理學簡明無機化學

1、1 自然界中絕大多數物自然界中絕大多數物質是固體。固體分晶體和質是固體。固體分晶體和非晶體兩大類。非晶體兩大類。23晶體什么樣？4晶體什么樣（2）5晶體什么樣（3）6晶體什么樣（4）7雪花晶體雪花晶體食糖晶體食糖晶體明礬晶體明礬晶體食鹽晶體食鹽晶體89觀察觀察思考思考 請同學們判斷下列物質是晶體還是非晶體請同學們判斷下列物質是晶體還是非晶體：10思考思考 什么是晶體？什么是非晶體？什么是晶體？什么是非晶體？ 晶體有什么特點和性質？晶體有什么特點和性質？ 晶體和非晶體的本質區(qū)別是什么？晶體和非晶體的本質區(qū)別是什么？11一、晶體與非晶體一、晶體與非晶體 1.1.概念概念 晶體晶體: :具有規(guī)則幾何

2、外形的固體具有規(guī)則幾何外形的固體 非晶體非晶體: :沒有規(guī)則幾何外形的固體沒有規(guī)則幾何外形的固體 2.2.分類分類 根據構成晶體粒子的種類及粒子之間的相根據構成晶體粒子的種類及粒子之間的相互作用不同，可將晶體分為若干類型?；プ饔貌煌蓪⒕w分為若干類型。晶體晶體離子晶體離子晶體 原子晶體原子晶體 分子晶體分子晶體 金屬晶體金屬晶體 混合晶體混合晶體12晶體晶體SiOSiO2 2和非晶體和非晶體SiOSiO2 2的投影示意圖的投影示意圖133.3.晶體與晶體與非晶體的本質差異非晶體的本質差異 說明說明: : (1) (1)晶體的自范性即晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外晶體的自范性即晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面

3、體外形的性質。形的性質。自范性自范性微觀結構微觀結構晶體晶體非晶體非晶體有有(能能自發(fā)自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形呈現(xiàn)多面體外形)沒有沒有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形形)原子在三維空間里原子在三維空間里呈周期性有序排列呈周期性有序排列原子排列相對無序原子排列相對無序14 說明說明: (2)晶體自范性的本質晶體自范性的本質:是晶體中粒子微觀空是晶體中粒子微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象. 晶體：內部微粒（原子、離子或分子）在三晶體：內部微粒（原子、離子或分子）在三維空間里按一定規(guī)律做周期性有序排列構成維空間里按一定規(guī)律做周期性有序排列構成的固體物質

4、稱為晶體。的固體物質稱為晶體。 非晶體：橡膠、玻璃等固體，其內部原子或非晶體：橡膠、玻璃等固體，其內部原子或分子的排列呈無序的分布狀態(tài)，稱為非晶體分子的排列呈無序的分布狀態(tài)，稱為非晶體（非晶體又稱玻璃體）。（非晶體又稱玻璃體）。 (3)晶體呈現(xiàn)自范性的條件之一晶體呈現(xiàn)自范性的條件之一:生長生長速率速率適適當當. （看教材（看教材P60)15探究實驗探究實驗【實驗實驗1 1】 硫晶體的結晶硫晶體的結晶 取少量硫粉置于蒸發(fā)皿中，加熱至熔融取少量硫粉置于蒸發(fā)皿中，加熱至熔融態(tài)，停止加熱，觀察硫晶體的析出態(tài)，停止加熱，觀察硫晶體的析出【實驗實驗2 2】 碘的凝華碘的凝華 在一小燒杯中加入少量碘，用一個

5、表面皿在一小燒杯中加入少量碘，用一個表面皿蓋在小燒杯上，并在表面皿上加少量冷水。把蓋在小燒杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯放在石棉網上加熱，觀察實驗現(xiàn)象小燒杯放在石棉網上加熱，觀察實驗現(xiàn)象【實驗實驗3 3】 硫酸銅晶體的析出硫酸銅晶體的析出 取硫酸銅粉末配置高溫飽和溶液，冷卻取硫酸銅粉末配置高溫飽和溶液，冷卻析晶析晶164.4.獲得晶體的三條途徑獲得晶體的三條途徑 熔融態(tài)物質凝固熔融態(tài)物質凝固. . 氣態(tài)物質冷卻不經液態(tài)直接凝固氣態(tài)物質冷卻不經液態(tài)直接凝固( (凝華凝華). ). 溶質從溶液中析出溶質從溶液中析出. .17問題與思考問題與思考 許多固體粉末用肉眼看不到晶體外形，它許多固體

6、粉末用肉眼看不到晶體外形，它們都不是晶體嗎？們都不是晶體嗎？某些晶體的顯微照片某些晶體的顯微照片 185.5.晶體的特點晶體的特點 有規(guī)則的幾何外形（晶體的自范性）有規(guī)則的幾何外形（晶體的自范性） 有固定的熔沸點有固定的熔沸點 各向異性各向異性( (強度、導熱性、光學性質等）強度、導熱性、光學性質等）（看教材（看教材P61P61） 能使能使X-X-射線產生衍射射線產生衍射 19非晶態(tài)二氧化硅和晶態(tài)二氧化硅非晶態(tài)二氧化硅和晶態(tài)二氧化硅X-X-衍射粉末圖譜的對比衍射粉末圖譜的對比20 圖為玻璃的結構示意圖，玻璃是不是晶體？為什么？問題與思考問題與思考玻璃的結構示意圖玻璃的結構示意圖還可用什么方法鑒

7、別？還可用什么方法鑒別？216.晶體和非晶體的判斷方法晶體和非晶體的判斷方法（1）測定固體有無固定的熔、沸點。）測定固體有無固定的熔、沸點。（2）觀察固體的物理性質是否表現(xiàn)出各向）觀察固體的物理性質是否表現(xiàn)出各向異性。異性。（3）對固體進行）對固體進行X射線衍射實驗，是區(qū)分射線衍射實驗，是區(qū)分晶體與非晶體最可靠的方法。晶體與非晶體最可靠的方法。22二二.晶胞晶胞1.1.定義定義: :晶體中重復出現(xiàn)的最基本的結構單元。晶體中重復出現(xiàn)的最基本的結構單元。 好比蜂巢里的蜂室好比蜂巢里的蜂室 。23晶體與晶胞的關系正好比蜂巢與蜂晶體與晶胞的關系正好比蜂巢與蜂室的關系室的關系 24平行六面體平行六面體無

8、隙并無隙并置置銅晶體銅晶體銅銅晶晶胞胞25平行六平行六面體面體無隙并置無隙并置262、晶胞的結構、晶胞的結構 一般來說，晶胞都是平行六面體，晶胞一般來說，晶胞都是平行六面體，晶胞只是晶體微觀空間里的一個基本單元，在它只是晶體微觀空間里的一個基本單元，在它的上下左右前后無隙并置地排列著無數晶胞，的上下左右前后無隙并置地排列著無數晶胞，而且所有晶胞的形狀及其內部的微粒種類、而且所有晶胞的形狀及其內部的微粒種類、個數及幾何排列是完全相同的。個數及幾何排列是完全相同的。27三種典型立方晶體結構三種典型立方晶體結構3、晶胞的類型、晶胞的類型284.晶胞中原子個數的計算晶胞中原子個數的計算體心：體心：1面

9、心面心:1/2頂點頂點:1/8棱邊棱邊:1/429屬于4個小立方體屬于8個小立方體30立方晶胞立方晶胞體心：體心：1面心：面心： 1/2棱邊：棱邊： 1/4頂點：頂點： 1/8小結小結: :晶胞對質點的占有率晶胞對質點的占有率31學與問學與問1 圖依次為Na、Zn晶胞的示意圖，數一數，它們平均分別含幾個原子？32學與問學與問2 圖依次為I2、金剛石晶胞的示意圖，數一數，它們平均分別含幾個原子？3334AB練習練習1：根據離子晶體的晶胞結構，判斷下根據離子晶體的晶胞結構，判斷下列離子晶體的化學式：（列離子晶體的化學式：（A表示陽離子）表示陽離子）化學式：化學式： AB35練習練習2：根據離子晶體

10、的晶根據離子晶體的晶胞胞結構，判斷下結構，判斷下列列離子晶體離子晶體的化學式：（的化學式：（A表示陽離子）表示陽離子）AB化學式：化學式：A2B36AB化學式：化學式：練習練習3：根據離子晶體的晶胞結構，判斷下：根據離子晶體的晶胞結構，判斷下列離子晶體的化學式：（列離子晶體的化學式：（A表示陽離子）表示陽離子）AB37B化學式：化學式：A練習練習4：根據離子晶體的晶胞結構，判斷下：根據離子晶體的晶胞結構，判斷下列離子晶體的化學式：（列離子晶體的化學式：（A表示陽離子）表示陽離子）CABC338練習練習5 5：下：下圖為高溫超導領域的一種化合物鈣鈦礦晶體結構，該結構是具有代表性的最小重復單元。1

11、）在該物質的晶體中，每個鈦離子周圍與它最接近且距離相等的鈦離子共有 個2）該晶體結構單元中，氧、鈦、鈣離子的個數比是 。6O：121/43Ti: 8 1/81Ca：1 39水晶石水晶石404142晶體什么樣（2）43晶體什么樣（4）44一、晶體與非晶體一、晶體與非晶體 1.1.概念概念 晶體晶體: :具有規(guī)則幾何外形的固體具有規(guī)則幾何外形的固體 非晶體非晶體: :沒有規(guī)則幾何外形的固體沒有規(guī)則幾何外形的固體 2.2.分類分類 根據構成晶體粒子的種類及粒子之間的相根據構成晶體粒子的種類及粒子之間的相互作用不同，可將晶體分為若干類型?；プ饔貌煌?，可將晶體分為若干類型。晶體晶體離子晶體離子晶體 原子晶體原子晶體 分子晶體分子晶體 金屬晶體金屬晶體 混合晶體混合晶體454.4.獲得晶體的三條途徑獲得晶體的三條途徑 熔融態(tài)物質凝固熔融態(tài)物質凝固. . 氣態(tài)物質冷卻不經液態(tài)直接凝固氣態(tài)物質冷卻不經液態(tài)直接凝固(