第一节 晶体的常识(1;2).ppt

1、第三章 晶体结构,第一课时 晶体常识,第一节 晶体的常识,让我们一起先欣赏几种美丽的晶体,金刚石,冰糖,石墨,水晶石,观察思考,请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：,水晶石,思考：,什么是晶体？什么是非晶体？ 晶体有什么特点和性质？ 晶体和非晶体的本质区别是什么？,一、晶体与非晶体,概念 晶体：具有规则几何外形的固体 非晶体：没有规则几何外形的固体 分类,3、晶体与非晶体的本质差异,说明： 晶体自范性的本质：是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。 晶体自范性的条件之一：生长速率适当。,石英玻璃,天然水晶球里的玛瑙和水晶,（见教材P60图31）,玛瑙和水晶都是SiO2的晶体，不

2、同的是玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的，而水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成的。,玛瑙,水晶,经不同途径得到的晶体,（见教材P61图32）,4、晶体形成的途径,熔融态物质凝固。 气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。 溶质从溶液中析出。,问题与思考,粉末状的固体是否都为非晶体呢？,那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？,一些晶体的显微照片：（见教材P61图33）,5、晶体的特性,.有规则的几何外形 （晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性） .有固定的熔沸点 .各向异性（强度、导热性、光学性质等） .当一波长的射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或者普线,区分晶体和非晶体最可靠的科学方法

3、是： 对固体进行X射线衍射实验。,学与问 教材62页,1：不是晶体，粒子排列无序，没有晶体的自范性。,2： A、采用X射线衍射实验，当X射线照射假宝石 时，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。,B、观看是否具有对称性，在外形上假宝石没有相等的晶面、晶棱和顶角重复出现。,C、用它来刻划玻璃，真宝石硬度大，可刻划玻璃；而假宝石硬度小，不能用来刻划玻璃。,D、加热，真宝石沸点很高，而假宝石无固定的熔沸点，在一定的范围内便开始熔化。,E、可利用宝石的折光率鉴别,你想知道人造钻石和天然钻石的区别吗？,思考“学与问”：教材62页,人造钻石和天然钻石的区别,晶体为什么具有上述特征呢? 问题研究的方法:,三种

4、典型立方晶胞结构,简单立方,体心立方,面心立方,第二课时 晶胞,定义：描述晶体结构的基本单元 （习惯采用平行六面体）,2.晶胞和晶体的关系：,晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成.局部与整体关系,“并置”-晶胞平行排列，取向相同,“无隙”-相邻晶胞间无任何空隙,请理解：,平行六面体,无隙并置,铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子? A: 14 B: 4 C: 8 D: 6,答案: B,为什么呢?,问题（书63-3-7）：,3.晶胞中微粒个数的计算 均摊法、切割法,a、均摊法,若微粒被n个晶胞共用，均摊一个晶胞中为1n,(立方晶胞),b、切割法,(二):晶胞中原子个数的计算,体心：1,面心

5、：1/2,顶点：1/8,棱边：1/4,为什么？,请看:,体心：1,面心：1/2,顶点：1/8,棱边：1/4,铜晶胞中原子的计算 顶点 8*1/8=1 面 6*1/2=3 所以铜原子个数 1+3=4,b切割法,学与问（教材64页: ）,钠 8*1/8+1=2 锌 8*1/8+1=2 碘 （8*1/8+6*1/2）*2=8 金刚石 8*1/8+6*1/2+4=8,各4个 绿色：8 = 4 或8 1/8+61/2 = 4 灰色：12 +1=4,各1/2个,练习: 1: 下面几种晶胞中分别含有几个原子?,2 钛酸钡的热稳定性好, 介电常数高,在小型变 压器、话筒和扩音器 中都有应用。其晶体 的结构示意

6、图如右图 所示。则它的化学式 为（ ） A.BaTi8O12 B. BaTi4O6 C. BaTi2O4 D. BaTiO3,D,1.NaCl晶体中，每个Na+周 围最近距离的Cl-有 个？ 每个Cl-周围最近距离的 Na+有 个？,6,6,NaCl晶体结构,2.在NaCl晶体中，每个Na+周 围最近距离的Na+有 个？,12,3.每个晶胞中平均有 个Na+？ 个Cl-？（位于顶 点、棱边、面心、体心上的粒子对该晶胞的贡献）,4,4,4.氯化钠的化学式用“NaCl”来表示， 原因何在？ 能否 把“NaCl”称为分子式？,CsCl的晶体结构示意图,CsCl晶体结构,（1）铯离子和氯离子的位置：,铯离子：体心 氯离子：顶点；或者反之。,（2）每个晶胞含铯离子_个、氯离子_个,1,（3）与Cs+等距离且最近的Cl- 有个、 与Cs+等距离且最近的Cs+ 个,1,8,6,干冰晶体结构,（1）二氧化碳分子 的位置：,面心和顶点,（2）每个晶胞含_个二氧化碳分子,4,（3）与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有_个,12,10928,金刚石的晶体结构示意图,共价键,（1）最小环由 个C组成,（5）n(C):n(C-C)=,6,1:2,金刚石的晶体结构,（2）每个C原子被