晶体结构常识

晶体结构与性质晶体的常识冰糖胆矾水晶石一、晶体与非晶体1、定义：晶体：由结晶物质构成的、其内部的构造质点(如原子、分子)呈平移周期性规律排列的固体（具有规则几何外形的固体）如食盐、水晶、碘等非晶体：组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体（没有规则几何外形的固体）如玻璃、石蜡、橡胶、塑料等2、常见晶体外形:3、晶体的自范性（1）概念：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。（2）本质：是晶体粒子在微观空间里呈周期性的有序排列的宏观表现。（3）晶体呈现自范性的条件之一：晶体生长的速率适当。天然水晶球里的玛瑙和水晶玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的，而水晶则是热液缓慢冷却形成的。他们都是SiO2的晶体。4、晶体的各向异性（1）概念：原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理特性也不同（2）具体表现为晶体不同方向上的硬度、断裂抗力、热膨胀系数、导热性、电阻率、折射率等都各不相同。例：在水晶柱面上滴一滴石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡，你会发现不同方向石蜡的融化快慢不同。晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图5、晶体有固定熔点6、晶体和非晶体的本质差异：自范性微观结构晶体有（能自发呈现多面体外形）原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有（不能自发呈现多面体外形原子排列相对无序思考：粉末状固体由于没有规则的形状，所以不是晶体，对吗？某些晶体的显微照片7、晶体形成途径：①熔融态物质凝固.②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华).③溶质从溶液中析出.8、晶体与非晶体的鉴别：（1）观察外形是否规则；（2）通过硬度、导热性、折光率等观察;（3）最科学的方法是对固体进行X—射线衍射实验。X—衍射实验是指：当单一波长的X—射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或谱线。（非晶体没有）非晶态SiO2和晶态SiO2X—衍射粉末图谱对比学与问：1、某同学在网站找到一张玻璃的结构示意图如图所示，这张图说明玻璃是不是晶体?为什么?2、根据晶体物理性质的各向异性的特点，人们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举出一些可能有效的方法鉴别假宝石吗?练习1.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是()

A.晶体一定比非晶体的熔点高B.晶体有自范性但排列无序C.非晶体无自范性而且排列无序D.固体SiO2一定是晶体C2.区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是()A.熔沸点B.硬度C.颜色D.x-射线衍射实验3.下列不属于晶体的特点是（）A.有固定的几何外形B.有各向异性C.有固定的熔点D.一定是无色透明的固体DD二、晶胞1、定义：描述晶体结构的基本单元。（晶体中无限重复的部分）2、特征：通过上、下、左、右、前、后的平移可以与下一个晶胞完全重合。3、晶体和晶胞的关系：晶体可以看作是数量巨大的晶胞无隙并置而成。晶胞我们一般取平行六面体。晶胞是人为划定的。平行六面体无隙并置三种典型晶胞：简单立方体心立方面心立方思考：铜晶体的一个晶胞中含多少个铜原子？4、晶胞中原子个数的计算：体心：1面心:1/2顶点:1/8棱边:1/41

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78氯化钠晶体晶胞对质点的占有率：平行六面体晶胞顶点：棱边：面心：体心：1/81/41/21总结：1、体心——全部2、面心——1/23、棱上的点——1/44、顶点（具体问题具体分析）立方体——1/8三棱柱——1/12注：上述贡献的计算仅适用于离子晶体和原子晶体而不适用于分子晶体下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?

2288例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为