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1、第一节 晶体的常识,第三章 晶体结构与性质,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,石英玻璃,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,如食盐、水晶、碘等,如玻璃、橡胶、石蜡、塑料等,NaCl晶体结构示意图：,金刚石晶体 结构示意图,干冰晶体结构,3、晶体与非晶体的本质差异,说明： 晶体自范性的本质：是晶体中粒子在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。,天然水晶球里的玛瑙
2、和水晶,（见教材P60图31）,玛瑙和水晶都是SiO2的晶体，不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（均一性和对称性） （均一性：晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。对称性：晶体的外形和内部结构都具有对称性。在外形上常有相
3、等的晶面、晶陵和顶角重复出现。 即：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是： 对固体进行X射线衍射实验。,非晶体没有！,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
4、，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,课堂练习：P64 1、2,二.晶胞,1.定义:描述晶体结构的基本单元。,晶体与晶胞的关系正好比蜂巢与蜂室的关系,蜂巢与蜂室,铜晶体,铜晶胞,铜晶体,铜晶胞,平行六面体,无隙并置,2.晶胞形状：,晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作数量巨大的晶胞“无隙并置”而成（晶胞间无间隙，平行排列）,说明：,晶胞一般是平行六面体，整块晶体是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。,晶胞是8个顶角相同的最小正六面体；晶胞的平行棱
5、相同；晶胞的平行面相同。,体心立方,简单立方,面心立方,三种典型立方晶体结构,几种常见的晶体结构,3.晶胞中原子个数的计算,体心：1,面心：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,晶胞中粒子个数计算规律,顶角,棱上,面上,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?,学与问：,Na,Zn,I2,C,Na：,8 +1=2,Zn：,8 +1=2,I2:,(8 + 6 )2 =8,81/8 + 61/2 + 4 = 8,课 堂 练 习 题,1.钛
6、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。其晶体的结构示意图如右图所示。则它的化学式为（ ）上海市2001年奥赛初赛试题A.BaTi8O12 B. BaTi4O6 C. BaTi2O4 D. BaTiO3,D,石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题： （1）图中平均每个正六边形占有C原子数为_个、占有的碳碳键数为_个。 碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_。,练习二：,2：3,2,3,练习三,某离子晶体的结构（局部如图），X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心，则该晶体的化学式是:晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角XYX的角度为：,XY2,10928,思考,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？ 2.在NaCl晶体中，每个Na+周围最近距离的Na+有 个？ 3.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？ 4.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） 5.该晶胞中，若Na+和Cl-间的最近距离为0.5ax10-10m，则晶体的密度=,6,6,12,4,4,039/a3 （g/cm3）,
