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2、扬,鞭,Diligent,发图强,奋,勉好学,勤,Glory,日星隐,耀,欣欣向,荣,Integrity,言而有,信,至金开,诚,Transcend,起生命,越,然应对,超,Music,第三章 晶体结构与性质,第一节 晶体常识,雪,花,金刚石,冰糖,石墨,水晶石,观察图片,下列固体在外形上有什么区别?,雪花,明 矾,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？,1、定义：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 又称玻璃体,一、晶体和非晶体,1、定义：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 又称玻璃体,一、晶体和
3、非晶体,思考 为什么晶体呈现规则的几何外形，而非晶体没有规则的几何外形呢？你认为可能和什么因素有关？,2、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。,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,(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,许多固
4、体粉末用肉眼看不到晶体外形,但在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形,那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？,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 （教材3页图）,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。（见课本P62科学视野）,二晶胞,1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元,蜂巢与蜂室,铜晶体,铜晶胞,晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。,铜晶体,铜晶胞,整个晶体就
5、是由晶胞周期性的在三维空间并置 堆砌而成的。,晶体结构,晶胞示意图,NaCl晶体结构和晶胞,思考与交流: 1.上述铜晶体、金刚石、CO2晶体、NaCl晶体的晶胞的空间构形呈什么形状？ 2.在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否存在空隙？,CO2晶胞,平行六面体,无隙并置,2、特点：晶胞都是平行六面体.晶胞在晶体中“无隙并置”.,3、三种典型立方晶体结构,体心立方,简单立方,面心立方,4.晶胞中原子个数的计算,分（或均）摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x,请看:,体心：1,面心：1/2,顶点：1/8,棱边：1/4,学与问1,图
6、依次为Na、Zn晶胞的示意图， 数一数，它们平均分别含几个原子？,学与问2,图依次为I2、金刚石晶胞的示意图， 数一数，它们平均分别含几个原子？,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_。,练习一：,2：3,2,3,下列是NaCl晶胞示意图，晶胞中 Na+和Cl的个数比是多少？,练习二：,最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是 。,解析：由于本题团簇分子指的是一个分子的具体
7、结构，并不是晶体中的最小的一个重复单位，不能采用均摊法分析，所以只需数出该结构内两种原子的数目就可以了。,Ti14C13,练习三：,A:B:C=1:1:3,A,C,B,看图写化学式,A,B,练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,化学式：,AB,练习2：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,A,B,化学式：,A2B,B,化学式：,A,练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,C,ABC3,1、定义：,晶体和非晶体,2、分类,3、特点和性质：,4、晶体自范性的条件,5、晶体形成的途径,6、鉴别晶体和非晶体,晶胞,1. 晶胞,2、特点,3、三种典型立方晶体结构,4.晶胞中原子个数的计算,小 结：,再见!,定义： 材料在各方向的力学和物理性能呈现差异的特性。,晶体的各向异性即沿晶格的不同方向，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化学特性也不同，这就是晶体的各向异性。晶体的各向异性具体表现在晶体不同方向上的弹性模量、硬度、断裂抗力、屈服强度、热膨胀系数、导热性、电阻率、电位移矢量、电极化强度、磁化率和折射率等都是不同的。各向异性作为晶体的一个重要特性具有相当重要的研究价值。常用密勒指数来标志晶体的不同取向。,
