认识晶体第一课时

第一节认识晶体晶体的内部微粒排列非晶体的内部微粒排列一、晶体的特性1.晶体与非晶体的本质差异(1)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重复排列构成的固体物质。(2)非晶体：内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态。金刚石晶体具有规则的几何外形石英晶体雪花晶体自范性封闭的、规则的多面体外形对称性导电性差导电性强各向异性石墨晶体食盐橡胶制品晶体有固定的熔点，而非晶态没有2.晶体的特性（1）具有规则的几何外形。（2）自范性：在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。（3）各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。（4）对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。（5）晶体有固定的熔点而非晶态没有。学与问2、一些不法商人制造假宝石来牟取暴利，你能否根据晶体物理性质的各向异性的特点，列举出一些可能有效鉴别假宝石的方法？（1）可观察宝石的形状，具有多面体的外形；实验它的硬度，可在玻璃上划出痕迹，初步确定它是晶体。（2）可利用宝石的折光率鉴别。（3）可利用x-射线衍射实验鉴别。（最可靠的方法）3.晶体的种类晶体类型金属晶体原子晶体分子晶体离子晶体微粒种类金属原子原子分子阴阳离子微粒间相互作用金属键共价键分子间作用力离子键根据晶体构成微粒和相互作用不同分为四种类型：二、晶体结构的堆积模型1、晶体为什么大都服从紧密堆积？金属晶体、离子晶体、分子晶体的结构中，金属键、离子键、分子间作用力均没有方向性，都趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多的微粒分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定等径圆球的密堆积由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。等径圆球的排列在一列上进行紧密堆积的方式只有一种,即所有的圆球都在一条直线上排列;等径圆球在平面上的堆积方式很多:1.金属晶体的密堆积结构-----在一列上的密堆积排列：在一个平面上的密堆积排列：123456在一个层中，最紧密的堆积方式是:一个球与周围6个球相切，在中心的周围形成6个凹位，将其算为第一层----密置层第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1，3，5位。(或对准2，4，6位，其情形是一样的)----密置双层123456配位数:一个原子或离子周围所邻接的原子或离子数目.下图是A3型六方紧密堆积的前视图ABABA第一种是排列方式:将球对准第一层的球。123456于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积---A3型金属镁配位数12(同层6，上下层各3)关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。六方紧密堆积第二种排列方式:是将球对准第一层的2，4，6位，不同于AB两层的位置，这是C层。123456123456123456123456面心立方紧密堆积的前视图ABCAABC第四层再排A，于是形成ABCABC三层一个周期。得到面心立方堆积—A1型金属铜配位数12(同层6，上下层各3)BCA…ABCABC…形式的堆积，为什么是面心立方堆积？我们来加以说明。A1和A3这两种堆积都是最紧密堆积，空间利用率为74.05%。金属钾K的立方体心堆积还有一种空间利用率稍低的堆积方式—A2型---体心立方堆积：立方体8个顶点上的球互不相切，但均与体心位置上的球相切。配位数8，空间利用率为68.02%。面心立方紧密堆积-------A1型立方体心堆积------A2型六方紧密堆积------A3型金属的堆积方式2.非等径圆球的密堆积（离子晶体）由离子构成的晶体可视为不等径圆球的密堆积，即将不同半径的圆球的堆积看成是大球先按一定方式做等径圆球的密堆积。小球再填充在大球所形成的空隙中。NaCl配位数为6，即每个Na+离子周围直接连有6个CI-，反之亦然。由于范德华力没有方向性和饱和性，因此分子间尽可能采取紧密排列方式，但分子的排列方式与分子的形状有关。如：作为直线型分子的二氧化碳在空间是以A1型密堆积方式形成晶体的。4、原子晶体堆积方式－不服从紧密堆积方式3、分子晶体的堆积方式－紧密堆积方式原因：共价键具有饱和性和方向性，因此就决定了一个原子周围的其他原子的数目不仅是有限的，而且堆积方向是一定的，所以不是密堆积。小结•晶体的特性：自范性、各向异性、对称性、固定的熔沸点•晶体的分类•晶体结构的堆积模型：–A1最密堆积A2密堆积A3最密堆积–原子晶体不服从紧密堆积原理•配位数