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,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,*,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,*,第三章 晶体结构与性质,第一节 晶体常识,第三章 晶体结构与性质第一节 晶体常识,学习目标,知识与能力:,1,、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。,2,、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。、了解区别晶体与非晶体的方法,认识化学的实用价值,增强学习化学的兴趣。,重难点:,1,、晶体与非晶体的区别,2,、晶体的特征,学习目标 知识与能力:,观察图片,下列固体在外形上有什么区别,?,明矾,水晶石,观察图片,下列固体在外形上有什么区别?明矾水晶石,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?,思考什么是晶体?什么是非晶体?,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,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?,晶体,离子晶体,原子晶体,分子晶体,金属晶体,2,、分类,1,、定义:,思考,晶体:具有规则几何外形的固体 一、晶体和非晶体为,Cu,晶体结构示意图,观察图片,:,构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同,?,NaCl,晶体结构示意图,Cu晶体结构示意图观察图片:构成晶体与非晶体的微粒在空间的排,(,1,),自范性:,晶体能,自发,地呈现多面体外形的性质,是晶体中粒子在微观空间里呈现,周期性,有序排列的宏观表现,(,2,)物理性质表现,各向异性,(强度、导热性、光学性质),同样反映了晶体内部粒子排列的有序性 在同一晶格构造中,在不同方向上质点排列一般也不一样,(,3,)晶体具有,固定的熔点,3,、晶体的特点和性质:,(1)自范性:晶体能自发地呈现多面体外形的性质是晶体中粒,天然水晶球里的玛瑙和水晶,(,见教材,P,60,图,3,1,),玛瑙,水晶,晶体自范性的条件之一是,生长的速率适当,思考:得到晶体的途径,除了冷却的方法,还有没有其它途径?你能列举哪些?,天然水晶球里的玛瑙和水晶(见教材P60图31)玛瑙水晶晶体,(,见教材,P,61,图,3,2,),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,(见教材P61图32)4、晶体形成的途径(1)熔融态物质凝,问题与思考,粉末状的固体是否都为非晶体呢?,一些晶体的显微照片,:(,见教材,P,61,图,3,3,),问题与思考粉末状的固体是否都为非晶体呢?一些晶体的显微照片:,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。(,P,62,科学视野),物理性质差异,如:外形、硬度、熔点、折光率,晶体,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),晶体,有,固定的熔沸点,晶体,有,各向异性,(强度、导热性、光学性质等),5,、鉴别晶体和非晶体,区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是:物理性质差异如:外形、硬,小结:晶体和非晶体的差异,固体,外观,微观结构,自范性,各向异性,熔点,晶体,非晶体,本质区别,鉴别,具有规则的几何外形,有,粒子在三维空间周期性有序排列,各向异性,固定,不具有规则的几何外形,没有,粒子排列相对无序,各向同性,不,固定,微观粒子在三维空间是否呈现,周期性有序,排列,最科学的方法是用,X,射线衍射,实验,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,小结:晶体和非晶体的差异固体外观微观结构自范性各向异性熔点非,1.,晶胞:,晶体中的,最小重复,单元(基本单元),3.,晶胞的结构特征:,一般来说,晶胞都是,平行六面体,(,其边长不一定相等也不一定垂直,)-,通过上、下、左、右、前、后的,平移,能与下一个晶胞完全重合,.,二,、,晶胞,:,2.,晶胞的条件:,代表晶体的化学组成,(化学式),及对称性,4.,晶胞和晶体的关系:,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,63,页图,3-7),人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,1.晶胞:晶体中的最小重复单元(基本单元)3.晶胞的结构特征,“,并置,”,指所有晶胞都是,平行排列,的,取向相同。,一个晶胞到另一个晶胞,只需平移,不需转动,“,无隙,”,指相邻的晶胞之间没有任何间隙;,一个晶胞与相邻的晶胞完全,共顶点、共,棱边、共面,请理解:,“,完全等同,”,指所有晶胞的形状、内部的原子种类、个数及几何排列完全相同,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,“并置”指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。一个晶胞到另一个,平行六面体,无隙并置,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,平行六面体无隙并置人教版化学选修三晶体的常识人教版化学选修三,5,、三种典型立方晶体结构,体心立方,简单立方,面心立方,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,5、三种典型立方晶体结构体心立方简单立方面心立方人教版化学选,体心:,1,面心:,1/2,顶点:,1/8,棱边:,1/4,6.,晶胞中原子个数的计算,分摊法,:,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,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,体心:1面心:1/2顶点:1/8棱边:1/46.晶胞中原子个,2,1,2,1,3,4,1,体心:,1,面上:,1/2,顶点:,1/8,棱上:,1/4,立方晶胞中原子个数,2,4,3,7,6,1,8,5,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,2121341体心:1面上:1/2顶点:1/8棱上:1/4立,1.,现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知:甲晶体中,A,与,B,的离子个数比为,;乙晶体的化学式为,;丙晶体的化学式为,_,;丁晶体的化学式为,_,。,1,:,1,C,2,D,EF,XY,3,Z,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,1.现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知:甲晶体中A与B的离子,2,、钙,-,钛矿晶胞结构如图所示。观察钙,-,钛矿晶胞结构,求该晶体中,钙、钛、氧的微粒个数比为多少?,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,2、钙-钛矿晶胞结构如图所示。观察钙-钛矿晶胞结构,求该晶体,3,、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体,石墨,如图所示。它是层状结构,层与层之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合,其键角为,120,。分析图中每个六边形含有,个碳原子。,2,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,3、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体2人教版化学选修三晶体,4,、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。答案为:,Ti,14,C,13,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,4、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,5,、下列是,NaCl,晶胞示意图,晶胞中,Na,+,和,Cl,的个数比是多少?,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,5、下列是NaCl晶胞示意图,晶胞中Na+和Cl的个数比是,(8 +6 )3=12,6,、下图是,CO,2,分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子?,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,(8 +6 )3=126、下图是CO2分,小结:晶体和非晶体的差异,固体,外观,微观结构,自范性,各向异性,熔点,晶体,非晶体,本质区别,鉴别,最科学的方法是用,X,射线衍射实验,具有规则的几何外形,有,粒子在三维空间周期性有序排列,各向异性,固定,不具有规则的几何外形,没有,粒子排列相对无序,各向同性,不固定,微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,小结:晶体和非晶体的差异固体外观微观结构自范性各向异性熔点非,立方晶胞,体心:,1,面心:,1/2,棱边:,1/4,顶点:,1/8,二,晶胞,1,、概念:描述晶体结构的基本单元,2,、晶胞中原子个数的计算,分摊法,人教版化学选修三晶体的常识,人教版化学选修三晶体的常识,立方晶胞体心:1面心:1/2棱边:1/4顶点:1/8二晶胞,
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