高中化學(xué)選修三3-1

第三章

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

讓我們一起先欣賞幾種美麗的晶體雪花金剛石冰糖石墨

水晶石祖母綠貓眼石紫水晶黃水晶明礬硅藻土鉆石食鹽石蠟雪花泡沫塑料水晶石觀察·思考請同學(xué)們判斷下列物質(zhì)是晶體還是非晶體：晶體的常識

第一節(jié)一、晶體與非晶體1.概念晶體：具有規(guī)則幾何外形的固體非晶體：不具有規(guī)則幾何外形的固體

晶體：內(nèi)部微粒（原子、離子或分子）在空間按一定規(guī)律做周期性有序排列構(gòu)成的固體物質(zhì)。

非晶體：內(nèi)部微粒（原子、離子或分子）在空間相對無序排列構(gòu)成的固體物質(zhì)。晶體SiO2和非晶體SiO2的投影示意圖水晶硅藻土2.分類根據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的相互作用，將晶體分為分子晶體、原子晶體、金屬晶體、離子晶體。另外還存在許多混合晶體或過渡型晶體。3.晶體與非晶體的本質(zhì)差異晶體自范性的條件之一是生長的速率適當(dāng)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？瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成—沒有規(guī)則外形水晶則是熔融態(tài)SiO2緩慢冷卻形成—有規(guī)則外形

水晶石熔融態(tài)物質(zhì)凝固氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）溶質(zhì)從溶液中析出教材P61圖3～24、得到晶體一般途徑：不同途徑得到的晶體5、晶體的特征(1)自范性：即晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)幾何多面體外形的性質(zhì)(2)各向異性（導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）

(3)晶體的對稱性(4)有固定的熔、沸點(diǎn)石墨在與層平行的方向?qū)щ娐始s為在與層垂直方向上導(dǎo)電率的1萬倍本質(zhì)特征:晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)高度有序性的周期性重復(fù)排列問題與思考粉末狀的固體是否都為非晶體呢？那么怎樣判斷固體是晶體還是非晶體呢？一些晶體的顯微照片許多固體粉末用肉眼看不到晶體外形,但在光學(xué)顯微鏡下可觀察到規(guī)則的晶體外形（1）物理性質(zhì)差異如：外形、硬度、熔點(diǎn)、折光率6、鑒別晶體和非晶體

（2）區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是：對固體進(jìn)行X—射線衍射實(shí)驗小結(jié)：晶體和非晶體的差異具有規(guī)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(guī)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(xiàn)周期性有序排列1、下列關(guān)于晶體與非晶體的說法正確的是A、晶體一定比非晶體的熔點(diǎn)高B、晶體有自范性但排列無序C、非晶體無自范性而且排列無序D、固體SiO2一定是晶體2、區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是A、熔沸點(diǎn)B、硬度C、顏色D、x-射線衍射實(shí)驗CD【課堂練習(xí)】學(xué)與問玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖2、根據(jù)晶體的物理性質(zhì)的各向異性的特點(diǎn)，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(xué)在網(wǎng)站上找到一張玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖，如右圖，這張圖說明玻璃是不是晶體？為什么？觀察對稱性、刻劃玻璃、加熱、X—射線衍射不是晶體，因為粒子排列無序，沒有晶體的自范性。2、參考答案A、采用X射線衍射實(shí)驗，當(dāng)X射線照射假寶石時，不能使X射線產(chǎn)生衍射，只有散射效應(yīng)。B、觀看是否具有對稱性，在外形上假寶石沒有相等的晶面、晶棱和頂角重復(fù)出現(xiàn)。C、用它來刻劃玻璃，真寶石硬度大，可刻劃玻璃；而假寶石硬度小，不能用來刻劃玻璃。D、加熱，真寶石沸點(diǎn)很高，而假寶石無固定的熔點(diǎn)，在一定的范圍內(nèi)熔化。E、可利用寶石的折光率鑒別你想知道人造鉆石和天然鉆石的區(qū)別嗎？人造鉆石和天然鉆石的區(qū)別二、晶體與晶胞1.晶胞：晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元2、特征：（1）一般來說,晶胞都是平行六面體（2）晶體和晶胞的關(guān)系：通過上、下、左、右、前、后的平移能與下一個晶胞完全重合（平移性）

整塊晶體可以看成是無數(shù)的完全等同晶胞無隙并置而成的

晶胞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(shù)晶胞無隙并置平行六面體平行六面體蜂巢與蜂室銅晶體銅晶胞晶體與晶胞的關(guān)系可用蜂巢與峰室的關(guān)系比喻然而蜂巢是有形的，晶胞是無形的，是人為劃定的。問題:銅晶體的一個晶胞中含有多少個銅原子?

A:14B:4C:8D:6體心：1面心：1/2頂點(diǎn)：1/8棱邊：1/43.晶胞中粒子個數(shù)的計算均攤法：晶胞任意位置上的一個粒子如果是被n個晶胞所共有，那么，這個粒子對每個晶胞的貢獻(xiàn)就是1/n。2121341體心：1面上：1/2頂點(diǎn)：1/8棱上：1/4立方晶胞中原子個數(shù)24376185小結(jié)：立方晶胞中對質(zhì)點(diǎn)的占有率頂點(diǎn)：8×1/8=1面上：6×1/2=3總共：1+3=44、三種典型立方晶胞結(jié)構(gòu)簡單立方體心立方面心立方學(xué)與問（教材64頁）答案:2288A=4×1/8=1/2練習(xí):

1、下面晶胞中含有原子個數(shù)及其化學(xué)式

B-A+B=4×1/8=1/2A與B離子的個數(shù)比等于

該物質(zhì)化學(xué)式可表示為:

1:1AB晶體化學(xué)式確定——晶胞內(nèi)不同微粒的個數(shù)最簡整數(shù)比2、鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好,

介電常數(shù)高,在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。其晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示。則它的化學(xué)式為（）

A.BaTi8O12

B.BaTi4O6

C.BaTi2O4

D.BaTiO3BaTiOD3.石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問題：（1）圖中平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。2：3234、如圖所示的NaCl晶胞中，Na+占據(jù)立方體的體心和12條棱的棱心，Cl-占據(jù)立方體的頂點(diǎn)和面心。你能推導(dǎo)氯化鈉的化學(xué)式嗎?4、2001年報道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄。如圖所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子，6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為A、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg3B2典例分析Mg原子的數(shù)目：12×1/6+2×1/2=3B原子的數(shù)目：6故化學(xué)式可表示為

MgB2典例分析5、如圖所示晶體中每個陽離子A或陰離子B，均可被另一種離子以四面體形式包圍著，則該晶體對應(yīng)的化學(xué)式為A．AB

B．A2BC．AB3

D．A2B36、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體的中心，晶體中距離最近的兩個X與一個Y形成的夾角∠XYX的角度為：A.90°B.60°C.120°D.109°28′AD7、最