高中化学必修三 晶体常识
高中化学选修三——晶体结构与性质
晶体结构与性质一、晶体的常识 1.晶体与非晶体得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出 特性：①自范性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等） ③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最可靠的科学方法） 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元，即晶体中无限重复的部分一个晶胞平均占有的原子数=18×晶胞顶角上的原子数+14×晶胞棱上的原子+12×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数思考：下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2)、金刚石(C)晶胞的示意图，它们分别平均含几个原子？eg ：1.晶体具有各向异性。
如蓝晶（Al 2O 3·SiO 2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。
晶体的各向异性主要表现在（ ）①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.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.晶体一定是无色透明的固体C.非晶体无自范性而且排列无序D.固体SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？ 二、分子晶体与原子晶体1.分子晶体--分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体 注意：a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中，分子内的原子间以共价键结合，相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质a.较低的熔、沸点b.较小的硬度c.一般都是绝缘体，熔融状态也不导电d.“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂，极性分子一般能溶于极性溶剂②典型的分子晶体a.非金属氢化物：H 2O 、H 2S 、NH 3、CH 4、HX 等b.酸：H 2SO 4 、HNO 3、H 3PO 4等c.部分非金属单质:：X 2、O 2、H 2、S 8、P 4、C 60d.部分非金属氧化物：CO 2、SO 2、NO 2、N 2O 4、P 4O 6、P 4O 10等 f.大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖等③结构特征a.只有范德华力--分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子）CO2晶体结构图b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例，可说明氢键具有方向性④笼状化合物--天然气水合物2.原子晶体--相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体注意：a.构成原子晶体的粒子是原子 b.原子间以较强的共价键相结合①物理性质a.熔点和沸点高b.硬度大c.一般不导电d.且难溶于一些常见的溶剂②常见的原子晶体a.某些非金属单质：金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体锗(Ge)等b.某些非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体c.某些氧化物：二氧化硅（ SiO2）晶体、Al2O3金刚石的晶体结构示意图二氧化硅的晶体结构示意图思考：1.怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体”，这种说法对吗？eg：1.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是（）、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高可用做保护气2.氮化硼是一种新合成的无机材料，它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。
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1、晶胞：描述晶体结构的基本单元。
2、晶胞特点： ①重复出现的最小单元 ②晶胞习惯采用平行六面体. 3、晶胞与晶体的关系：晶体是由无数 晶胞“无隙并置”而成.
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三种典型立方晶体结构
简单立方 体心立方 面心立方
观察对称性、刻划玻璃、加热、各向异性、 X—射线衍射
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6.鉴别晶体和非晶体
（1）物理性质差异 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。
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• 1.石墨(C)和蓝宝石(Al2O3·SiO2)是常见的晶体,其 中石墨的结构呈层状,在与层垂直方向的导电率 为与层平行方向上导电率的1/10000;蓝宝石在不 同方向上的硬度是不同的.
• 2.石蜡和玻璃都是非晶体,如果将二者加热,当温 度升高到一定程度后,开始软化,流动性增强,最后 变成液体.整个过程温度不断上升,并且在这个过 程中没有固定的熔解热效应.
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问题四、计算下列晶胞中粒子的个数？
简单立方 体心立方 面心立方
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计算晶胞中粒子的个数的方法：
体心：1 面心：1/2 棱边：1/4 顶点：1/8
分摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是 被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个 原子分得的份额就是1/x
高中化学选修3之知识讲解_晶体的常识 分子晶体与原子晶体_基础-
晶体的常识分子晶体与原子晶体【学习目标】1、初步了解晶体的知识，知道晶体与非晶体的本质差异，学会识别晶体与非晶体的结构示意图；2、知道晶胞的概念，了解晶胞与晶体的关系，学会通过分析晶胞得出晶体的组成；3、了解分子晶体和原子晶体的特征，能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系；4、知道分子晶体与原子晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
【要点梳理】要点一、晶体与非晶体【分子晶体与原子晶体#晶体与非晶体】1、概念：①晶体：质点（分子、离子、原子）在空间有规则地排列成的、具有整齐外型、以多面体出现的固体物质。
晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。
②非晶体：非晶态物质内部结构没有周期性特点，而是杂乱无章地排列，如：玻璃、松香、明胶等。
非晶体不具有晶体物质的共性，某些非晶态物质具有优良的性质要点诠释：晶体与非晶体的区分：晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。
周期性是晶体结构最基本的特征。
许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的，但我们可以借助于显微镜观察，这也证明固体粉末仍是晶体，只不过晶粒太小了。
晶体的熔点较固定，而非晶体则没有固定的熔点。
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体，进行X—射线衍射实验，X射线透过晶体时发生衍射现象。
特别注意：一种物质是否晶体，是由其内部结构决定的，而非由外观判断。
2、分类：说明：①自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
所谓自范性即“自发”进行，但这里要注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如：水能自发地从高处流向低处，但若不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻；②晶体自范性的条件之一：生长速率适当；③晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
4、晶体形成的途径：①熔融态物质凝固，例：熔融态的二氧化硅，快速冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶。
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。
高二化学选修3第三章第一节《晶体的常识》课件
第三章 晶体结构与性质
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第一节 – 第二级 • 第三级
晶体的常识
– 第四级
» 第五级
1
1/2/2021 6:51 PM
1
明 单击此处编辑母版标题样式
矾
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– 第二级
• 第三级
观察– 第图四片级：下列固体的几何外形有何区别？？学.科.网
【学习重难点】
【1/2重/20点21】6:晶51 体PM的性质； 【难点】晶胞中原子个数的计3算。
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– 第二级
• 第三级
– 第四级 » 第五级
水晶石
4
1/2/2021 6:51 PM
4
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– 第二级
• 第三级
– 第四级
猫眼石
» 第五级
黄绿宝水石 晶
7
1/2/2021 6:51 PM
7
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– 第二级
• 第三级
– 第四级 自然界中美丽的雪花 » 第五级
8
1/2/2021 6:51 PM
8
一、晶体和单非击晶体此处编辑母版标题样式
1.定义：晶体——具有规则几何外形的固体
11
（3）晶体具有固定的熔点。
1/2/2021 6:51 PM
11
一、晶体和单非击晶体此处编辑母版标题样式
(4)规则的晶体外形
• 单许击多此固体处粉编末辑用母肉版眼文看本不到样晶式体外形,但在光学显微镜下
–可第观二察级到规则的晶体外形。
《晶体的常识》高二上册化学选修三PPT课件(第1课时)
5．晶体的特点：
(1)自范性。
在适宜的条件下，晶体能自发地呈现封闭的、规则的_________________， 这称多之面为体自外范形性。
P61:石蜡在水晶表面不同
(2)各向异性。
方向上的融化快慢不同
晶体在不同的方向上具有不同的__物___理__性__质___。
(3)有固定的熔点。 给晶体加热，当温度升高到某温度便立即__熔___化___。
(4)能使X－射线产生衍射 区分晶体和非晶体最科学的方法
晶体的X射线衍射
学与问 教材62页
非晶态二氧化硅与晶态二氧化硅X-衍射粉末图谱的对比
思考“学与问”：教材62页
1：不是晶体，粒子排列无序，没有晶体的自范性。
2：A、采用X射线衍射实验，当X射线照射假宝石 时，不能 使X射线产生 衍射，只有散射效应。 B、观看是否具有对称性，在外形上假宝石没有相等的晶面、晶棱和顶 角重复出现。 C、用它来刻划玻璃，真宝石硬度大，可刻划玻璃；而假宝石硬度小， 不能用来刻划玻璃。 D、加热，真宝石沸点很高，而假宝石无固定的熔沸点，在一定的范围 内便开始熔化。 E、可利用宝石的折光率鉴别
A: 14
B: 4
C: 8
D: 6
答案: B
请看:
4 8 51 顶点：1/8
73 62
棱边：1/4 31
42
面心：1/2
1 体心：1
2 1
4、晶胞中微粒个数的计算
方法：均摊法（或切割法） 原则： 若微粒被n个晶胞共用，均摊一个晶胞中为1／n
顶点：1/8 棱边：1/4
面心：1/2 体心：1
学与问
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。
人教版高中化学选修3课件第一节晶体的常识
3.有规则的几何外形的固体一定是晶体吗？ 提示 有规则几何外形或美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如，玻璃制品 可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。
4.有固定组成的物质一定是晶体吗？ 提示 具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成， 如无定形SiO2。
完成课前学 习
探究核心任 务
(8)同一物质可能是晶体，也可能是无定形体。( ) (9)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定熔点。( ) (10)雪花是水蒸气凝华得到的晶体。( ) (11)溶质从溶液中析出可以得到晶体。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)× (11)√
第一节 晶体的常识
完成课前学 习
探究核心任 务
学业要求
素养对接
1.能说出晶体与非晶体的区别。
2.能结合实例描述晶体中微粒排列的 微观探析：晶体与非晶体的区别。
周期性规律。
模型认知：晶胞的判断与相关计算。
3.认识简单的晶胞。
完成课前学 习
探究核心任 务
一、晶体 1.晶体与非晶体的本质差异
晶体 非晶体
提示 不表示，只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。
完成课前学 习
探究核心任 务
[自 我 检 测]
1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。 (1)有规则几何外形的固体就是晶体。( ) (2)熔融态的晶体冷却凝固，得到的固体不一定呈规则的几何外形。( ) (3)晶胞都是平行六面体。( ) (4)晶胞是晶体的最小重复单元。( ) (5)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。( ) (6)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞。( ) (7)已知晶胞的组成也无法推知晶体的组成。( )
人教版高中化学选修三3.1《晶体的常识》配套课件优质课件PPT
顶点：1/8 棱边：1/4 面心：1/2
体心：1
小结:长方体或正方体晶胞中不同位置的 粒子对晶胞的贡献
（1）处于顶点的粒子，同时为8个晶胞共有 ，每个粒子有1/8属于该晶胞。
（2）处于棱上的粒子，同时为4个晶胞共有 ，每个粒子有1/4属于该晶胞。
（3）处于面上的粒子，同时为2个晶胞共有 ，每个粒子有1/2属于该晶胞。
中重要的组成部分，主要表现在对于在压力或者困境中，个体自我安慰、自我积极暗示、自我调节的能力，在个体克服困难、顶住压力、勇对挑战等情况下，都
激励能力的人，富有弹性，经常表现出反败为胜、后来居上、东山再起的倾向，而缺乏这种能力的人，在逆境中的表现就大打折扣，表现为过分依赖外界的鼓励
院练习棒球。在挥动球棒前，对自己大喊：“我是世界上最棒的棒球手！”然后扔出棒球，挥动……但是没有击中。接着，他又对自己喊：“我是世界上最棒的
好。我们感到自己“状态不佳”或精力不足时，往往会把必须做的事放在一边，或静等灵感的降临。你可不要这样。如果有些事你知道需要做却又提对待自己做不好的事情，一旦做起来了尽管乐在其中。所以，这次犯错，是为了下次接受挑战后，要尽量放松。在脑电波开
晶态石英的谱图 非晶态石英的谱图
非晶态和晶态石英的X-射线粉末衍射图谱
二﹑晶胞
1.定义：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
2.特点：习惯采用的晶胞是平行六面 体，整块晶体可看作数量巨大的晶胞 “无隙并置”而成；所谓“无隙”是指 相邻晶胞间无间隙；所谓“并置”是指 所有晶胞平行排列，取向相同）
离子晶体 原子晶体 晶体 分子晶体 金属晶体 混合型晶体
晶体为什么具有规则的几何外形？
人教版高中化学选修三课件：第三章 第一节 晶体的常识(26张PPT)
You made my day!
我们，还在路上……
解析：甲中X位于立方体体心，有1个，Y位于立方体的
顶点，实际有
1 8
×4＝
1 2
个，N(X)∶N(Y)＝1∶
1 2
＝2∶1，
故甲的化学式为X2Y；乙中A有
1 8
×8＝1个，B有
1 2
×6
＝3个，C在体心，有1个，故N(A)∶N(B)∶N(C)＝
1∶3∶1；丙中D点被8个同样的晶胞共用，故结合E的个
解析
解析：晶胞中的粒子分为4种：①体心上的粒
子完全属于该晶胞；②面心上的粒子
1 2
属于该
晶胞；③棱上的粒子
1 4
属于该晶胞；④顶点上
的粒子
1 8
属于该晶胞。本题粒子Y位于体心，粒子X位于顶
点，所以该晶体的化学式为Y2X(或XY2)。观察图，4个X和1
个Y构成了一个正四面体，故∠XYX＝109°28′。
D．粉末状固体一定不是晶体 解析：晶体的特点有：内部粒子排列得高度有序性、
有自范性和各向异性。当晶体的晶粒较小时，即为粉
末状，故D不正确。
答案：D
3.某物质的晶体内部一截面上原子的排布情况
如右图所示，则该晶体的化学式可表示为
()
A．A2B
B．AB
C．AB2
D．A3B
解析：由该晶体一截面上原子的排布情况可知，每一个A
数是8个。
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•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得没有什么事情需要学习，于是他们不进则退2022年4月13日星期三2022/4/132022/4/132022/4/13 •读书，永远不恨其晚。晚比永远不读强。2022年4月2022/4/132022/4/132022/4/134/13/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/132022/4/13April 13, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
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平行六 面体
3、特点：晶胞都是平 行六面体.晶胞在晶体 中是“无隙并置”而成 33 .
二﹑晶胞
1、描述晶体结构的基本单元叫做晶胞 2、三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方
面心立方
3、晶胞的特征： 晶胞都是平行六面体. 4、晶体和晶胞的关系：晶体可以看作是数量巨 大的晶胞“无隙并置”而成。
34
［思考］ 铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子?
[课堂练习]
1、下列物质有固定熔点的是 D A、水玻璃 B、塑料 C、玻璃 D、氯化钠 2、下列哪些性质不能区别晶体与玻璃体 A、各向异性 B、导电性 C、自范性 D、x-射线衍射实验
B
24
小结：晶体和非晶体的差异
固体 外观 具有规 则的几 何外形 微观结构 粒子在三 维空间周 期性有序 排列 自范性 各向 异性 各向 异性 熔点
晶体
有
固定
非晶 不具有规 粒子排列 体 则的几何 相对无序 外形
没有
各向 不固 同性 定
本质 微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列 区别
25
金刚石晶体 结构示意图
26
二﹑晶胞 1.描述晶体结构的基本单元叫做晶胞
ห้องสมุดไป่ตู้
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然而， 蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。
1
体心：1
1
小结：立方晶胞中对质点的占有率
晶胞
立方体
顶角
棱上
面上
中心
1/8
1/4
1/2
1
顶角
棱上
面上
［思考］ 铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子?
A: 14
B: 4
C: 8
D: 6
B
顶点：8× 1/8 = 1 面上：6× 1/2= 3 总共：1+3=4
39
二﹑晶胞 1、概念：描述晶体结构的基本单元 2、晶胞中原子个数的计算——分摊法 顶点： 1/8 棱边： 1/4 立方晶胞 面心：1/2
10
晶体自范性的条件之一：晶体的生长速率适当。
天然水晶球里的玛瑙和水晶
玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成——没有规则外形
水晶是熔融态SiO2缓慢冷却形成——有规则外形
Cu晶体结 构示意图
CO2晶体结 构示意图
12
金刚石晶体 结构示意图
13
NaCl晶体结构示意图：
Cl¯
Na+
14
晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图
体心： 1
40
练习: 1: 下面几种晶胞中分别含有几个原子?
各1/2个
绿色：8×1/8＋6×1/2 ＝ 4 灰色：12×1/4＋1＝4
学与问
下列晶胞中各含有几个原子？
金属钠
金属锌
碘固体
金刚石
2
2
8
8
8×1/8+1=2 8×1/8+6×1/2+4=8 8×1/8+1=2 2× [8×1/8+6×1/2]=8
各向异性:晶体的不同方向上硬度、导热性、 导电性、光学性质等某些物理性质不同
本质：晶体内部粒子排列的有序性
19
柱 面 涂 蜡 的 水 晶
水晶导热性的各向异性
表 面 涂 蜡 的 玻 璃
分 别 用 红 热 的 针 接 触 蜡 面 中 央
20
晶体与非晶体的区别
晶体
宏观 微观 性质
非晶体
无规则的几何外形 质点排列相对无序， 无周期性 没有自范性 没有固定的熔点 没有各向异性
A: 14
B: 4
C: 8
D: 6
35
5、 晶胞中原子个数的计算
分摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所 共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x
棱边：1/4 体心：1
顶点：1/8
面心：1/2
36
请看:
8 5
4 1
棱边：1/4
1 3 73
4
2
面心：1/2
6 2 2
顶点：1/8
27
铜晶体
28
金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图 29
30
NaCl晶体结构和晶胞
思考与交流:
1.上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是 怎样的？ 2.在NaCl晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否 存在空隙？
31
2、三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方
面心立方
32
无隙并置
原子呈周期性有序 排列
原子排列相对无序
内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律 做周期性重复排列构成的固体物质称为晶体。
晶体形成 的途径
实验3-1
教材P61图3～2
熔融态物质凝固 气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华） 溶质从溶液中析出
问题与思考
粉末状的固体是否都为非晶体呢？ 一些晶体的显微照片：（见教材P61图3～3）
9
晶体
自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质
本质：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列
3、晶体与非晶体的本质差异
自范性 晶体 有（能自发呈现多面体外形） 没有（不能自发呈现多面体外 形） 微观结构 原子在三维空间里呈周期性有序 排列
非晶体
原子排列相对无序
本质区别
微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列
1
2
3
雪 花
水晶石
5
祖母绿
猫眼石
紫水晶
黄水晶
6
明 矾 晶 体
单质硫
金刚石晶体
冰糖晶体 胆 矾 晶 体
7
观察图片,这些固体与前面固体在外形上有什么区别?
玛瑙
8
一、晶体和非晶体
自范性
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 又称玻璃体 2.分类 离子晶体 这是为什么呢？ 原子晶体 分子晶体 金属晶体 混合晶体
有规则的几何外形 质点呈周期性的有 序排列 具有自范性 具有固定的熔点 具有各向异性
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： 对固体进行X-射线 衍射实验。
22
学与问
1.某同学在网站上找到一张 玻璃的结构示意图，如右图， 这张图说明玻璃是不是晶体？ 为什么？ 玻璃的结构示意图 2.根据晶体的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钻石。你能列举 一些可能有效的方法鉴别假钻石吗？ 观察对称性、刻划玻璃、 加热、X—射线衍射（最可靠） 23 非晶体
那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？
晶体的特点和性质：
（1） 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）固定的熔点（非晶体不具有固定的熔点）
（3）对称性（非晶体不具有对称性）
（4）均一性 （5）各向异性（强度、导热性、光学性质—反 映了晶体内部粒子排列的有序性）
18
石墨(C)和蓝宝石(Al2O3· SiO2)是常见的晶体,其中 石墨的结构呈层状,在与层垂直方向的导电率为与 层平行方向上导电率的1/10000;蓝宝石在不同方 向上的硬度是不同的.