高中化学选修三晶胞.ppt

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 晶体构造与性质,让我们一起先欣赏几种漂亮的晶体,雪,花,金刚石,冰糖,石墨,水晶石,祖 母 绿,猫 眼 石,紫水晶,黄 水 晶,明矾,硅藻土,钻石,食盐,石蜡,雪花,泡沫塑料,水晶石,观测思索,请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：,晶体的常识,第一节,一、晶体与非晶体,1.概念,晶体：具有规则几何外形的固体,非晶体：不具有规则几何外形的固体,晶体：,内部微粒（原子、离子或分子）,在空间按一定规律做周期性有序排列,构成的固体物质。,非晶体：,内部微粒（原子、离子或分子）,在空间相对无序排列,构成的固体物质,。,晶体,SiO,2,和非晶体,SiO,2,的投影示意图,水晶,硅藻土,2.分类,根据构成晶体的粒子和粒子间的互相作用，将晶体分为分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体。此外还存在许多混合晶体或过渡型晶体。,3.晶体与非晶体的本质差异,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,晶体自范性的条件之一是生长的速率合适,天然水晶球里的玛瑙和水晶,思索：得到晶体的途径，除了冷却的措施，尚有无其他途径？你能列举哪些？,玛瑙是熔融态SiO2迅速冷却形成没有规则外形,水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成有规则外形,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,教材,P,61,图,3,2,4、,得到晶体一般途径：,5、晶体的特性,(1)自范性：即晶体能自发地展现几何多面体外形,的性质,(2)各向异性（,导电性、导热性、光学性质等）,(3)晶体的对称性,(4)有固定的熔、沸点,石墨在与层,平行,的方向导电率约为在与层,垂直,方向上导电率的,1,万倍,本质特性:晶体内部质点高度有序性的周期性反复排列,问题与思索,粉末状的固体与否都为非晶体呢？,那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？,某些晶体的显微照片,许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但在光学显微镜下可观测到规则的晶体外形,（,1,）物理性质差异,如：外形、硬度、熔点、折光率,6、鉴别晶体和非晶体,（2）辨别晶体和非晶体最可靠的科学措施是：对固体进行X射线衍射试验,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,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与否展现周期性有序排列,1、下列有关晶体与非晶体的说法对的的是,A、晶体一定比非晶体的熔点高,B、晶体有自范性但排列无序,C、非晶体无自范性并且排列无序,D、固体SiO2一定是晶体,2、区别晶体与非晶体最可靠的科学措施是,A、熔沸点 B、硬度,C、颜色 D、x-射线衍射试验,C,D,【课堂练习】,学与问,玻璃的构造示意图,2、根据晶体的物理性质的各向异性的特点，人们很轻易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举某些也许有效的措施鉴别假宝石吗？,1、某同学在网站上找到一张玻璃的构造示意图，如右图，这张图阐明玻璃是不是晶体？为何？,观测对称性、刻划玻璃、加热、X射线衍射,不是晶体，由于粒子排列无序，没有晶体的自范性。,2、参照答案,A、采用X射线衍射试验，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、观看与否具有对称性，在外形上假宝石没有相等的晶面、晶棱和顶角反复出现。,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点，在一定的范围内熔化。,E、可运用宝石的折光率鉴别,二、晶体与晶胞,1.晶胞：晶体中反复出现的最基本的构造单元,2、特性：,（,1,）一般来说,晶胞都是平行六面体,（,2,）晶体和晶胞的关系：,通过上、下、左、右、前、后的平移能与下一种晶胞完全重叠（平移性）,整块晶体可以当作是无数的完全等同晶胞无隙,并置而成的,晶胞只是晶体微观空间里的一种基本单元，在它,的上下左右前后无隙并置地排列着无数晶胞,无隙并置,平行六面体,平行六面体,蜂巢与蜂室,铜晶体,铜晶胞,晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比方然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。,问题:铜晶体的一种晶胞中具有多少个铜原子?A:14 B:4 C:8 D:6,体心：,1,面心：,1/2,顶点：,1/8,棱边：,1/4,3.,晶胞中粒子个数的计算,均摊法：晶胞任意位置上的一种粒子假如是被n个晶胞所共有，那么，这个粒子对每个晶胞的奉献就是1/n。,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,小结：立方晶胞中对质点的拥有率,晶胞,顶角,棱上,面上,体心,立方体,1/8,1/4,1/2,1,顶点：,8 1/8=1,面上：,6 1/2=3,总共：,1+3=4,4、三种经典立方晶胞构造,简朴立方,体心立方,面心立方,数一数它们平均含几种原子,答案,:2 2 8 8,A=4,1/8=1/2,练习:,1、下面晶胞中具有原子个数及其化学式,B,-,A,+,B=4,1/8=1/2,A与B离子的个数比等于 该物质化学式可表达为:,1:1,A B,晶体化学式确定晶胞内不一样微粒的个数最简整数比,2、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,中均有应用。其晶体,的构造示意图如右图,所示。则它的化学式,为（）,A.BaTi8O12 B.BaTi4O6,C.BaTi2O4 D.BaTiO3,Ba,Ti,O,D,3.石墨晶体的层状构造，层内为平面正六边形构造（如图），试回答问题：,（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_。,2：3,2,3,4、如图所示的NaCl晶胞中，Na,+,占据立方体的体心和12条棱的棱心，Cl,-,占据立方体的顶点和面心。你能推导氯化钠的化学式吗?,4、报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属,化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化,合物的晶体构造单元：镁原子间形成正六棱柱，,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子,位于棱柱内。则该化合物的化学式可表达为,A,、,MgB B,、,MgB,2,C,、,Mg,2,B,D,、,Mg,3,B,2,典例分析,Mg原子的数目：,121/6+21/2=3,B原子的数目：6,故化学式可表达为,MgB2,典例分析,5,、如图所示晶体中每个阳离子,A,或阴离子,B,，均可被另一种离子以四面体形式包围着，则该晶体对应的化学式为,A,AB,B,A,2,B,C,AB,3,D,A,2,B,3,6、某离子晶体晶胞构造如右图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心，晶体中距离近来的两个X与一种Y形成的夹角XYX的角度为：,A.90 B.60 C.120 D.10928,A,D,7、近来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种分子的详细构造，并不是晶体中的最小的一种反复单位，不能采用均摊法分析，因此只需数出该构造内两种原子的数目就可以了。答案为：Ti14C13,碘晶胞,与CO2分子距离近来的CO2分子有12个,金刚石晶胞,109,28,共价键,109,28,Si,O,共价键,Na,+,Cl,-,Cl,-,Na,+,Na,+,Na,+,Cl,-,Cl,-,Na,+,Cl,-,Na,+,Na,+,Cl,-,Cl,-,Na,+,Cl,-,Na,+,Cl,-,Na,+,Cl,-,Cl,-,Na,+,Na,+,Na,+,Cl,-,Cl,-,Na,+,比 例 模 型,（,1,）,NaCl,型晶胞,钠离子和氯离子在晶胞中的位置？,Na,+,Cl,-,Na,+,Cl,-,Cl,-,Na,+,Na,+,Na,+,Cl,-,Cl,-,Na,+,Cl,-,Na,+,Na,+,Cl,-,Cl,-,Na,+,Cl,-,Na,+,Cl,-,Na,+,Cl,-,Cl,-,Na,+,Na,+,Na,+,Cl,-,Cl,-,Na,+,Cs,+,的配位数为：,Cl,-,的配位数为：,8,8,CsCl,晶体中阴、阳离子的,配位数,-Cs,+,-Cl,-,与铯离子距离近来的铯离子有 个,6,