2023學(xué)年完整公開課版晶體的常識

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)晶體常識

水晶石鉆石祖母綠貓眼石紫水晶黃水晶膽礬晶體明礬晶體冰糖晶體Cu晶體結(jié)構(gòu)示意圖CO2晶體結(jié)構(gòu)示意圖金剛石晶體結(jié)構(gòu)示意圖NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖：ClˉNa+思考?1、從外形看,晶體與非晶體有何不同?2、構(gòu)成晶體的微粒在空間的排列有何特點?2、特點和性質(zhì)：（1）結(jié)構(gòu)特性——晶體有自范性（2）晶體具有各向異性（強度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)）（3）晶體具有固定的熔點3、晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別：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1、定義：晶體——具有規(guī)則幾何外形的固體

非晶體——沒有規(guī)則幾何外形的固體一、晶體和非晶體天然水晶球里的瑪瑙和水晶4、晶體自范性的條件之一是生長的速率適當(dāng)5、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)從溶液中析出許多固體粉末用肉眼看不到晶體外形,但在光學(xué)顯微鏡下可觀察到規(guī)則的晶體外形學(xué)與問玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖2、根據(jù)晶體的物理性質(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。你能列舉一些可能有效的方法鑒別假寶石嗎？1、某同學(xué)在網(wǎng)站上找到一張玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖，如右圖，這張圖說明玻璃是不是晶體？為什么？1、玻璃是非晶體2.利用晶體與非晶體的性質(zhì)差異來鑒別玻璃和寶石。寶石是晶體，具有固定的熔點和各向異性，可用硬度、熔點、折光率等性質(zhì)來鑒別寶石。（1）可觀察寶石的形狀，具有多面體的外形；實驗它的硬度，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鑒別；（3）可利用X-射線衍射儀鑒別。學(xué)與問（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(xué)的方法是對固體進行X-射線衍射實驗。6、鑒別晶體和非晶體二﹑晶胞1.晶胞：晶體中最小的重復(fù)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。金剛石的多面體外形、晶體結(jié)構(gòu)和晶胞示意圖NaCl晶體結(jié)構(gòu)和晶胞思考與交流:1.上述銅晶體、金剛石、NaCl晶體的晶胞空間構(gòu)形是怎樣的？

2.在NaCl晶體中，晶胞是如何排列的？晶胞之間是否存在空隙？2、三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)體心立方簡單立方面心立方平行六面體無隙并置3、特點：晶胞都是平行六面體.晶胞在晶體中是“無隙并置”而成.體心：1面心：1/2頂點：1/8棱邊：1/44.晶胞中原子個數(shù)的計算探究:

下圖依次是金屬鈉(Na)、金屬鋅(Zn)、碘(12)、金剛石(C)晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均含幾個原子?

石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問題：（1）圖中平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。練習(xí)：2:323

某晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞中各微粒個數(shù)分別為：銅________個鋇________個釔________個練習(xí)：231【例2】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(xué)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(fù)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：Ti14C13【例3】鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應(yīng)用。鈦酸鋇晶體的結(jié)構(gòu)示意圖為下圖，它的化學(xué)式是（）A.BaTi8O12

B.BaTi4O6C.BaTi2O4

D.BaTiO3D解題關(guān)鍵：

Ba在立方體的中心，完全屬于該晶胞； Ti處于立方體的8個頂點，每個Ti為與之相連的8個立方體所共用，即只有1/8屬于該晶胞; O處于立方體的12條棱的中點，每條棱為四個立方體共用，故每個O只有1/4屬于該晶胞;即晶體中： Ba:Ti:O=1:(8×1/8):(12×1/4)=1:1:3易錯剖析：如果以為鈦酸鋇晶體就是一個個孤立的如題圖所示的結(jié)構(gòu)，就會錯選C3.常見晶胞中微粒數(shù)的計算

(1)六方晶胞：在六方體頂點的微粒為6個晶胞共有，在面心的為2個晶胞共有，在體內(nèi)的微粒全屬于該晶胞。微粒數(shù)為：12×1/6+2×1/2+3=6長方體晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻：頂----1/8棱----1/4面----1/2心----1（2）面心立方：在立方體頂點的微粒為8個晶胞共有，在面心的為2個晶胞共有。微粒數(shù)為：8×1/8+6×1/2=4

(3)體心立方：在立方體頂點的微粒為8個晶胞共享，處于體心的金屬原子全部屬于該晶胞。微粒數(shù)為：8×1/8+1=21.晶體與非晶體的嚴格判別可采用()A.有否自范性 B.有否各向異性

C.有否固定熔點 D.有否周期性結(jié)構(gòu)2.某物質(zhì)的晶體中含A、B、C三種元素，其排列方式如圖所示(其中前后兩面心上的B原子未能畫出)，晶體中A、B、C的中原子個數(shù)之比依次為()A.1:3:1B.2:3:1C.2:2:1D.1:3:3【課后鞏固練習(xí)】DA3．某離子化合物的晶胞如右圖所示立體結(jié)構(gòu)，晶胞是整個晶體中最基本的重復(fù)單位。陽離子位于此晶胞的中心，陰離子位于8個頂點，該離子化合物中，陰、陽離子個數(shù)比是（）

A、1∶8 B、1∶4C、1∶2 D、1∶1D4.現(xiàn)有甲、乙、丙(如下圖》三種晶體的晶胞：(甲中x處于晶胞的中心，乙中a處于晶胞的中心)，可推知：甲晶體中x與y的個數(shù)比是__________，乙中a與b的個數(shù)比是__________，丙晶胞中有_______個c離子，有____________個d離子。4:31:1444.解析：x:y＝4:3a：b＝1：14個c4個d處于晶胞中心的x或a為該晶胞單獨占有，位于立方體頂點的微粒為8個立方體共有，位于立方體棱邊的微粒為四個立方體共有，位于立方體面的微粒為兩個立方體共有，所以x:y＝l:6×1／8＝4:3；a:b=1:8×1／8＝1:1；丙晶胞中c離子為12×1／4+1＝4(個)；d離子為8×1／8+6×1／2＝4(個)

5.2001年報道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)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(xué)式可表示為A、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg3B2Mg原子的數(shù)目：12×1/6+2×1/2=3B原子的數(shù)目：6故化學(xué)式可表示為

MgB2

石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問題：（1）圖中平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_