2023學(xué)年完整公開(kāi)課版晶體的常識(shí)4

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)晶體常識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)晶體的特征、類型晶體與非晶體的差異晶體形成的途徑晶體的特性晶胞的概念晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算第一節(jié)讓我們一起先欣賞幾種美麗的晶體晶體的常識(shí)美麗的晶體鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永留傳放大的雪花圖片

水晶石膽礬明礬晶體冰糖晶體水晶黃水晶

黃水晶

紫水晶貓眼石祖母綠綠寶石NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖：Na+

Cl-金剛石晶體結(jié)構(gòu)示意圖干冰晶體結(jié)構(gòu)橡膠一些非晶體思考什么是晶體？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？一、晶體與非晶體概念晶體：具有規(guī)則幾何外形的固體非晶體：沒(méi)有規(guī)則幾何外形的固體分類晶體離子型晶體

原子型晶體

分子型晶體

金屬型晶體

混合型晶體3、晶體與非晶體的本質(zhì)差異說(shuō)明：晶體自范性的本質(zhì)：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。晶體自范性的條件之一：生長(zhǎng)速率適當(dāng)。自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有（能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形）原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體沒(méi)有（不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形）原子排列相對(duì)無(wú)序天然水晶球里的瑪瑙和水晶（見(jiàn)教材P60圖3-1）瑪瑙和水晶都是SiO2的晶體，不同的是瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成的，而水晶則是熔融態(tài)SiO2緩慢冷卻形成的?，旇б曨l：瑪瑙的形成的視頻瑪瑙視頻24、晶體形成的途徑熔融態(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。經(jīng)不同途徑得到的晶體（見(jiàn)教材P61圖3-2）問(wèn)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：（見(jiàn)教材P61圖3～3）5、晶體的特性<1>.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）<2>.有固定的熔沸點(diǎn)<3>.各向異性（強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）<4>.當(dāng)一波長(zhǎng)的ｘ－射線通過(guò)晶體時(shí)，會(huì)在記錄儀上看到分立的斑點(diǎn)或者明銳的譜線．（教材６3頁(yè)圖3-6）區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是：對(duì)固體進(jìn)行X—射線衍射實(shí)驗(yàn)。（見(jiàn)課本P62科學(xué)視野）導(dǎo)熱性在晶體的不同方向上大小有差異還有：強(qiáng)度,光學(xué)性質(zhì)等。玻璃板云母片晶體的特點(diǎn)-各向異性1：不是晶體，粒子排列無(wú)序，沒(méi)有晶體的自范性。2：A、采用X射線衍射實(shí)驗(yàn)，當(dāng)X射線照射假寶石時(shí)，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(duì)稱性，在外形上假寶石沒(méi)有相等的晶面、晶棱和頂角重復(fù)出現(xiàn)。C、用它來(lái)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(lái)刻劃玻璃。D、加熱，真寶石沸點(diǎn)很高，而假寶石無(wú)固定的熔沸點(diǎn)，在一定的范圍內(nèi)便開(kāi)始熔化。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？思考“學(xué)與問(wèn)”：教材62頁(yè)擴(kuò)展：人造鉆石和天然鉆石的區(qū)別相同方面不同方面X-射線親油性親水性天然鉆石成分硬度密度發(fā)藍(lán)色熒光油會(huì)融在鉆石表面在鉆石表面水呈小珠狀人造鉆石發(fā)黃色熒光和磷光形成油珠在鉆石表面分散流走課堂練習(xí)：P641、2本節(jié)課結(jié)束

1.下列關(guān)于晶體與非晶體的說(shuō)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(wú)序C.非晶體無(wú)自范性而且排列無(wú)序D.固體SiO2一定是晶體C課堂練習(xí)第二課時(shí)二:晶胞晶體為什么具有上述特征呢?問(wèn)題研究的方法:三種典型立方晶胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單立方體心立方面心立方1.晶胞：晶體中的最小重復(fù)單元2.晶胞的特征：通過(guò)上、下、左、右、前、后的平移能與下一個(gè)最小單元（即晶胞）完全重合一般來(lái)說(shuō),晶胞都是平行六面體

(-):晶胞:晶體和晶胞的關(guān)系：整塊晶體可以看成是無(wú)數(shù)的完全等同晶胞“無(wú)隙并置”而成.(蜂巢和蜂室的關(guān)系教材66頁(yè)圖3-7)平行六面體無(wú)隙并置2、晶胞中粒子數(shù)的計(jì)算（均攤法）

晶胞只是晶體微觀空間里的一個(gè)基本單元，在它的上、下、左、右、前后無(wú)隙并置地排列著無(wú)數(shù)晶胞。問(wèn)題:銅晶體的一個(gè)晶胞中含有多少個(gè)銅原子?A:14B:4C:8D:6答案:B為什么呢?(二):晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算（均攤法）體心：1面心：1/2頂點(diǎn)：1/8棱邊：1/41243768122134請(qǐng)看:1體心：1面心：1/2頂點(diǎn)：1/8棱邊：1/45(二):晶胞中粒子個(gè)數(shù)計(jì)算規(guī)律晶胞頂角棱上面上中心立方體

1/8

1/4

1/2

1頂角棱上面上氯化鈉視頻氯化鈉視頻2

各4個(gè)綠色：8×1/8+6×1/2=4灰色：12×?+1=4各1/2個(gè)

練習(xí)一：下面幾種晶胞中分別含有幾個(gè)原子?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(wèn)題：（1）圖中平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為_(kāi)___個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為_(kāi)___個(gè)。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_(kāi)______。練習(xí)二：2：323學(xué)與問(wèn)（教材64頁(yè):）學(xué)與問(wèn)答案作業(yè)：教材P643：列式計(jì)算下圖晶胞中各有多少個(gè)原子2828二氧化碳及其晶胞思考1.NaCl晶體中，每個(gè)Na+周圍最近距離的Cl-有

個(gè)？每個(gè)Cl-周圍最近距離的

Na+有

個(gè)？2.在NaCl晶體中，每個(gè)Na+周圍最近距離的Na+有

個(gè)？3.氯化鈉的化學(xué)式用“NaCl”來(lái)表示，原因何在？能否把“NaCl”稱為分子式？4.每個(gè)晶胞中平均有

個(gè)Na+？

個(gè)Cl-？（位于頂點(diǎn)、棱邊、面心、體心上的粒子對(duì)該晶胞的貢獻(xiàn)）5.該晶胞中，若Na+和Cl-間的最近距離為0.5ax10-10m，則晶體的密度?=

6612440·39/a3（g/cm3）2134解法：依ρ=m/v每個(gè)晶胞中所含的Na+和Cl－的個(gè)數(shù)均為4個(gè)，即含4個(gè)“NaCl”。

每個(gè)晶胞的體積為：(a×10-8)3㎝3故NaCl晶體的密度為：∴=0.39a3g.㎝-3即含4個(gè)“NaCl”所占的體積為：(a×10-8)3㎝3那么1個(gè)“NaCl”所占的體積為：(a×10-8)3/4

㎝3則：1molNaCl所占的體積為：6.02×1023

·(a×10-8)3/4

㎝3而1molNaCl的質(zhì)量為：58.5g6.02×1023(a×10-8)3/4

㎝358.5g6.02×1023(a×10-8)3㎝358.5×4g=---Cs+---Cl-CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖Cl-

1.在CsCl晶體中，每個(gè)Cs+周圍最近距離的Cs+

有幾個(gè)？每個(gè)Cl-周圍最近距離的Cl-有幾個(gè)？2.分析“CsCl”

化學(xué)式的由來(lái)。思考6587213416個(gè)返回原處練習(xí)3.某離子晶體的部分結(jié)構(gòu)如圖所示X(●)位于立方體頂點(diǎn)，Y(○)位于立方體中心。試分析：(1)晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著

個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著

個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式為

。(2)晶體中每個(gè)X周圍與它最接近且距離相等的X共有

個(gè)。(3)晶體中距離最近的2個(gè)