《晶体的常识》课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高二化学（选修,3,）第三章,晶体结构,几种典型的晶体结构,宁夏固原二中 黄占军,教学目标：,知识与技能,1.,了解分子晶体和原子晶体的特征。,2.,通过,NaCl,、,CsCl,的晶体结构，学生知道晶体中粒子的排列规律。了解离子晶体的特征。,3.,通过对晶胞的分析，学生会计算晶胞中粒子的个数,。,过程与方法,通过几种典型的晶体（干冰、金刚石、石墨、,NaCl,、,CsCl,、金属）结构的分析，学生能从三维的角度考虑粒子在空间的分布。,情感态度与价值观,通过晶体结构课件的展示，学生能感受晶体的外在美和内在美。,课时：二课时,第一节,让我们一起先欣赏几种美丽的晶体,晶体的常识,雪,花,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,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,晶体,离子型晶体,原子型晶体,分子型晶体,金属型晶体,混合型晶体,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。,自范性,微观结构,晶体,有（能,自发,呈现多面体外形）,原子在三维空间里呈周期性有序排列,非晶体,没有（不能自发呈现多面体外形）,原子排列相对无序,石英玻璃,天然水晶球里的玛瑙和水晶,（,见教材,P,60,图,3,1,）,玛瑙和水晶都是,SiO,2,的晶体，不同的是玛瑙是熔融态,SiO,2,快速冷却形成的，而水晶则是熔融态,SiO,2,缓慢冷却形成的。,玛瑙,水晶,经不同途径得到的晶体,（,见教材,P,61,图,3,2,）,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,P,61,图,3,3,）,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,P,62,科学视野）,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，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,相同方面,不同方面,X-,射线,亲油性,亲水性,天然钻石,成分,硬度,密度,发蓝色荧光,油会融在钻石表面,在钻石表面水呈小珠状,人造钻石,发黄色荧光和磷光,形成油珠,在钻石表面分散流走,课堂练习：,P,64,1,、,2,本节课结束,第二课时,二,:,晶胞,晶体为什么具有上述特征呢,?,问题研究的方法,:,三种典型立方晶胞结构,简单立方,体心立方,面心立方,1.,晶胞：,晶体中的最小,重复,单元,2.,晶胞的特征：,通过上、下、左、右、前、后的,平移,能与下一个最小单元（即晶胞）完全重合,一般来说,晶胞都是平行六面体,(,-):,晶胞,:,晶体和晶胞的关系：,晶体可以看作是数量巨大的晶胞,“无隙并置”,而成,.,(,蜂巢和蜂室的关系教材,66,页图,3-7),答案,:B,为什么呢,?,问题,:,铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子,?,A:14 B:4 C:8 D:6,平行六面体,无隙并置,(,二,):,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,？,1,2,4,3,7,6,8,5,1,2,2,1,3,4,请看,:,1,体心：,1,面心：,1/2,顶点：,1/8,棱边：,1/4,(,二,):,晶胞中粒子个数计算规律,晶胞,顶角,棱上,面上,中心,立方体,1/8,1/4,1/2,1,顶角,棱上,面上,各,4,个,绿色：,8 =4,或,8,1/8,+6,1/2,=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,?,课 堂 练 习 题,1.,钛酸钡的热稳定性好,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.BaTi,8,O,12,B.BaTi,4,O,6,C.BaTi,2,O,4,D.BaTiO,3,Ba,Ti,O,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,学与问,（,教材,64,页,:,）,学与问答案,:2 2 8 8,作业：,教材,P,64,3,：列式计算下图晶胞中各有多少个原子,二氧化碳及其晶胞,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,0.5a,x,10,-10,m,，,则晶体的密度,=,6,6,12,4,4,039/a,3,（,g/cm,3,）,2,1,3,4,a,10,-8,cm,晶体中最小正方体中所含的,Na,+,和,Cl,的个数均为,:,（个）,8,4,=,1,2,1,6.0210,23,2,1,58.5g,即每个小正方体中平均含 个“,NaCl”,，质量为,:,2,1,解,法,2,：,而此小正方体体积为,(0.5a10,-8,),3,3,6.0210,23,2,1,58.5g,(0.5a10,-8,),3,3,0.39,a,3,g.,-3,=,故,NaCl,晶体的密度为：,解,法,1,：,每个晶胞中所含的,Na,+,和,Cl,的个数均为,4,个，即含,4,个,“,NaCl”,。,每个晶胞的质量为：,6.0210,23,58.5,4g,每个晶胞的体积为：,(a10,-8,),3,3,故,NaCl,晶体的密度为：,6.0210,23,58.5,4,(a10,-8,),3,=,0.39,a,3,g.,-3,解,法,3,：依,=,m,/,v,每个晶胞中所含的,Na,+,和,Cl,的个数均为,4,个，即含,4,个,“,NaCl”,。,每个晶胞的体积为：,(a10,-8,),3,3,故,NaCl,晶体的密度为：,=,0.39,a,3,g.,-3,即含,4,个,“,NaCl”,所占的体积为：,(a10,-8,),3,3,那么,1,个,“,NaCl”,所占的体积为：,(a10,-8,),3,/4,3,则：,1molNaCl,所占的体积为：,6.0210,23,(a10,-8,),3,/4,3,而,1molNaCl,的质量为：,58.5,g,6.0210,23,(a10,-8,),3,/4,3,58.5g,6.0210,23,(a10,-8,),3,3,58.5 4g,=,-Cs,+,-Cl,-,CsCl,的晶体结构示意图,返回原处,Cl,-,1.,在,CsCl,晶体中，每个,Cs,+,周围最近距离的,Cs,+,有几个？每个,Cl,-,周围最近距离的,Cl,-,有几个？,2.,分析“,CsCl”,化学式的由来。,思考,6,5,8,7,2,1,3,4,1,6,个,2,1,3,4,在晶体结构中确定一个具有代表性的最小重复单元为研究对象，运用点、线、面的量进行解答。,（摩尔质量、阿伏加德罗常数与密度的关系）,规律总结,二、有关晶体的计算,