1、第一节第一节 晶体的常识晶体的常识 第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质 教学目标教学目标 知识与能力：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。 教学重难点：教学重难点： 1、晶体与非晶体的区别 2、晶体的特征 教学方法建议：教学方法建议： 探究法 你知道固体有晶体和你知道固体有晶体和 非晶体之分吗？能否非晶体之分吗？能否 举例说明？举例说明？ 一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体 胆胆 矾矾 明明 矾矾 晶晶 体体
2、 冰冰 糖糖 晶晶 体体 水水 晶晶 水晶石水晶石 祖祖 母母 绿绿 绿宝石 猫 眼 石 紫水晶 黄黄 水水 晶晶 黄黄 水水 晶晶 NaCl晶体结构示意图：晶体结构示意图： Na+ Cl- 金刚石晶体金刚石晶体 结构示意图结构示意图 干 冰 晶 体 结 构 干 冰 晶 体 结 构 玻璃结构示意图玻璃结构示意图 B O Si M 晶体晶体SiO2和非晶体和非晶体SiO2的投影示意图的投影示意图 1、什么是晶体？什么是非晶体？、什么是晶体？什么是非晶体？ 定义：定义：晶体晶体具有规则几何外形的固体具有规则几何外形的固体 非晶体非晶体没有规则几何外形的固体没有规则几何外形的固体 2、晶体有什么特点
3、和性质？、晶体有什么特点和性质？ 特点和性质：特点和性质： （1） 晶体有自范性（晶体有自范性（几何几何外形和内部质点排外形和内部质点排 列的高度有序性，列的高度有序性，非晶体没有非晶体没有） （2）晶体具有各向异性（）晶体具有各向异性（非晶体不具有各向异非晶体不具有各向异 性性） （3）晶体具有固定的熔点（）晶体具有固定的熔点（非晶体不具有固定非晶体不具有固定 的熔点的熔点） 3、晶体和非晶体的本质区别是什么？、晶体和非晶体的本质区别是什么？ 晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面 体外形的性质体外形的性质。 3、晶体与非晶体的本质区别在于、晶体与非晶体的本质区
4、别在于 构成固体的粒子在三维空间里是构成固体的粒子在三维空间里是 否呈现周期性的有序排列否呈现周期性的有序排列 4、晶体形成的途径：、晶体形成的途径： 熔融态物质凝固熔融态物质凝固. 气态物质冷却不经液态直接凝固气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华凝华). 溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出. 思考:根据已有知识,举例说明如何 制得晶体? 思考与交流思考与交流: : 1.如何鉴别晶体和非晶体如何鉴别晶体和非晶体? （1）性质差异）性质差异如外形、硬度、熔点、折如外形、硬度、熔点、折 光率光率 （2）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固 体进行体进行X-射线衍射实验
5、射线衍射实验。 2 2、某同学在网站找到一张玻璃的结构示意图如某同学在网站找到一张玻璃的结构示意图如 图所示图所示，这张图说明玻璃是不是晶体这张图说明玻璃是不是晶体? ?为什么为什么? ? 3 3、根据晶体物理性质的各向异性的特点根据晶体物理性质的各向异性的特点，人们人们 很容易识别用玻璃仿造的假宝石很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举出一你能列举出一 些可能有效的方法鉴别假宝石吗些可能有效的方法鉴别假宝石吗? ? 分组探讨分组探讨 二二晶胞晶胞 1.描述晶体结构的基本单元叫做晶胞描述晶体结构的基本单元叫做晶胞 蜂巢与蜂室蜂巢与蜂室 铜晶体铜晶体 铜晶胞铜晶胞 晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室
6、的关系比喻然而，晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻然而， 蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。 晶胞一般是平行六面体，整块晶体晶胞一般是平行六面体，整块晶体 可看作数量巨大的晶胞“无隙并置”可看作数量巨大的晶胞“无隙并置” 而成（晶胞间无间隙，平行排列）而成（晶胞间无间隙，平行排列） 金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图 NaCl晶体结构和晶胞晶体结构和晶胞 思考与交流思考与交流: : 上述铜晶体、金刚石、上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎晶体的晶胞空间构形是怎 样的？样的？ 平行
7、六平行六 面体面体 无隙并置无隙并置 思考：思考： 铜晶胞含有铜晶胞含有4个铜原子，为什么不个铜原子，为什么不 是是14个？个？ 2、晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算 晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算 体心：体心：1 面心面心:1/2 顶点顶点:1/8 棱边棱边:1/4 晶 体 空 间 结 构 Cl - Na + 1 2 3 4 5 6 7 8 立方晶胞立方晶胞 体心：体心： 1 面心：面心： 1/2 棱边：棱边： 1/4 顶点：顶点： 1/8 小结小结: :晶胞对质点的占有率晶胞对质点的占有率 探究探究: : 下图依次是金属钠下图依次是金属钠(Na)(Na)、金属锌金属锌(Z
8、n)(Zn)、碘碘( (1 12 2) )、金刚石金刚石 (C)(C)晶胞的示意图晶胞的示意图，数一数数一数，它们分别平均含几个原子它们分别平均含几个原子? ? 钠钠、锌晶胞都是：锌晶胞都是：8 81 1/ /8 8+ +1 1= =2 2； 碘：碘：（8 81 1/ /8 8+ +6 61 1/ /2 2）2 2= =8 8； 金刚石：金刚石：8 81 1/ /8 8+ +6 61 1/ /2 2+ +4 4= =8 8。 例例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了年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。如图所示的是金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是 该化
9、合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱 柱，且棱柱的上下底面还各有柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，个镁原子，6个硼个硼 原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为 A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2 典例分析典例分析 Mg原子的数目：原子的数目： 121/6+21/2=3 B原子的数目：原子的数目：6 故化学式可表示为故化学式可表示为 Mg2B 典例分析典例分析 本节小结：本节小结： 一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体 1、定义：晶体、定义：晶体具有规则几何外形的固体具有规则几何外形的
10、固体 非晶体非晶体没有规则几何外形的固体没有规则几何外形的固体 2、特点和性质：、特点和性质： （1） 晶体有自范性晶体有自范性 （2）晶体具有各向异性）晶体具有各向异性 （3）晶体具有固定的熔点）晶体具有固定的熔点 3、晶体与非晶体的本质区别在于、晶体与非晶体的本质区别在于构成固体的粒子构成固体的粒子 在三维空间里是否呈现周期性的有序排列在三维空间里是否呈现周期性的有序排列 5、晶体和非晶体的鉴别、晶体和非晶体的鉴别 4、晶体形成的途径：、晶体形成的途径： 立方晶胞立方晶胞 体心：体心： 1 面心：面心： 1/2 棱边：棱边： 1/4 顶点：顶点： 1/8 二二晶胞晶胞 1、概念：描述晶体结
11、构的基本单元、概念：描述晶体结构的基本单元 叫做晶胞叫做晶胞 2、晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算 1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A、晶体一定比非晶体的熔点高、晶体一定比非晶体的熔点高 B、晶体有自范性但排列无序、晶体有自范性但排列无序 C、非晶体无自范性而且排列无序、非晶体无自范性而且排列无序 D、固体、固体SiO2一定是晶体一定是晶体 2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是 A、熔沸点、熔沸点 B、硬度、硬度 C、颜色、颜色 D、x-射线衍射实验射线衍射实验 C D 课堂练习课堂练习 3、如图所示晶体
12、中每个阳离子如图所示晶体中每个阳离子A或阴离子或阴离子B，均可被均可被 另一种离子以四面体形式包围着另一种离子以四面体形式包围着，则该晶体对应的化则该晶体对应的化 学式为学式为 AAB BA2B CAB3 DA2B3 4、右面图形是石墨晶体的层面结构图，、右面图形是石墨晶体的层面结构图， 试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的 共价键数和碳原子数是分别：共价键数和碳原子数是分别： A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2 5、某离子晶体晶胞结构如右图所示，、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体位于立方体 的顶点，的顶点， Y位于立方体的中心，晶
13、体中距离最近的位于立方体的中心，晶体中距离最近的 两个两个X与一个与一个Y形成的夹角形成的夹角XYX的角度为：的角度为： A. 90 B. 60 C. 120 D. 10928 6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶晶 胞胞)的结构的结构.请回答：请回答： (1)该化合物的化学式为该化合物的化学式为_. (2)在该化合物晶体中，与某个钛离在该化合物晶体中，与某个钛离 子距离最近且相等的其他钛离子共子距离最近且相等的其他钛离子共 有有_个个. (3)设该化合物的相对分子质量为设该化合物的相对分子质量为M， 密度为密度为 阿伏加德罗常数为阿伏加德罗常数为 NA，则晶体中钙离子与钛离子之间，则晶体中钙离子与钛离子之间 的最短距离为的最短距离为 _. 3 /cmag CaTiO3 6 7、如图是如图是CsCl晶体的晶胞晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元晶体中最小的重复单元） 已知晶体中已知晶体中2个最近的个最近的Cs+核间距离为核间距离为acm，氯化铯氯化铯 的相对分子质量为的相对分子质量为M，NA为阿佛加德为阿佛加德 罗常数罗常数，则则CsCl晶体的密度为晶体的密度为 （单位：克单位：克/cm3） A、8M/a3NA B、a3M/8NA C、M/a3NA D、a3M/NA
