晶體的常識(優(yōu)質(zhì)課)

1、晶體的常識晶體的常識(優(yōu)質(zhì)課優(yōu)質(zhì)課)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識與能力：知識與能力： 1、通過實(shí)驗(yàn)探究理解晶體與非晶體的差異。、通過實(shí)驗(yàn)探究理解晶體與非晶體的差異。2、學(xué)會分析、理解、歸納和總結(jié)的邏輯思、學(xué)會分析、理解、歸納和總結(jié)的邏輯思維方法，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決維方法，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。、了解區(qū)別晶體與非晶體問題的能力。、了解區(qū)別晶體與非晶體的方法，認(rèn)識化學(xué)的實(shí)用價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的方法，認(rèn)識化學(xué)的實(shí)用價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。化學(xué)的興趣。 重難點(diǎn)：重難點(diǎn)： 1、晶體與非晶體的區(qū)別、晶體與非晶體的區(qū)別 2、晶體的特征、晶體的特征雪雪花花金剛石金剛石冰糖冰糖石墨石墨水晶石

2、水晶石紫水晶 觀察圖片觀察圖片, ,下列固體在外形上有什么區(qū)別下列固體在外形上有什么區(qū)別? ?明礬明礬水水晶晶石石思考 什么是晶體？什么是非晶體？ 晶體有什么特點(diǎn)和性質(zhì)？ 晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是什么？Cu晶晶體結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)示意圖示意圖觀察圖片觀察圖片: :構(gòu)成晶體與非晶體的構(gòu)成晶體與非晶體的微粒在空間的排列有何不同微粒在空間的排列有何不同? ?NaCl晶晶體結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)示意圖示意圖（1 1）自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外）自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)形的性質(zhì)是晶體中粒子在微觀空間里是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列的宏觀表現(xiàn)呈現(xiàn)周期性有序排列的宏觀表現(xiàn)（2 2）物理性質(zhì)表現(xiàn)

3、各向異性（強(qiáng)度、導(dǎo)熱）物理性質(zhì)表現(xiàn)各向異性（強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)）性、光學(xué)性質(zhì)）同樣反映了晶體內(nèi)部粒同樣反映了晶體內(nèi)部粒子排列的有序性子排列的有序性 在同一晶格構(gòu)造中，在不在同一晶格構(gòu)造中，在不同方向上質(zhì)點(diǎn)排列一般也不一樣同方向上質(zhì)點(diǎn)排列一般也不一樣（3 3）晶體具有固定的熔點(diǎn)）晶體具有固定的熔點(diǎn)3 3、晶體的特點(diǎn)和性質(zhì)：、晶體的特點(diǎn)和性質(zhì)：天然水晶球里的瑪瑙和水晶天然水晶球里的瑪瑙和水晶石英玻璃石英玻璃經(jīng)不同途徑得到的晶體4 4、晶體形成的途徑、晶體形成的途徑(1)(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固熔融態(tài)物質(zhì)凝固(2)(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）(3)(

4、3)溶質(zhì)從溶液中析出溶質(zhì)從溶液中析出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許多固體粉末用肉眼看不到晶體外形, ,但但在光學(xué)顯微鏡下可觀察到規(guī)則的晶體外形在光學(xué)顯微鏡下可觀察到規(guī)則的晶體外形學(xué)與問學(xué)與問區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是：區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是：對固體進(jìn)行對固體進(jìn)行XX射線衍射實(shí)驗(yàn)。（射線衍射實(shí)驗(yàn)。（P P6262科學(xué)視野）科學(xué)視野）物理性質(zhì)差異物理性質(zhì)差異如：外形、硬度、熔點(diǎn)、折光率如：外形、硬度、熔點(diǎn)、折光率晶體有規(guī)則的幾何外形（晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)和外形質(zhì)點(diǎn)排列的高度有序性） 晶體有固定的熔沸點(diǎn)晶體有各向異性（強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）5 5、鑒別晶體和非

5、晶體、鑒別晶體和非晶體當(dāng)一波長的射線通過晶體時，會在記錄儀上當(dāng)一波長的射線通過晶體時，會在記錄儀上看到分立的斑點(diǎn)或者普線（看到分立的斑點(diǎn)或者普線（P P6363頁圖頁圖）小結(jié)：晶體和非晶體的差異小結(jié)：晶體和非晶體的差異具有規(guī)具有規(guī)則的幾則的幾何外形何外形有有粒子在三粒子在三維空間周維空間周期性有序期性有序排列排列各向各向異性異性固定固定不具有規(guī)不具有規(guī)則的幾何則的幾何外形外形沒有沒有粒子排列粒子排列相對無序相對無序各向各向同性同性不不固定固定微觀粒子在三維空間是否呈現(xiàn)周期性有序排列微觀粒子在三維空間是否呈現(xiàn)周期性有序排列二二晶胞晶胞1. 1. 晶胞：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元晶胞：描述晶體結(jié)構(gòu)的基

6、本單元（晶體中的最小重復(fù)單元）（晶體中的最小重復(fù)單元）蜂巢與蜂室蜂巢與蜂室銅晶體銅晶體銅晶胞銅晶胞晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置無隙并置”而成而成.晶體與晶胞的關(guān)系可用蜂巢與峰室的晶體與晶胞的關(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。的，是人為劃定的。NaCl晶體結(jié)構(gòu)和晶胞晶體結(jié)構(gòu)和晶胞思考與交流思考與交流: 1.上述銅晶體、金剛石、上述銅晶體、金剛石、CO2晶體、晶體、NaCl晶晶體的晶胞的空間構(gòu)形呈什么形狀？體的晶胞的空間構(gòu)形呈什么形狀？ 2.在上述晶體中，晶胞是如何排列的？晶胞在上

7、述晶體中，晶胞是如何排列的？晶胞之間是否存在空隙？之間是否存在空隙？CO2晶胞晶胞平行六平行六面體面體2 2、特點(diǎn)：晶胞一般都、特點(diǎn)：晶胞一般都是平行六面體是平行六面體. .晶胞在晶胞在晶體中晶體中“無隙并置無隙并置”. .通過上、下、左、右、前、后的平移能通過上、下、左、右、前、后的平移能與下一個最小單元（即晶胞）完全重合與下一個最小單元（即晶胞）完全重合3、三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)、三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)體心立方體心立方簡單立方簡單立方面心立方面心立方體心：體心：1面心：面心：1/2頂點(diǎn)：頂點(diǎn)：1/8棱邊：棱邊：1/44.4.晶胞中原子個數(shù)的計(jì)算晶胞中原子個數(shù)的計(jì)算分?jǐn)偡ǚ謹(jǐn)偡? :晶胞任意位置

8、上的一個原子如晶胞任意位置上的一個原子如果是被果是被x x個晶胞所共有，那么，每個晶個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是胞對這個原子分得的份額就是1/x1/x2121341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)立方晶胞中原子個數(shù)243761851：1C2DEFXY3Z2、下圖依次是金屬鈉、下圖依次是金屬鈉(Na)、金屬鋅、金屬鋅(Zn)、碘、碘(12)、金剛石、金剛石(C)晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均含有幾個原子們分別平均含有幾個原子?NaZnI2金剛石金剛石3、鈣、鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。觀察鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。觀察鈣

9、鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)，求該晶體中，鈣、鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)，求該晶體中，鈣、鈦、氧的微粒個數(shù)比為多少？鈦、氧的微粒個數(shù)比為多少？4 4、在碳單質(zhì)的成員中還有一種混合型晶體、在碳單質(zhì)的成員中還有一種混合型晶體石墨，如圖所示。它是層狀結(jié)構(gòu)，層與層石墨，如圖所示。它是層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間依靠作用力相結(jié)合。每層內(nèi)部碳原子與碳之間依靠作用力相結(jié)合。每層內(nèi)部碳原子與碳原子之間靠作用力相結(jié)合，其鍵角為原子之間靠作用力相結(jié)合，其鍵角為120120 ? 2。分析圖中每個六邊形含有分析圖中每個六邊形含有 個碳原子。個碳原子。 27 7、最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣、最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如下

10、圖所示，頂角和面心的原子態(tài)團(tuán)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，是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是它的化學(xué)式是 。解析：由于本題團(tuán)簇分子指的是解析：由于本題團(tuán)簇分子指的是一個分子的具體結(jié)構(gòu)，并不是晶一個分子的具體結(jié)構(gòu)，并不是晶體中的最小的一個重復(fù)單位，不體中的最小的一個重復(fù)單位，不能采用均攤法分析，所以只需數(shù)能采用均攤法分析，所以只需數(shù)出該結(jié)構(gòu)內(nèi)兩種原子的數(shù)目就可出該結(jié)構(gòu)內(nèi)兩種原子的數(shù)目就可以了。答案為：以了。答案為：Ti14C135、下列是、下列是NaCl晶胞示意圖，晶胞中晶胞示意圖，晶胞中Na+和和Cl的個數(shù)比是多少？的個數(shù)比是多少？(8 + 6 )3 =1281216、下圖是、下圖是CO2分子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，分子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，其中有多少個原子？其中有多少個原子？小結(jié)：晶體和非晶體的差異小結(jié)：晶