化学：3.1.1《晶体与非晶体》课件(新人教版选修3)

C
）
A．4 NA C．1.5 NA
B．NA D．0.25 NA
5．某离子化合物的晶胞如右图所示立体结 构，晶胞是整个晶体中最基本的重复单位。 阳离子位于此晶胞的中心，阴离子位于8个 顶点，该离子化合物中，阴、阳离子个数比 是 （ D ） A、1∶8 B、1∶4 C、1∶2 D、1∶1
6.如右图石墨晶体结构的每一层里平均每个最 小的正六边形占有碳原子数目为（ A ） A、2 B、3 C、4 D、6
干冰晶体结构示意
由此可见，每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子。
回分子晶体
结束
【课后巩固练习】 1.晶体与非晶体的严格判别可采用 ( D ) A. 有否自范性 B.有否各向异性 C.有否固定熔点 D.有否周期性结构 2.某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排 列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未 能画出)，晶体中A、B、C的中原子个数之比 依次为 ( A ) A. 1:3:1 B. 2:3:1 C. 2:2:1 D. 1:3:3
3.1《晶体的常识》
水晶石
雪花晶体 食糖晶体 明矾晶体 食盐晶体
单质硫
观察· 思考
• 请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：
3、晶体与非晶体的本质差异
自范性 有（能自发呈现多 晶体 面体外形） 非晶 没有（不能自发呈 体 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 原子排列相对无 序
【例3】钛酸钡的热稳定性好，介电常数高， 在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。 钛酸钡晶体的结构示意图为下图，它的化学 式是 （ ） D A.BaTi8O12 B.BaTi4O6 C.BaTi2O4 D.BaTiO3
解题关键： Ba在立方体的中心，完全属于该晶胞； Ti处于立方体的8个顶点，每个Ti为与之相 连的8个立方体所共用，即只有1/8属于该晶胞; O处于立方体的12条棱的中点，每条棱为 四个立方体共用，故每个O只有1/4属于该晶胞; 即晶体中： Ba:Ti:O=1:(8×1/8):(12×1/4)=1:1:3 易错剖析：如果以为钛酸钡晶体就是一个个孤 立的如题图所示的结构，就会错选C
11.右图是超导化合物————钙钛矿晶体的晶 胞结构。请回答： (1)该化合物的化学式为 CaTiO3 。 (2)在该化合物晶体中，与某个钛离子距离 最近且相等的其他钛离子共有 6 个
12．右图是石英晶体平面示意图，它实际上 是立体的网状结构， 其中硅、氧原子数之比为 1:2 。 原硅酸根离子SiO44－的结构可表示为_______ 二聚硅酸根离子Si2O76－中，只有硅氧键，它 的结构可表示为 。
14.如图为NaCl晶体结构图，图中直线交点处 为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体 积的大小)。 (1)请将其代表Na+的用笔涂黑圆点，以完成 NaCl晶体结构示意图。 (2)确定晶体的晶胞，分析其构成。 (3)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相 等的 Na+共有多少个?
14. (1) 含8个小立方体的NaCl晶体示意 图为一个晶胞 (2) 在晶胞中Na+与Cl-个数比为1:1. (3) 12个
练习一： 石墨晶体的层状结构， 层内为平面正六边形结构（如 图），试回答下列问题： （1）图中平均每个正六边形 占有C原子数为____个、占有 2 的碳碳键数为____个。 3 碳原子数目与碳碳化学键数目 2:3 之比为_______。
学与问（P66）
P67 习题 第三题
二氧化碳及其晶胞
3. 1987年2月，未经武（Paul Chu）教授等 发现钛钡铜氧化合物在90K温度下即具有超 导性。若该化合物的结构如右图所示，则 该化合物的化学式可能是 （ C ） A. YBa2CuO7－x B. YBa2Cu2O7－x C. YBa2Cu3O7－x D. YBa2Cu4O7－x
4.白磷分子如图所示：则31 g白磷分子中存 在的共价键数目为（
【例2】最近发现一种由钛原子和碳原子构成 的气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的 原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原 子，它的化学式是 。
解析：由于本题团簇分子指的是一个 分子的具体结构，并不是晶体中的最 小的一个重复单位，不能采用均摊法 分析，所以只需数出该结构内两种原 子的数目就可以了。答案为：Ti14C13
于立方体顶点的微粒，同时为
8
个晶胞
共有；②凡处于立方体棱上的微同时为 有。
2
个晶胞共有；④凡处于
立方体体心的微粒，同时为
1
个晶胞共
10. 现有甲、乙、丙(如下图》三种晶体的晶 胞：(甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于晶胞 的中心)，可推知：甲晶体中x与y的个数比是 4:3 __________，乙中a与b的个数比是 1:1 4 __________，丙晶胞中有_______个c离子， 4 有____________个d离子。
5、晶体的特性
• 外形和内部质点排列的高度有序性 • 有固定的熔沸点 • 各向异性（强度、导热性、光学性质 等）
学与问
玻璃的结构示意图
固定 4. 晶体的熔点较____________________,
没有固定的 而非晶体则________________熔点，，区分
晶体与非晶体最可靠的科学方法是______
17.通过计算，确定C60分子所含单键数。 C60分子所含单键数为 90-30=60 。
C60分子形成的化学键数为：1/2（3*60）=90 由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90
18. C70分子也已经制得,它的分子结构模型 可以与C60同样考虑面推知。通过计算确定 C70分子中五边形和六边形的数目。
[拓展提高] 1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献 的三位科学家。C60分子是形如球状的多面体( 如图)，该结构的建立基于以下考虑： ①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原 子形成化学键； ②C60分子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
据上所述，可推知C60分子有12个五边形和20 个六边形，C60分子所含的双键数为30。 请回答下列问题： 15.固体C60与金刚石相比较，熔点较高者应 金刚石 是____________，理由是：____________ 金刚石属原子晶 体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高. ____________________________________. 16.试估计C60跟F2在一定条件下，能否发生 反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”) 因C60分子含30个 __________，并简述其理由：___________ 可能 双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 ___________________________________。
【例1】水的状态除了气、液和固态外，还有 玻璃态。它是由液态水急速冷却到165k时形 成的，玻璃态的水无固态形状，不存在晶体结 构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻 璃态水的叙述正确的是 ( C ) A.水由液态变为玻璃态，体积缩小 B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀 C. 玻璃态是水的一种特殊状态 D. 玻璃态水是分子晶体
18.解析:设C70分子中五边形数为x,六边形数 为y.依题意可得方程组:
顶点数＋面数－棱边数＝2 解得: 五边形数 x = 12 六边形数 y = 25
O O O O Si O Si O O 6-
干冰晶体结构分析图
CO2 分子
中心
干冰晶体结构分析图
CO2 分子
13. 在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的
CO2分子有___________个 在晶体中截取一 12
个最小的正方形；使正方形的四个顶点部落
到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面
4 上有___________个CO2分子。
• 说明： – 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。 – 晶体自范性的条件之一：生长速率适当。
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。
天然水晶球里的玛瑙和水晶
经不同途径得到的晶体
7. 许多物质在通常条件下是以晶体的形式存 在，而一种晶体又可视作若干相同的基本结 构单元构成，这些基本结构单元在结构化学 中被称作晶胞。已知某化合物是由钙、钛、 氧三种元素组成的晶体，其晶胞结构如图所 示，则该物质的化学式为 （ C ） A．Ca4TiO3 B．Ca4TiO6 C．CaTiO3 D．Ca8TiO120
对固体进行X-射线衍射实验 __________________________________.
科 学 视 野
无隙并置
平行六 面体
分摊法的根本原则是：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
顶点：1/8
面心：1/2 体心：1
8.下列有关晶体的特征及结构的陈述中不正 确的是 （ D ） A 单晶一般都有各向异性 B 晶体有固定的熔点 C 所有晶体都有一定的规整外形 D 多晶一般不表现各向异性 多晶指的是多种晶形共存，单晶指只 有一种晶形。 单晶体- 晶体内部的晶格方位完全一 致. 多晶体—许多晶粒组成
9. 晶体中最小的重复单元——晶胞，①凡处