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1、第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)晶體常識膽礬明礬晶體冰糖晶體水晶水晶石紫水晶NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖:Na+Cl-金剛石晶體結(jié)構(gòu)示意圖干冰晶體結(jié)構(gòu)玻璃結(jié)構(gòu)示意圖BOSiM晶體SiO2和非晶體SiO2的投影示意圖微觀結(jié)構(gòu)晶體呈現(xiàn)多面體外型)原子在三維空間里呈周期性的有序排列非晶體不呈現(xiàn)多面體外型)原子排列相對無序觀察·思考有(能自發(fā)沒有(能自發(fā)自范性宏觀外形思考?1、什么是晶體?定義:晶體——粒子在三維空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的固體2、晶體有什么特點和性質(zhì)?特點和性質(zhì):(1)自范性即晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。(2)各向異性(3)有固定的熔點(4)均一性(
2、5)對稱性3、晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于——構(gòu)成固體的粒子在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列思考:根據(jù)已有知識,舉例說明如何制得晶體?4、晶體形成的途徑:①熔融態(tài)物質(zhì)凝固.②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華).③溶質(zhì)從溶液中析出.思考與交流:1.如何鑒別晶體和非晶體?(1)性質(zhì)差異——如外形、硬度、熔點、折光率(2)區(qū)分晶體和非晶體最科學的方法是對固體進行X-射線衍射實驗。2、某同學在網(wǎng)站找到一張玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,這張圖說明玻璃是不是晶體?為什么?3、根據(jù)晶體物理性質(zhì)的各向異性的特點,人們很容易識別用玻璃仿造的假寶石。你能列舉出一些可能有效的
3、方法鑒別假寶石嗎?[分組探討]◆小結(jié):晶體和非晶體的差異固體外觀微觀結(jié)構(gòu)自范性各向異性熔點晶體非晶體本質(zhì)區(qū)別具有規(guī)則的幾何外形有粒子在三維空間周期性有序排列各向異性固定不具有規(guī)則的幾何外形沒有粒子排列相對無序各向同性不固定微觀粒子在三維空間是否呈現(xiàn)周期性有序排列二﹑晶胞1.晶胞:描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元蜂巢與蜂室銅晶體銅晶胞晶體與晶胞的關(guān)系可用蜂巢與峰室的關(guān)系比喻然而蜂巢是有形的,晶胞是無形的,是人為劃定的。銅晶體銅晶胞晶體結(jié)構(gòu)晶胞示意圖NaCl晶體結(jié)構(gòu)和晶胞思考與交流:1.上述銅晶體、金剛石、CO2晶體、NaCl晶體的晶胞的空間構(gòu)形呈什么形狀?2.在上述
4、晶體中,晶胞是如何排列的?晶胞之間是否存在空隙?CO2晶胞平行六面體無隙并置2、特點:晶胞都是平行六面體.晶胞在晶體中“無隙并置”.體心立方簡單立方面心立方3、三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)體心:1面心:1/2頂點:1/8棱邊:1/44.晶胞中原子個數(shù)的計算分攤法:晶胞任意位置上的一個原子如果是被x個晶胞所共有,那么,每個晶胞對這個原子分得的份額就是1/x1、現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種晶胞,可推知:甲晶體中A與B的離子個數(shù)比為;乙晶體的化學式為;丙晶體的化學式為______;丁晶體的化學式為______。1:1C2DEFXY3Z晶胞3、鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。觀察鈣
5、-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu),求該晶體中,鈣、鈦、氧的微粒個數(shù)比為多少?4、在碳單質(zhì)的成員中還有一種混合型晶體——石墨,如圖所示。它是層狀結(jié)構(gòu),層與層之間依靠作用力相結(jié)合。每層內(nèi)部碳原子與碳原子之間靠作用力相結(jié)合,其鍵角為120?。試分析圖形推測層面上每個正六邊型擁有的共價鍵數(shù)和碳原子數(shù)是分別:A、6,6B、2,4C、2,3D、3,23、如圖所示晶體中每個陽離子A或陰離子B,均可被另一種離子以四面體形式包圍著,則該晶體對應的化學式為A.ABB.A2BC.AB3D.A2B3◆B:(8×1/8+6×1/2)=4A:47、最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團簇分子,如下
6、圖所示,頂角和面心的原子是鈦原子,棱的中心和體心的原子是碳原子,它的化學式是。解析:由于本題團簇分子指的是一個分子的具體結(jié)構(gòu),并不是晶體中的最小的一個重復單位,不能采用均攤法分析,所以只需數(shù)出該結(jié)構(gòu)內(nèi)兩種原子的數(shù)目就可以了。答案為:Ti14C138、2001年報道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導溫度的最高記錄。如圖所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子,6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學式可表示為A、MgBB、MgB2C、Mg2BD、Mg3B2Mg原子的數(shù)目:12×1/6+2×1/2=3B原子的
7、數(shù)目:6故化學式可表示為Mg2B典例分析4、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示,X位于立方體的頂點,Y位于立方體的中心,晶體中距離最近的兩個X與一個Y形成的夾角∠XYX的角度為:A.90°B.60°C.120°D.109°28′◆小結(jié):晶體和非晶體的差異固體外觀微觀結(jié)構(gòu)自范性各向異性熔點晶體非晶體本質(zhì)區(qū)別鑒別最科學的方法是用X—射線衍射實驗具有規(guī)則的幾何外形有粒子在三維空間周期性有序排列各向異性固定不具有規(guī)則的幾何外形沒有粒子排列相對無序各向同性不固定微觀粒子在三維空間是否呈現(xiàn)周期性有序排列立方晶胞體心:1面心:1/2棱邊:1/4頂點:1/8二﹑晶胞1、概念:
8、描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元2、晶胞中原子個數(shù)的計算——分攤法小結(jié):晶體和非晶體的差異