选修3第三章第一节 晶体常识
第三章第一节 晶体的常识
第一节晶体的常识1、认识晶体和非晶体的本质差异,明白晶体的特征和性质。
2、了解获得晶体的途径。
3、明白晶胞的概念,学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法),能依照晶胞的结构确定晶体的化学式。
晶体与非晶体［学生用书Ｐ3５]1、晶体与非晶体的本质差异2３、晶体的特点(1)自范性①定义:晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
②形成条件之一:晶体生长速率适当。
③本质原因:晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。
(2)各向异性:许多物理性质(强度、导热性、光学性质等)常常会表现出各向异性。
(3)有序性:外形和内部质点排列的高度有序、(4)熔点:有固定的熔点。
1、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×")。
(1)晶体有自范性但其微粒排列无序、()(2)晶体具有各向同性,非晶体具有各向异性。
()(3)晶体有固定的熔点、()(4)熔融态物质快速冷却即可得到晶体。
( )(5)熔融的硝酸钾冷却可得晶体,故液态玻璃冷却也能得到晶体。
( )(6)粉末状的固体也有估计是晶体。
( )答案:(１)×(2)× (3)√(4)× (5)× (6)√2、下列物质中属于晶体的是＿_______。
A、橡胶B、玻璃C、食盐ﻩD、水晶E、塑料ﻩF、胆矾解析:固体有晶体和非晶体之分,晶体是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律呈周期性有序排列构成的具有规则几何外形的固体,如食盐、冰、金属、水晶、大部分矿石等都是晶体;非晶体中内部粒子的排列则相对无序,如玻璃、橡胶等都是非晶体。
答案:CＤＦ1、晶体与非晶体的区别(1)依据是否具有自范性晶体具有自范性,能自发地呈现多面体的外形,而非晶体不具有自范性。
(２)依据是否具有各向异性晶体具有各向异性,在不同方向上质点排列一般是不一样的,而非晶体不具有各向异性。
(3)依据是否具有固定的熔、沸点晶体具有固定的熔、沸点,给晶体加热时,当温度升高到某温度时便马上熔化或汽化,在熔化过程中,温度始终保持不变,而非晶体没有固定的熔、沸点。
人教化学选修3第三章第一节 晶体的常识(共19张PPT)
5.晶体具有各向异性。如蓝晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上 的硬度不同；又如石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平 行的方向上的导电率1∕104。晶体的各向异性主要表现在是： （）
①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质
A.①③
B.②④
C.①②③
D.①②③④
6．下列关于晶体自范性的叙述中，不正确的是
自范性
微观结构
晶体
有（能自发呈现多面体外 形）
非晶 没有（不能自发呈现多面
体 体外形）
原子在三维空间里 呈周期性有序排列
原子排列相对无序
自范性：①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。
②晶体自范性的条件之一：生长速率适当。
2、分类
归纳新知
晶体
离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
D.玛瑙
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.晶体有自范性但排列无序
C.非晶体无自范性而且排列无序
D.固体SiO2一定是晶体
3.区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是：（ ）
A.熔沸点
B.硬度
C.颜色
D.x-射线衍射实验
4.下列过程不可以得到晶体的有：（ ） A.对NaCl饱和溶液降温，所得到的固体 B.气态H2O冷却为液态，然后再冷却成的固态 C.熔融的KNO3冷却后所得的固体 D.将液态的玻璃冷却成所得到的固体
为什么晶体呈现规则的几何外形 ，而非晶体没有规则的几何外形 呢？你认为可能和什么因素有关 ？
2、晶体自范性本质：
自范性条件之一：生长速率适当
知识拓 展
粒子微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表 象
选修3第三章第一节晶体的常识课件
学与问
教材62页
1.某同学在网站上找到一张玻璃的结构示意图如图所示 这张图说明玻璃是不是晶体？为什么？
不是晶体，粒子排列无序，没有晶体的自范性。
2. 根据晶体物理性质的各向异性的特点，人们很容易识别用 玻璃仿造的假宝石，你能列举出一些可能有效的方法鉴别 假宝石吗？
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。(X-射线衍射实验是区分晶体与非晶体最可靠的科学方法)
晶体特性 4
对称性
晶体的外形和内部结构都有特定 的对称性。如规则的食盐晶体具有立
方体外形，既有轴对称又有面对称性
。
晶体特性 5
X-射线衍射实验
区别晶体与非晶体最可靠的方法是利用X-射线衍射实验
晶体特点小结
晶体特性
区分晶体与非晶体实例
具有规则的几何外形（自范性） 具有各向异性 具有固定的熔点 对称性
水晶与石蜡 云母与玻璃
海波与蜡
X-射线衍射实验 鉴宝专家鉴宝 自范性是晶体与非晶体的本质差异 区别晶体与非晶体最可靠的方法是利用x-射线衍射实验
晶体形成途径
凝固：熔融态物质凝固
凝华：气态物质冷却不经液态直接凝固
结晶：溶质从溶液中析出
晶体的分类
离子型晶体
原子型晶体
晶体
分子型晶体 金属型晶体 混合型晶体
晶体与非晶体本质差异 自范性 微观结构
晶 体 非 晶 体
有（能自发呈现多面 原子在三维空间里呈周 体外形） 期性有序排列
没有（不能自发呈现 多面体外形）
原子排列相对无序
晶体特性 2
物理性质的各向异性
各向异性：在不同的方向上表现出不同的物理性质
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
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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
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8
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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。
高中化学选修三第三章-第一节-晶体的常识
玛瑙
水晶
玛瑙和水晶都是SiO2的晶体，不同的是玛瑙是熔 融态SiO2快速冷却形成的，而水晶则是熔融态SiO2缓 慢冷却形成的。
4.晶体形成的途径
• 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
一些晶体的显微照片：（见教材P61图3～3）
那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？
三种典型立方晶胞结构
简单立方 体心立方 面心立方
问题: 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
答案: B 为什么呢?
2.晶胞中原子个数的计算
体心：1
面心:1/2
顶点:1/8
棱边:1/4
棱边：1/4
：1/2
2
顶点：1/8
1
1
体心：1
占有C原子数为__2__个、占有 的碳碳键数为__3__个。
碳原子数目与碳碳化学键数目
之比为__2_:_3___。
晶胞 顶角 棱上 面上 中心
立方体 1/8 1/4 1/2 1
顶角
棱上 面上
晶胞是8个顶角相同的最小 平行六面体，晶胞的平行棱相 同，平行面相同。
学与问（教材64页: ）
学与问答案: 2 2 8 8
根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶 体的化学式：（A表示阳离子）
A B
化学式： AB
根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子 晶体的化学式：（A表示阳离子）
5.晶体的特性
• 有规则的几何外形 • 有固定的熔沸点 • 各向异性(强度、导热性、光学性质等）
石英玻璃
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。（见课本P62科学视野）
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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选修3第三章第一节晶体的常识
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：
那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？
二:晶胞:
1、晶胞的定义：晶体中的最小重复单元 2、晶胞的结构：一般来说,晶胞都是大小、形状完全
相同平行六面体(其边长不一定相等也不一定垂直)
3 、晶胞的特征：
通过上、下、左、右、前、后的平移能与下一个最 小单元（即晶胞）完全重合
(0.5a×10-8)3㎝3
=
a3
g. ㎝
解法3：依ρ = m/v
每个晶胞中所含的Na+和Cl－的个数均为4个，即含4个“NaCl”。
每个晶胞的体积为： (a×10-8)3㎝3即含4个“NaCຫໍສະໝຸດ ”所占的体积为：(a×10-8)3㎝3
那么1个“NaCl”所占的体积为：(a×10-8)3 /4 ㎝3 则：1molNaCl所占的体积为： 6.02×1023 ·(a×10-8)3 /4 ㎝3
平行六 面体
无隙并置
5、晶胞中原子个数的确定：
（1） 晶胞 中原 子的 位置 有： 四种
体心
面上
顶点
棱边
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
1
体心：1
1
(2)、 晶胞中粒子个数计算规律
顶角 棱边 立方体 1/8 1/4
晶胞
面上 1/2
体心 1
顶角 棱上 面上
4.晶体和晶胞的关系：晶体可以看作是完全等同 数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
请理解：
“无隙”指相邻的晶胞之间没有任何
间隙；一个晶胞与相邻的晶胞完全共顶点、共棱边、共面 取向相同。一个晶胞到另一个晶胞只需平移，不需转动
高中化学选修三第三章 第一节 晶体的常识
2．某离子化合物的晶胞如图所示。阳离子位 于晶胞的中心，阴离子位于晶胞的8个顶 点上，则该离子化合物中阴、阳离子的个 数比为 A．1∶8 C．1∶2 B．1∶4 D．1∶1 ( )
1 解析：阴离子位于晶胞的8个顶点，个数为8× ＝1， 8 阳离子位于晶胞的中心，个数为1。 答案：D
3.某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立 方体的顶点，Y位于立方体的中心。
2．晶胞中原子个数的计算(以铜晶胞为例) (1)晶胞的顶角原子是 8 个晶胞共用 的，晶胞棱上的原子是 4 个晶胞共用 的，晶胞面上的原子是 2 个晶胞共用的。 (2)金属铜的一个晶胞中铜的原子个 1 1 数为8× ＋6× ＝4。 8 2
1．常见的晶胞有几种类型？
提示：长方体(正方体)晶胞和非长方体(非正方体)晶胞。
5．如图所示的甲、乙、丙三种晶体：
X2Y ，乙晶体 试推断甲晶体的化学式(X为阳离子)为________ 1∶3____
8 D周围结合E的个数是________ 个。
解析
解析：甲中X位于立方体体心，有1个，Y位于立方体的 1 1 1 顶点，实际有 ×4＝ 个，N(X)∶N(Y)＝1∶ ＝2∶1， 8 2 2 1 1 故甲的化学式为X2Y；乙中A有 ×8＝1个，B有 ×6 8 2 ＝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 数是8个。
(2)非长方体(非正方体)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情 况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个 1 碳原子)对六边形的贡献为 。 3 2．晶胞密度的有关计算
(1)假设某晶体的晶胞如下：
以M表示该晶体的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常 数，N表示一个晶胞中所含的微粒数，a表示晶胞的棱 长，ρ表示晶体的密度，计算如下： 该晶胞的质量用密度表示：m＝ρ· a3 N 用摩尔质量表示：m＝ M NA N N 则有：ρ· a ＝ M，ρ＝ M NA NAa3
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江苏省兴化楚水实验学校高二化学集体备课教案
2、钙-钛矿晶胞结构如图2-9所示。
观察钙-钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？
3、晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，其中含有20个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子。
如图2-10所示，回答：（1）键角____；（2）晶体硼中的硼原子数____个；B—B 键____条？
4、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体——石墨，如图2-11所示。
它是层状结构，层与层之间依靠作用力相结合。
每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合，其键角。
分析图中每个六边形含有个碳原子。
5、C70分子是形如椭球状的多面体，该结构的建立基于以下考虑：
（1）C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；
（2）C70分子中只含有五边形和六边形；
（3）多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理：顶点数+面数-
棱边数=2。
根据以上所述确定：（1）C70分子中所含的单键数和双键数；（2）C70分子
中的五边形和六边形各有多少？
教
学
后
记
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
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