高二化學(xué)選修3第三章第一節(jié)晶體的常識課件

1、第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié) 晶體的常識k k2 2crcr2 2o o7 7雪花晶體雪花晶體食糖晶體食糖晶體明礬晶體明礬晶體食鹽晶體食鹽晶體自然界中美麗的雪花自然界中美麗的雪花明明礬礬一、晶體與非晶體一、晶體與非晶體 1.1.概念概念 晶體晶體: :內(nèi)部微粒在空間按內(nèi)部微粒在空間按一定規(guī)律做周一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列期性重復(fù)排列構(gòu)成的固體物質(zhì)構(gòu)成的固體物質(zhì) 非晶體非晶體: :內(nèi)部原子或分子的排列為內(nèi)部原子或分子的排列為雜亂雜亂無章無章分布的固體物質(zhì)。分布的固體物質(zhì)。一、晶體與非晶體一、晶體與非晶體晶體晶體離子晶體離子晶體 原子晶體原子晶體 分子晶體分子晶體 金屬晶體金屬晶體

2、 混合型晶體混合型晶體2.分類分類如如nacl、cscl等等如金剛石、晶體硅等如金剛石、晶體硅等如冰、干冰等如冰、干冰等如鐵、鋁等如鐵、鋁等如石墨如石墨na+ cl-金金剛剛石晶體石晶體結(jié)結(jié)構(gòu)示意構(gòu)示意圖圖干冰晶體干冰晶體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)宏觀晶體的形貌宏觀晶體的形貌 立方晶體晶體siosio2 2和非晶體和非晶體siosio2 2的投影示意圖的投影示意圖4.4.晶體與非晶體的本質(zhì)差異晶體與非晶體的本質(zhì)差異 說明說明: : (1) (1)晶體自范性的本質(zhì)晶體自范性的本質(zhì): :是晶體中粒子在微觀空間里呈是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象. . (2) (2)

3、晶體自范性的條件之一晶體自范性的條件之一: :生長生長速率速率適當(dāng)適當(dāng). .自范性自范性微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)晶體晶體非晶體非晶體有有(能能自發(fā)自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形呈現(xiàn)多面體外形)沒有沒有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子在三維空間里呈原子在三維空間里呈周期性有序排列周期性有序排列原子排列相對無序原子排列相對無序天然水晶球里的瑪瑙和水晶探究實驗探究實驗【實驗實驗1 1】 硫晶體的結(jié)晶硫晶體的結(jié)晶 取少量硫粉置于蒸發(fā)皿中，加熱至熔融態(tài)，取少量硫粉置于蒸發(fā)皿中，加熱至熔融態(tài)，停止加熱，觀察硫晶體的析出停止加熱，觀察硫晶體的析出【實驗實驗2 2】 碘的凝華碘的凝華 在一小燒杯中加入少量碘，

4、用一個表面皿蓋在一小燒杯中加入少量碘，用一個表面皿蓋在小燒杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯在小燒杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯放在石棉網(wǎng)上加熱，觀察實驗現(xiàn)象放在石棉網(wǎng)上加熱，觀察實驗現(xiàn)象【實驗實驗3 3】 硫酸銅晶體的析出硫酸銅晶體的析出 取硫酸銅粉末配制高溫飽和溶液，冷卻析晶取硫酸銅粉末配制高溫飽和溶液，冷卻析晶5.5.晶體形成的途徑晶體形成的途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固熔融態(tài)物質(zhì)凝固. .氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固( (凝凝華華). ).溶質(zhì)從溶液中析出溶質(zhì)從溶液中析出. .各向異性各向異性( (強度、導(dǎo)熱性、光學(xué)強度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）性質(zhì)等）6 晶體

5、的特性晶體的特性自范性（規(guī)則的幾何外形）自范性（規(guī)則的幾何外形）有固定的熔點有固定的熔點能使能使x-射線產(chǎn)生衍射射線產(chǎn)生衍射（最科學(xué)的區(qū)別晶體和非晶體的方法）（最科學(xué)的區(qū)別晶體和非晶體的方法）問題與思考問題與思考 粉末狀的固體由于沒有規(guī)則的形狀，所以不是晶體，對嗎？某些晶體的顯微照片某些晶體的顯微照片 玻璃玻璃結(jié)結(jié)構(gòu)示意構(gòu)示意圖圖bosim1. 晶體與非晶體的根本區(qū)晶體與非晶體的根本區(qū)別別在于構(gòu)成固體中的粒子在微在于構(gòu)成固體中的粒子在微觀觀空空間間里是否呈里是否呈現(xiàn)現(xiàn)周期性的有序排列。周期性的有序排列。觀觀察教科察教科書書中的中的圖圖3-5玻璃的玻璃的結(jié)結(jié)構(gòu)示意構(gòu)示意圖圖，構(gòu)成玻璃的粒子無周期

6、性的排列，是，構(gòu)成玻璃的粒子無周期性的排列，是無序的，所以玻璃是非晶體。無序的，所以玻璃是非晶體。2. 利用晶體與非晶體的性利用晶體與非晶體的性質(zhì)質(zhì)差異來差異來鑒別鑒別玻璃和寶石。寶石玻璃和寶石。寶石是晶體，具有固定的熔點和各向異性，可用硬度、熔點、折是晶體，具有固定的熔點和各向異性，可用硬度、熔點、折光率等性光率等性質(zhì)質(zhì)來來鑒別鑒別寶石。寶石。（ （1）可）可觀觀察寶石的形狀，具有多面體的外形；察寶石的形狀，具有多面體的外形；實驗實驗它的硬度，它的硬度，可在玻璃上劃出痕跡，初步確定它是晶體可在玻璃上劃出痕跡，初步確定它是晶體 。 。（ （2）可利用寶石的折光率）可利用寶石的折光率鑒別鑒別；

7、；（ （3）可利用）可利用x-射射線線衍射衍射儀鑒別儀鑒別。 。1.下列關(guān)于晶體與非晶體的下列關(guān)于晶體與非晶體的說說法正確的是法正確的是 ( ) a.晶體一定比非晶體的熔點高晶體一定比非晶體的熔點高b.晶體有自范性但排列無序晶體有自范性但排列無序c.非晶體無自范性而且排列無序非晶體無自范性而且排列無序d.固體固體sio2一定是晶體一定是晶體2.區(qū)區(qū)別別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是 ( )a.熔沸點熔沸點 b.硬度硬度 c.顏顏色色 d.x-射射線線衍射衍射實驗實驗cd3.下列不屬于晶體的特點是（下列不屬于晶體的特點是（ ） ）a.有固定的幾何外形有固定的幾何外形

8、b.有各向異性有各向異性c.有固定的熔點有固定的熔點d.一定是無色透明的固體一定是無色透明的固體d4. 晶體具有各向異性。如晶體具有各向異性。如藍藍晶石晶石（ （al2o3sio2）在不同方向上的硬度不）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與同；又如石墨在與層層垂直的方向上的垂直的方向上的導(dǎo)導(dǎo)電電率與率與層層平行的方向上的平行的方向上的導(dǎo)電導(dǎo)電率率1104。 。晶體的各向異性主要表晶體的各向異性主要表現(xiàn)現(xiàn)在是：（在是：（ ） ）硬度硬度 導(dǎo)熱導(dǎo)熱性性 導(dǎo)電導(dǎo)電性性 光學(xué)性光學(xué)性質(zhì)質(zhì) a. b. c. d. d （二）區(qū)分方法：（二）區(qū)分方法：1、測定物質(zhì)的熔沸點、測定物質(zhì)的熔沸點2、x-射線衍射

9、實驗射線衍射實驗3、測定物質(zhì)的折射率、測定物質(zhì)的折射率4、測定晶體是否具有各向異性、測定晶體是否具有各向異性5、觀察晶體的質(zhì)點排列是否有序、觀察晶體的質(zhì)點排列是否有序二、晶胞二、晶胞（一）概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元（一）概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元（晶體中無限重復(fù)的部分）（晶體中無限重復(fù)的部分）（一）、由晶胞計算物質(zhì)化學(xué)式的方（一）、由晶胞計算物質(zhì)化學(xué)式的方法法體心：體心： 1面心：面心：1/2棱邊：棱邊：1/4頂點：頂點：1/8晶胞體心.avi晶胞棱.avi晶胞頂點.avi晶胞面.avi平行六面體平行六面體 晶胞晶胞內(nèi)部：內(nèi)部：1面上：面上：1/2棱上：棱上：1/4頂頂點：點：1/8小結(jié)小

10、結(jié): :晶胞對質(zhì)點（粒子）的占有率晶胞對質(zhì)點（粒子）的占有率1、體心、體心全部全部2、面心、面心1/23、棱上的點、棱上的點1/44、 、頂頂點（具體點（具體問題問題具體分析）具體分析） 立方體立方體1/8 三棱柱三棱柱1/12注：上述注：上述貢貢獻的獻的計計算算僅僅適用于離子晶體和適用于離子晶體和原子晶體而不適用于分子晶體原子晶體而不適用于分子晶體ab練習(xí)練習(xí)1：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（子晶體的化學(xué)式：（a表示陽離子）表示陽離子）化學(xué)式：化學(xué)式：ab練習(xí)練習(xí)2：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列

11、離子晶體的化學(xué)式：（子晶體的化學(xué)式：（a表示陽離子）表示陽離子）ab化學(xué)式：化學(xué)式：a2bba2ab化學(xué)式：化學(xué)式：練習(xí)練習(xí)3：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（子晶體的化學(xué)式：（a表示陽離子）表示陽離子）abb化學(xué)式：化學(xué)式：a練習(xí)練習(xí)4：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（子晶體的化學(xué)式：（a表示陽離子）表示陽離子）cabc3探究探究（即自學(xué)檢測即課本（即自學(xué)檢測即課本p64p64學(xué)與問）學(xué)與問）: : 下圖依次是金屬鈉下圖依次是金屬鈉(na)(na)、金屬鋅、金屬鋅(zn)(zn)、

12、碘、碘(i(i2 2) )、金剛石、金剛石(c)(c)晶晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均含幾個原子胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均含幾個原子? ?鈉、鋅晶胞都是：鈉、鋅晶胞都是：8 81/8+1=21/8+1=2；碘：（碘：（8 81/8+61/8+61/21/2）2=82=8；金剛石：金剛石：8 81/8+61/8+61/2+4=81/2+4=8。例例:2001年年報報道的硼和道的硼和鎂鎂形成的化合物刷新了形成的化合物刷新了金屬化合物超金屬化合物超導(dǎo)導(dǎo)溫度的最高溫度的最高記錄記錄。如。如圖圖所示的是所示的是該該化合物的晶體化合物的晶體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)單單元：元：鎂鎂原子原子間間形成正六棱形成正六棱

13、柱，且棱柱的上下底面柱，且棱柱的上下底面還還各有各有1個個鎂鎂原子，原子，6個硼個硼原子位于棱柱內(nèi)。原子位于棱柱內(nèi)。則該則該化合物的化學(xué)式可表示化合物的化學(xué)式可表示為為a、 、mgb b、 、 mgb2 c、 、mg2b d、 、mg3b2典例分析典例分析mg原子的數(shù)目：原子的數(shù)目：121/6+21/2=3b原子的數(shù)目：原子的數(shù)目：6故化學(xué)式可表示故化學(xué)式可表示為為 mgb2典例分析典例分析1、下列關(guān)于晶體與非晶體的說法正確的是、下列關(guān)于晶體與非晶體的說法正確的是 a、晶體一定比非晶體的熔點高、晶體一定比非晶體的熔點高 b、晶體有自范性但排列無序、晶體有自范性但排列無序 c、非晶體無自范性而且

14、排列無序、非晶體無自范性而且排列無序 d、固體、固體sio2一定是晶體一定是晶體2、區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是、區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是 a、熔沸點、熔沸點 b、硬度、硬度 c、顏色、顏色 d、x-射線衍射實驗射線衍射實驗cd當(dāng)堂當(dāng)堂訓(xùn)練訓(xùn)練 3、圖是超導(dǎo)化合物一鈣鈦礦晶體中最小重復(fù)單元、圖是超導(dǎo)化合物一鈣鈦礦晶體中最小重復(fù)單元(晶胞晶胞)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu).請回答：請回答： 該化合物的化學(xué)式為該化合物的化學(xué)式為_. catio3 課課后作后作業(yè)業(yè)： ：1、 、課課本本p64 1、 、2、 、3、 、4、（做在、（做在書書上）上） 2、（、（選選做）登做）登陸陸中國科普博中國科普博

15、覽覽網(wǎng)站網(wǎng)站， ，輸輸入關(guān)入關(guān)鍵詞鍵詞“ “什么是什么是礦礦物物” ” 并并閱閱讀讀，生，生動動有趣、受益匪淺哦。有趣、受益匪淺哦。3、如圖所示晶體中每個陽離子、如圖所示晶體中每個陽離子a或陰離子或陰離子b，均可被另一，均可被另一種離子以四面體形式包圍著，則該晶體對應(yīng)的化學(xué)式為種離子以四面體形式包圍著，則該晶體對應(yīng)的化學(xué)式為aab ba2b cab3 da2b34、右面圖形是石墨晶體的層面結(jié)構(gòu)圖，、右面圖形是石墨晶體的層面結(jié)構(gòu)圖，試分析圖形推測層面上每個正六邊型擁有的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：共價鍵數(shù)和碳原子數(shù)是分別：a、6，6 b、2，4 c、2，3 d

16、、3，2 5、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，x位于立方體的頂位于立方體的頂點，點， y位于立方體的中心，晶體中距離最近的兩個位于立方體的中心，晶體中距離最近的兩個x與與一個一個y形成的夾角形成的夾角xyx的角度為：的角度為：a. 90 b. 60 c. 120 d. 109287、如圖是、如圖是cscl晶體的晶胞（晶體中最小的重復(fù)單元）已晶體的晶胞（晶體中最小的重復(fù)單元）已知晶體中知晶體中2個最近的個最近的cs+核間距離為核間距離為acm，氯化銫的相對，氯化銫的相對分子質(zhì)量為分子質(zhì)量為m，na為阿佛加德為阿佛加德羅常數(shù)，則羅常數(shù)，則cscl晶體的密度為晶體的密度為（單位：克（單位：克/cm3）a、8m/a3na b、a3m/8nac、m/a3na d、a3m/na6、圖是超導(dǎo)化合物一鈣