2013人教版选修3第一节《晶体的常识》

第一节晶体的常识第三章晶体结构与性质你知道固体有晶体和非晶体之分吗？能否举例说明？一、晶体与非晶体胆矾明矾晶体冰糖晶体水晶水晶石一颗钻石原石（也叫金刚石），要经过多道切割打磨工序才能成为成品钻石。一颗最常见的圆形钻石有57瓣切面，这样才能使钻石对光线的反射和散射达到比较完美的效果。八心八箭，是钻石切工的最高水准，也叫丘比特切工。这种切工加工出来的钻石，其各个切面的比例是最合适的，可以使钻石发出最完美的光芒，但是也因为其工艺复杂而较难掌握。祖母绿绿宝石猫眼石紫水晶黄水晶黄水晶NaCl晶体结构示意图：Na+Cl-金刚石晶体结构示意图干冰晶体结构1、什么是晶体？什么是非晶体？定义：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2、晶体有什么特点和性质？特点和性质：（1）晶体有自范性（几何外形和内部质点排列的高度有序性，非晶体没有）（2）晶体具有各向异性（非晶体不具有各向异性）（3）晶体具有固定的熔点（非晶体不具有固定的熔点）3、晶体和非晶体的本质区别是什么？★晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面体外形的性质。3、晶体与非晶体的本质区别在于——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.思考:根据已有知识,举例说明如何制得晶体?思考与交流:1.如何鉴别晶体和非晶体?（1）性质差异——如外形、硬度、熔点、折光率（2）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验。2、某同学在网站找到一张玻璃的结构示意图如图所示，这张图说明玻璃是不是晶体?为什么?玻璃结构示意图BOSiM晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图晶体与非晶体的根本区别在于构成固体中的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。图中构成玻璃的粒子无周期性的排列，是无序的，所以玻璃是非晶体。利用晶体与非晶体的性质差异来鉴别玻璃和宝石。宝石是晶体，具有固定的熔点和各向异性，可用硬度、熔点、折光率等性质来鉴别宝石1、可观察宝石的形状，具有多面体的外形，实验它的硬度，可在玻璃上画出痕迹，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-射线衍射仪鉴别（图3-6）3、根据晶体物理性质的各向异性的特点，人们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举出一些可能有效的方法鉴别假宝石吗?自然界中美丽的雪花本节小结：一、晶体与非晶体1、定义：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2、特点和性质：（1）晶体有自范性（2）晶体具有各向异性（3）晶体具有固定的熔点3、晶体与非晶体的本质区别在于——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5、晶体和非晶体的鉴别4、晶体形成的途径：二﹑晶胞1.描述晶体结构的基本单元叫做晶胞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喻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”而成（晶胞间无间隙，平行排列且取向相同）金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图NaCl晶体结构和晶胞思考与交流:上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎样的？平行六面体无隙并置思考：铜晶胞含有4个铜原子，为什么不是14个？2、晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算体心：1面心:1/2顶点:1/8棱边:1/4晶体空间结构Cl-Na+12345678无隙并置?立方晶胞体心：1面心：1/2棱边：1/4顶点：1/8小结:晶胞对质点的占有率探究:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2；碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8；金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。例:2001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示为A、MgBB、MgB2C、Mg2BD、Mg3B2典例分析Mg原子的数目：12×1/6+2×1/2=3B原子的数目：6故化学式可表示为MgB2典例分析二﹑晶胞1、概念：描述晶体结构的基本单元叫做晶胞2、晶胞中原子个数的计算1、体心——全部2、面心——1/23、棱上的点——1/44、顶点（具体问题具体分析）六棱柱—1/6立方体—1/8三棱柱—1/12注：上述贡献的计算仅适用于离子晶体和原子晶体而不适用于分子晶体本节小结：AB练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）化学式：AB练习2：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）AB化学式：A2BBA2AB化学式：练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）ABB化学式：A练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）CABC31、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B、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D、固体SiO2一定是晶体2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是A、熔沸点B、硬度C、颜色D、x-射线衍射实验CD[课堂练习]3、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．ABB．A2BC．AB3D．A2B34、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共价键数和碳原子数是分别：A、6，6B、2，4C、2，3D、3，25、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为：A.90°B.60°C.120°D.109°28′6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构.请回答：(1)该化合物的化学式为_______.(2)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有__________个.(3)设该化合物的相对分子质量为M，密度为阿伏加德罗常数为NA，则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为_______.3/cmagCaTiO367、如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元）已知晶体中2个最近的Cs+核间距离为acm，氯化铯的相对分子质量为M，NA为阿佛加德罗常数，则CsCl晶体的密度为（单位：克/cm3）A、8M/a3NAB、a3M/8NAC、M/a3NAD、a3M/NA