第三章晶體結構與性質 第一節晶體常識 觀察圖片 下列固體在外形上有什么區別 明礬 瑪瑙 1 定義 晶體 具有規則幾何外形的固體非晶體 沒有規則幾何外形的固體又稱玻璃體 一 晶體和非晶體 思考為什么晶體呈現規則的幾何外形 而非晶體沒有規則的幾何外形呢 你認為可能和什么因素有關 2 分類 cu晶體結構示意圖 觀察圖片 構成晶體與非晶體的微粒在空間的排列有何不同 nacl晶體結構示意圖 3 特點和性質 1 自范性 晶體能自發地呈現多面體外形的性質 是晶體中粒子在微觀空間里呈現周期性有序排列的宏觀表現 2 物理性質表現各向異性 強度 導熱性 光學性質 同樣反映了晶體內部粒子排列的有序性 3 晶體具有固定的熔點 一定記住 4 晶體自范性的條件之一是生長的速率適當 天然水晶球里的瑪瑙和水晶 思考 得到晶體的途徑 除了冷卻的方法 還有沒有其它途徑 你能列舉哪些 5 晶體形成的途徑 1 熔融態物質凝固 2 氣態物質冷卻不經液態直接凝固 凝華 3 溶質從溶液中析出 知道 許多固體粉末用肉眼看不到晶體外形 但在光學顯微鏡下可觀察到規則的晶體外形 學與問 玻璃的結構示意圖 2 根據晶體的物理性質的各向異性的特點 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 某同學在網站上找到一張玻璃的結構示意圖 如右圖 這張圖說明玻璃是不是晶體 為什么 非晶體 觀察對稱性 刻劃玻璃 加熱 x 射線衍射 1 物理性質差異如 外形 硬度 熔點 折光率 2 區分晶體和非晶體最科學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 小結 晶體和非晶體的差異 具有規則的幾何外形 有 粒子在三維空間周期性有序排列 各向異性 固定 不具有規則的幾何外形 沒有 粒子排列相對無序 各向同性 不固定 微觀粒子在三維空間是否呈現周期性有序排列 五星 二 晶胞 1 晶胞 描述晶體結構的基本單元 蜂巢與蜂室 銅晶體 銅晶胞 晶體與晶胞的關系可用蜂巢與峰室的關系比喻然而蜂巢是有形的 晶胞是無形的 是人為劃定的 銅晶體 銅晶胞 整個晶體就是由晶胞周期性的在三維空間并置堆砌而成的 知道 晶體結構 晶胞示意圖 nacl晶體結構和晶胞 思考與交流 1 上述銅晶體 金剛石 co2晶體 nacl晶體的晶胞的空間構形呈什么形狀 2 在上述晶體中 晶胞是如何排列的 晶胞之間是否存在空隙 co2晶胞 平行六面體 無隙并置 2 特點 晶胞都是平行六面體 晶胞在晶體中 無隙并置 記住 3 三種典型立方晶體結構 體心立方 簡單立方 面心立方 體心 1 面心 1 2 頂點 1 8 棱邊 1 4 4 晶胞中原子個數的計算 分攤法 晶胞任意位置上的一個原子如果是被x個晶胞所共有 那么 每個晶胞對這個原子分得的份額就是1 x 1 現有甲 乙 丙 丁四種晶胞 可推知 甲晶體中a與b的離子個數比為 乙晶體的化學式為 丙晶體的化學式為 丁晶體的化學式為 1 1 c2d ef xy3z 2 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 數一數 它們分別平均含有幾個原子 na zn i2 金剛石 3 鈣 鈦礦晶胞結構如圖所示 觀察鈣 鈦礦晶胞結構 求該晶體中 鈣 鈦 氧的微粒個數比為多少 4 在碳單質的成員中還有一種混合型晶體 石墨 如圖所示 它是層狀結構 層與層之間依靠作用力相結合 每層內部碳原子與碳原子之間靠作用力相結合 其鍵角為120 分析圖中每個六邊形含有個碳原子 2 5 下列是nacl晶胞示意圖 晶胞中na 和cl 的個數比是多少 8 6 3 12 6 下圖是co2分子晶體的晶胞結構示意圖 其中有多少個原子 7 最近發現一種由鈦原子和碳原子構成的氣態團簇分子 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 它的化學式是 解析 由于本題團簇分子指的是一個分子的具體結構 并不是晶體中的最小的一個重復單位 不能采用均攤法分析 所以只需數出該結構內兩種原子的數目就可以了 答案為 ti14c13 小結 晶體和非晶體的差異 具有規則的幾何外形 有 粒子在三維空間周期性有序排列 各向異性 固定 不具有規則的幾何外形 沒有 粒子排列相對無序 各向同性 不固定 微觀粒子在三維空間是否呈現周期性有序排列 立方