简明无机化学

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一、晶体与非晶体 • 1.概念 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 • 2.分类 根据构成晶体粒子的种类及粒子之间的 相互作用不同，可将晶体分为若干类型。
离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 混合晶体
晶体
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晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图
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3.晶体与非晶体的本质差异
自范性
晶体 非晶体
微观结构
有 原子在三维空间里 (能自发呈现多面体外形) 呈周期性有序排列
没有 (不能自发呈现多面体外 形) 原子排列相对无序
• 说明: (1)晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面体 外形的性质。
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• 说明: • (2)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：内部微粒（原子、离子或分子）在三维 空间里按一定规律做周期性有序排列构成的固 体物质称为晶体。 • 非晶体：橡胶、玻璃等固体，其内部原子或分 子的排列呈无序的分布状态，称为非晶体（非 晶体又称玻璃体）。 • (3)晶体呈现自范性的条件之一:生长速率适 当. （看教材P60)
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冷却析晶
4.获得晶体的三条途径
• 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.
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问题与思考
• 许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形，它 们都不是晶体吗？
某些晶体的显微照片
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5.晶体的特点
• 有规则的几何外形（晶体的自范性）
• 有固定的熔沸点 • 各向异性(强度、导热性、光学性质等） （看教材P61） • 能使X-射线产生衍射
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非晶态二氧化硅和晶态二氧化硅 X-衍射粉末图谱的对比
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问题与思考
• 图为玻璃的结构示意图，玻璃是不是晶体？ 为什么？
玻璃的结构示意图
还可用什么方法鉴别？
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6.晶体和非晶体的判断方法
（1）测定固体有无固定的熔、沸点。 （2）观察固体的物理性质是否表现出各向 异性。 （3）对固体进行X—射线衍射实验，是区分 晶体与非晶体最可靠的方法。
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二.晶胞
1.定义:晶体中重复出现的最基本的结构单元。
好比蜂巢里的蜂室 。
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晶体与晶胞的关系正好比蜂巢与蜂 室的关系
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无隙并 置
平行六面体
铜晶体
铜 晶 胞
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无隙并置
平行六 面体
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2、晶胞的结构
一般来说，晶胞都是平行六面体，晶胞 只是晶体微观空间里的一个基本单元，在它 的上下左右前后无隙并置地排列着无数晶胞， 而且所有晶胞的形状及其内部的微粒种类、 个数及几何排列是完全相同的。
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学与问2
图依次为I2、金刚石晶胞的示意图， 数一数，它们平均分别含几个原子？
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练习1：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
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练习2：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： A2B
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练习3：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）
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探究实验
【实验1】 硫晶体的结晶 取少量硫粉置于蒸发皿中，加热至 熔融态，停止加热，观察硫晶体的析出 【实验2】 碘的凝华 在一小烧杯中加入少量碘，用一个表 面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。 把小烧杯放在石棉网上加热，观察实验现象 【实验3】 硫酸铜晶体的析出 取硫酸铜粉末配置高温饱和溶液，
第三章
晶体结构与性质
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自然界中绝大多数物 质是固体。固体分晶体和 非晶体两大类。
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3
晶体什么样？
4
晶体什么样（2）
5
晶体什么样（3）
6
晶体什么样（4）
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雪花晶体 食糖晶体 明矾晶体 单质硫 食盐晶体
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观察· 思考
• 请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：
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思考
• 什么是晶体？什么是非晶体？ • 晶体有什么特点和性质？ • 晶体和非晶体的本质区别是什么？
O：12×1/4＝3 Ti: 8 ×1/8＝1
Ca Ti O
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Ca：1
水晶石
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3、晶胞的类型
三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方来自百度文库
面心立方
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4.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
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属 于 8 个 小 立 方 体
属于4个小立方体
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小结:晶胞对质点的占有率
体心：
立方晶胞
1
面心： 1/2
棱边： 1/4
顶点： 1/8
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学与问1
图依次为Na、Zn晶胞的示意图， 数一数，它们平均分别含几个原子？
A
B
化学式： AB
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练习4：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
C
化学式： ABC3
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练习5：下图为高温超导领域的一种化合物——钙钛矿晶体结构 ，该结构是具有代表性的最小重复单元。 1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等 的钛离子共有 6 个 2）该晶体结构单元中，氧、钛、钙离子的个数比是 。 3∶1∶1