晶体的常识
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选修二3.1.1晶体的常识
第三章 晶体结构与性质
第一节 晶体的常识 第一课时
物质的聚集状态
物质的三态变化是物理变化，变化时克服分子间作用力或破坏 化学键，但不会有新的化学键形成。
固态
凝固
凝华
（放热）
（放热）
融化 升华
（吸热）（吸热）
液态
气化 （吸热） 气态
液化 （放热）
物质的聚集状态
物质的聚集状态
气态 等离子体
通常物质有三种存在状态,这
课堂练习4：计算下列晶胞中原子数目，确定化学式。
晶胞1 X：6/12=1/2 化学式：
Y：6/4+3/6=2 Z：1
X2ZY4
晶胞2
Mg：12/6+2/2=3 B:（在体内） 6
化学式： MgB2
课堂练习5：科学家发现了一种由钛原子和碳 原子构成的气态团簇分子。如图所示，顶角和 面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子
Cl-数＝8×
1 8
+6 × 12＝4
一个晶胞含4个NaCl
氯化钠的化学式为NaCl
应用：根据晶胞确定化学式。
思考与讨论：
(1)晶胞有几套平行棱？有几套平行面？ 晶胞有三套各4根平行棱，有3套各两个平行面
(2)数一数，它们分别平均含有几个原子？
金属钠（Na）
1+8 1 =2 8
金属锌（Zn）
1+8 1 =2 8
外层冷却快，内层冷却慢；晶体生长速率适当 是保持自范性的条件之一。
晶体自范性的条件之一是生长的速率适当 玛瑙
水晶
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 思考：除了冷却的方法，还有没有其它途径得到晶体 内部：1
第一节 晶体的常识 第一课时
物质的聚集状态
物质的三态变化是物理变化，变化时克服分子间作用力或破坏 化学键，但不会有新的化学键形成。
固态
凝固
凝华
（放热）
（放热）
融化 升华
（吸热）（吸热）
液态
气化 （吸热） 气态
液化 （放热）
物质的聚集状态
物质的聚集状态
气态 等离子体
通常物质有三种存在状态,这
课堂练习4：计算下列晶胞中原子数目，确定化学式。
晶胞1 X：6/12=1/2 化学式：
Y：6/4+3/6=2 Z：1
X2ZY4
晶胞2
Mg：12/6+2/2=3 B:（在体内） 6
化学式： MgB2
课堂练习5：科学家发现了一种由钛原子和碳 原子构成的气态团簇分子。如图所示，顶角和 面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子
Cl-数＝8×
1 8
+6 × 12＝4
一个晶胞含4个NaCl
氯化钠的化学式为NaCl
应用：根据晶胞确定化学式。
思考与讨论：
(1)晶胞有几套平行棱？有几套平行面？ 晶胞有三套各4根平行棱，有3套各两个平行面
(2)数一数，它们分别平均含有几个原子？
金属钠（Na）
1+8 1 =2 8
金属锌（Zn）
1+8 1 =2 8
外层冷却快，内层冷却慢；晶体生长速率适当 是保持自范性的条件之一。
晶体自范性的条件之一是生长的速率适当 玛瑙
水晶
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 思考：除了冷却的方法，还有没有其它途径得到晶体 内部：1
第一节-晶体的常识
（3）晶体具有固定的熔点
二、晶胞
1.晶胞：描述晶体结构的基本单元 2.晶胞的结构
晶胞都是平行六面体，上下左右前后无隙 并置排列着无数晶胞。
3.确定晶胞化学式的方法——均摊法
顶点占1/8
面占1/2
棱占1/4
氯化钠晶体
一个Na+吸引多少个 Cl－ ？ 6个
一个Cl－吸引多少个 Na+ ？ 6个 NaCl晶体中Na+ 与Cl－的离 子个数比为多少？︰1 1 与Na+等距离且距离最近的Na+为多少个？ 12个
与Cl－等距离且距离最近的Cl－为多少个？ 12个
二氧化碳结构模型
与二氧化碳距离最近且等距离的二氧化碳 有多少个？ 12个
第一节 晶体的常识
一、晶体与非晶体
1.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）
具有规则的几何外 形的固体叫晶体
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
非晶 体
2.晶体呈现自范性的条件
晶体生长的速率适当Fra bibliotek3.得到晶体的一般条件
（1）熔融态物质凝固
固体粉末仍是晶体， 只因晶粒太小，肉眼 看不到而已
（2）气体物质凝华
（3）溶质从溶液中析出
4.晶体的特点
（1）晶体的外形和内部质点排列高度有序
晶体SiO2与非晶体SiO2的投影示意图
（2）晶体具有各向异性
在晶体中，不同晶面和晶面上原子排列的方式不 同和密度不同，它们之间结合力的大小也不相同， 这种性质叫做晶体的各向异性
高中化学晶体的常识
A．3.0×10－8 cm C．4.0×10－8 cm
B．3.5×10－8 cm D．5.0×10－8 cm
解析：从 NaCl 晶体结构模型中分割出一个小立方 体，如图所示，a 表示其边长，d 表示两个 Na＋中心 1 1 间的距离。每个小立方体含 Na ： ×4＝ ，含 8 2
＋
1 1 1 ＋ － Cl ： ×4＝ ，即每个小立方体含 Na —Cl 离子对 个。 8 2 2
各向异性，正是内部微粒按一定规律周期性排列的结果；
晶体有规则的几何外形，但有规则几何外形的固体不一定 是晶体。
答案：C
[自学教材· 填要点]Fra bibliotek1.概念
晶胞是描述 晶体结构 的基本单元。 2．结构
习惯采用的晶胞都是 平行六面 体，晶体是由无数晶 胞 “无隙” 、“并置” 而成。
(1)无隙：相邻晶胞之间无任何 间隙 。 (2)并置：所有晶胞都是 平行 排列的，取向 相同 。 (3)所有晶胞的 形状 及其内部的原子种类 、 个数 及 几何排列 是完全相同的。
1 1 乙中 A 占有： ×8＝1，B 占有 ×6＝3，C 占有 1 个，由 8 2 此推出 N(A)∶N(B)∶N(C)＝1∶3∶1。 丙中 D 周围 E 的个 数与 E 周围 D 的个数相同，E 周围有 8 个 D，所以 D 周 围有 8 个 E。
[答案] (1)X2Y
(2)1∶3∶1
(3)8
具有规则几何外形的固
体一定是晶体吗？
[例2] 如图所示的甲、乙、丙三种晶体：
试写出：
(1)甲晶体的化学式(X为阳离子) ________。
(2)乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比________。 (3)丙晶体中每个D周围结合E的个数________。
晶体的常识晶胞
晶体的常识晶胞物质常见的三态是气态、液态和固态。
固态物质简称为固体，在固体中，原子、分子、离子或原子团被限制在固定的位置周围振动，所以固体具有比较刚性的结构，难以被压缩。
固体可以是晶态或非晶态，晶体以其结构中原子、分子、离子或原子团的有规则排列而区别于非晶体。
晶体随处可见在日常生活中起着非常重要的作用，例如，食盐、糖、苏打、红宝石、金刚石、石英等都属于晶态。
了解晶体的特征，掌握晶体结构知识，对认识物质性质具有重要意义。
天然红宝石及制品一．晶体的特征人们常从以下三方面来区别晶体和非晶体。
1.晶体有自范性，而非晶体没有。
晶体呈自发形成的规则的几何外形，而非晶体没有一定的外形。
有些晶体很大，直接的呈现出美丽的多面体形状，如石英晶体呈菱柱或菱锥状，明矾晶体呈八面体形，雪花有多种形状，但都为六角形，我国古代早有“雪花多六出”的记载。
菱锥和菱柱状的石英晶体正八面体形的明矾晶体雪花晶体有些晶体很小，肉眼看来是细粉末，似乎没有晶面，但借助于光学显微镜或电子显微镜也可以观察到它们整齐而有规则的外形，如我们可以观察到立方体状的氯化钠、棱柱状的硫酸铜、针状的羟基氧化铁等晶粒外形。
而玻璃、沥青、石蜡等是非晶体，它们冷却凝固时不会自发形成多面体外形，没有特征的形状，所以又称无定形体。
硫酸铜晶体小颗粒和放大的结构放大的氯化钠晶体颗粒我们把晶体在适宜的条件下，能够自发的呈现封闭的规则和凸面体外形的性质叫做晶体的自范性。
晶体自范性是晶体中粒子微观空间里呈现周期性有序排列的的宏观表象。
晶体的自范性是需要在适宜的条件下才能体现的，这个适宜条件通常指生长速率适当，如果熔融态物质冷却凝固速率过快，常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。
如玛瑙石熔融态的二氧化硅快速冷却形成的，而水晶是热液缓慢冷却形成的。
缺角的氯化钠晶体在饱和氯化钠溶液中慢慢会变为完美的立方体晶体，这也是晶体自范性的一种表现。
2.晶体具有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点。
《晶体的常识》
P54
√
第一节 晶体的常识 即学即练
同步解析与测评
P55
√
第一节 晶体的常识 基础巩固
同步解析与测评
P56
√
第一节 晶体的常识 基础巩固
同步解析与测评
P56
√
第一节 晶体的常识 基础巩固
同步解析与测评
P56
√
第一节 晶体的常识
课本
P63
晶体与非晶体的本质区别是什么？
构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列 为了描述晶体在微观空间里原子的排列，无须画出千千万万个原子， 只需在晶体微观空间里取出一个基本单元即可。
第一节 晶体的常识
课本
P63
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
“并置”指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。一个晶
胞到另一个晶胞只需平移，不需转动
“完全等同”指所有晶胞的形状、内部的原子种类、个数及几
何排列完全相同。
第一节 晶体的常识
课本
P63
第一节 晶体的常识
课本
P60
一、晶体与非晶体
自范性
晶体 非晶体
微观结构
原子在三维空间里呈 周期性有序 排列
有 没有
无序 原子排列相对_________________
3.晶体与非晶体的本质区别
构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列
第一节 晶体的常识
课本
P60
NaCl晶体结构示意图：
Cl-
数之比是( A．3∶9∶4 C．2∶9∶4 )
√ D．3∶8∶4
B．1∶4∶2
第一节 晶体的常识 能力提升
《晶体的常识》
1、什么是晶体？什么是非晶体？
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、晶体有什么特点和性质？
（1） 晶体有自范性 （2）晶体具有各向异性 （3）晶体具有固定的熔点
3、晶体和非晶体的本质区别是什么？
构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周 期性的有序排列
4.晶体形成的途径
(2)在该晶体中，氧、钙、钛的粒子个数比是________。 答案 (1)6 (2)3∶1∶1
答案
学生自主学习
课堂互动探究
学习效果检测
课时作业
4
73
8
51
62
1
5、下列是NaCl晶胞示意图，晶胞中Na+和 Cl¯的个数比是多少？
该晶胞中有 4个Na+4个Cl-
1∶1
正六棱柱晶胞
顶点： 1/6 面心： 1/2 （上、下）棱：1/4 侧棱： 1/3
正确的是( A) A．ZXY3 C．ZX4Y8
B．ZX2Y6 D．ZX8Y12
4．在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶体结构中有代表性 的最小单位结构如图所示。试回答：
(1) 在 该 晶 体 中 ， 每 个 钛 离 子 周 围 与 它 最 近 且 距 离 相 等 的 钛 离 子 有 ________个。
[课堂练习]
1.下列物质都是固体,其中不是晶体的 是( A )
①橡胶 ②水晶 ③冰 ④干冰 ⑤ 冰醋酸 ⑥石蜡 ⑦玻璃
A.①⑥⑦ B.①②⑦ C.②④⑤⑦ D.①③⑥⑦
2.晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都 有广泛的应用。下列对晶体硅的叙述中正确的
是( C )
A.形成晶体硅的速度越快越好 B.晶体硅没有固定的熔点 C.可用X-射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃 D.晶体硅与非晶体的本质区别是有固定熔点
晶体结构与性质知识点
第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体①晶体：是内部微粒（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物质。
②非晶体：是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。
2、晶体的特征（1）晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。
①自范性：a．晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。
b．“自发”过程的实现，需要一定的条件。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
②均一性：指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。
③各向异性：同一晶体构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的性质也随方向的不同而有所差异。
④对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
在外形上，常有相等的对称性。
这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复，这就是对称性。
晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。
⑤最小内能：在相同的热力学条件下，晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较，其内能最小。
⑥稳定性：晶体由于有最小内能，因而结晶状态是一个相对稳定的状态。
⑦有确定的熔点：给晶体加热，当温度升高到某温度便立即熔化。
⑧能使X射线产生衍射：当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。
X射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使X射线产生衍射。
利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。
非晶体物质没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
（2）晶体SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形，而非晶体SiO2无规则的几何外形。
②晶体SiO2的外形和内部质点的排列高度有序，而非晶体SiO2内部质点排列无序。
③晶体SiO2具有固定的熔沸点，而非晶体SiO2无固定的熔沸点。
④晶体SiO2能使X射线产生衍射，而非晶体SiO2没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
晶体常识
a=b ≠ c，α=β=γ =90°
12 简单立方点阵
a=b=c，α=β=γ =90°
13 体心立方点阵
a=b=c，α=β=γ =90°
14 面心立方点阵
a=b=c，α=β=γ =90°
2.1.2 晶向指数和晶面指数
晶面（crystal plane）——晶体结构一系列原子所 构成的平面。
晶向（crystal directions）——通过晶体中任意两 个原子中心连成直线来表示晶体结构的空间的各个 方向。
距为负数则在指数上加一负号。
立方晶系中晶面指数示意图
立方晶系中两个晶面指数
晶面指数还有如下规律：
（1）某一晶面指数代表了在原点同一侧的一组想互平行且 无限大的晶面。
(2) 若晶面指数相同，但正负符号相反，则两晶面是以点 为对称中心，且相互平行的晶面。如（110）和（TT0）互相 平行。
(3) 凡晶面间距和晶面上原子分布完全相同，只是空间取 向 不 同 的 晶 面 ， 可 归 为 同 一 晶 面 族 （ crystal plane group），用{hkl}表示。如{100}包括（100）、（010）、 （001）、（T00）、（0T0）、（00T）。
的
七大晶系和十四种空间格子
七大晶系：
1.三斜晶系（triclinic system）：a≠b≠c，α≠β≠γ≠ 90° 2.单斜晶系（monoclinic system ）：a≠b≠c，α＝γ＝90°≠β 3.正交(斜方)晶系（orthogonal system ）：a≠b≠c，α＝β＝γ＝ 90° 4.四(正)方晶系（tetragonal system ）：a＝b ≠ c，α＝β＝γ＝90° 5.立方晶系（cubic system ）：a＝b＝c，α＝β＝γ＝90° 6.六方晶系（hexagonal system ）：a＝b ≠ c，α＝β＝90°，γ＝120° 7.菱形晶系（rhombohedral system）：a＝b＝c， α＝β＝γ≠90°
12 简单立方点阵
a=b=c，α=β=γ =90°
13 体心立方点阵
a=b=c，α=β=γ =90°
14 面心立方点阵
a=b=c，α=β=γ =90°
2.1.2 晶向指数和晶面指数
晶面（crystal plane）——晶体结构一系列原子所 构成的平面。
晶向（crystal directions）——通过晶体中任意两 个原子中心连成直线来表示晶体结构的空间的各个 方向。
距为负数则在指数上加一负号。
立方晶系中晶面指数示意图
立方晶系中两个晶面指数
晶面指数还有如下规律：
（1）某一晶面指数代表了在原点同一侧的一组想互平行且 无限大的晶面。
(2) 若晶面指数相同，但正负符号相反，则两晶面是以点 为对称中心，且相互平行的晶面。如（110）和（TT0）互相 平行。
(3) 凡晶面间距和晶面上原子分布完全相同，只是空间取 向 不 同 的 晶 面 ， 可 归 为 同 一 晶 面 族 （ crystal plane group），用{hkl}表示。如{100}包括（100）、（010）、 （001）、（T00）、（0T0）、（00T）。
的
七大晶系和十四种空间格子
七大晶系：
1.三斜晶系（triclinic system）：a≠b≠c，α≠β≠γ≠ 90° 2.单斜晶系（monoclinic system ）：a≠b≠c，α＝γ＝90°≠β 3.正交(斜方)晶系（orthogonal system ）：a≠b≠c，α＝β＝γ＝ 90° 4.四(正)方晶系（tetragonal system ）：a＝b ≠ c，α＝β＝γ＝90° 5.立方晶系（cubic system ）：a＝b＝c，α＝β＝γ＝90° 6.六方晶系（hexagonal system ）：a＝b ≠ c，α＝β＝90°，γ＝120° 7.菱形晶系（rhombohedral system）：a＝b＝c， α＝β＝γ≠90°
晶体常识(公开课)
建筑材料
某些晶体具有优异的物理性能，如耐高温、高强度、高硬度 等，可用于制造建筑材料，如耐火砖、玻璃纤维等。
饰品和工艺品
水晶、宝石等晶体具有独特的色彩和光泽，常被加工成各种 饰品和工艺品，如项链、手链、吊坠、耳环等。
晶体在工业生产中的应用
电子工业
晶体是制造电子元件的重要材料，如晶体管、集成电路等，能够实现电子信号的放大、传输和处 理等功能。
在结晶过程中，原子或分子会自 发地按照一定的规律排列，形成 稳定的晶体结构。
结晶过程可以通过降温、蒸发、 化学反应等方式实现，形成的晶 体结构可以通过实验手段进行表 征和观察。
03
晶体的应用
晶体在日常生活中的应用
1 2
3
光学仪器
晶体是制造眼镜、望远镜、显微镜等光学仪器的重要材料， 能够使光线发生折射、反射、衍射等现象，用于矫正视力、 观察微观世界等。
化学研究
晶体可用于研究化学反应机理和催 化剂性能等方面，能够提供反应过 程中的物质结构和化学键信息。
材料科学
晶体可用于研究新型材料和制备技 术，如纳米材料、复合材料等，有 助于推动材料科学的发展和应用。
04
晶体合成与生长
晶体合成与生长的基本原理
晶体是由原子、离子或分子在空 间按一定规律重复排列而成的固
晶体中的胶原蛋白和透明质酸等成分具有保湿、抗衰老等功效，可用于 护肤品和美容品中，改善皮肤质量和延缓衰老。
某些晶体具有抗氧化、清除自由基等生物活性，有助于延缓衰老和维护 人体健康。
THANKS
能源工业
晶体可用于制造太阳能电池板、核反应堆控制棒等，能够实现光能、热能等能源的转换和利用。
航空航天
某些晶体具有优异的力学性能和耐高温性能，可用于制造飞机、火箭等航空航天器的零部件。
某些晶体具有优异的物理性能，如耐高温、高强度、高硬度 等，可用于制造建筑材料，如耐火砖、玻璃纤维等。
饰品和工艺品
水晶、宝石等晶体具有独特的色彩和光泽，常被加工成各种 饰品和工艺品，如项链、手链、吊坠、耳环等。
晶体在工业生产中的应用
电子工业
晶体是制造电子元件的重要材料，如晶体管、集成电路等，能够实现电子信号的放大、传输和处 理等功能。
在结晶过程中，原子或分子会自 发地按照一定的规律排列，形成 稳定的晶体结构。
结晶过程可以通过降温、蒸发、 化学反应等方式实现，形成的晶 体结构可以通过实验手段进行表 征和观察。
03
晶体的应用
晶体在日常生活中的应用
1 2
3
光学仪器
晶体是制造眼镜、望远镜、显微镜等光学仪器的重要材料， 能够使光线发生折射、反射、衍射等现象，用于矫正视力、 观察微观世界等。
化学研究
晶体可用于研究化学反应机理和催 化剂性能等方面，能够提供反应过 程中的物质结构和化学键信息。
材料科学
晶体可用于研究新型材料和制备技 术，如纳米材料、复合材料等，有 助于推动材料科学的发展和应用。
04
晶体合成与生长
晶体合成与生长的基本原理
晶体是由原子、离子或分子在空 间按一定规律重复排列而成的固
晶体中的胶原蛋白和透明质酸等成分具有保湿、抗衰老等功效，可用于 护肤品和美容品中，改善皮肤质量和延缓衰老。
某些晶体具有抗氧化、清除自由基等生物活性，有助于延缓衰老和维护 人体健康。
THANKS
能源工业
晶体可用于制造太阳能电池板、核反应堆控制棒等，能够实现光能、热能等能源的转换和利用。
航空航天
某些晶体具有优异的力学性能和耐高温性能，可用于制造飞机、火箭等航空航天器的零部件。
331晶体的常识
离子个数
8 1 1 8
6 1 3 2
1
12 1 3 4
离子位置 顶点 面心
体心 棱心
二、晶胞
⑴是一个立方晶胞，在此晶胞中， a=b=c, = == 90°。 ⑵每个晶胞中含有4个紫色圆球, 它们 的分数坐标分别为： (0,0,0)， (1/2,1/2,0)，(1/2,0,1/2)，(0,1/2,1/2)； 每个晶胞中含有4个黄色圆球, 它们的 分数坐标分别为： (1/4, 1/4, 1/4)， (3/4,3/4,1/4)，(3/4,1/4,3/4)， (1/4,3/4,3/4)。
一、晶体与非晶体
3.结构基元 结构基元必须满足四个条件：化学组成相同；空间结构相同； 排列取向相同；周围环境相同。
二维实例：层状石墨分子，其结构基元由两个C原子组成(相邻 的2个C原子的周围环境不同)。
一、晶体与非晶体
3.结构基元 结构基元必须满足四个条件：化学组成相同；空间结构相同； 排列取向相同；周围环境相同。
晶胞中两要素示例
二、晶胞
5. 两点间距离公式
当三个晶轴构成直角坐标系时（===90), 根据两点间距离 公式可方便地求得任意两粒子间的距离：
O P x 1 x 2 2 a 2 y 1 y 2 2 b 2 z 1 z 2 2 c 2
6. 晶胞中的“分子数”
空间点阵与正当空间格子
一、晶体与非晶体
5.点阵和晶体结构 晶体结构周期 性的两个要素
重复的大小与方向 周期性重复的内容
晶体结构 = 点阵 + 结构基元
二、晶胞
1. 晶胞 晶体结构的基本重复单元称为晶胞。
晶胞对应于正当格子只有7种形状，一定是平行六面体。 整个晶体就是由完全等同的晶胞无隙并置地堆砌而成，所以 晶胞具有平移性。
晶体常识用
一、晶体和非晶体
离子晶体
晶体 原子晶体 分子晶体
固体
金属晶体
非晶体 又称玻璃体 玻璃、沥青、石蜡、橡胶、塑料等！
一、晶体的性质：
1、自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的 性质。 (1) 本质:是晶体中粒子在微观空间里呈现 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
(3)获得晶体的途径
一、晶体的性质：
2、各向异性
3、晶体具有固定的熔点
4、能使X-射线产生衍射
（最科学的区别晶体和非晶体的方法）
6/18/2020 7:24 PM
B 1.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 ( )
A.晶体有自范性但排列无序
B.非晶体无自范性而且排列无序
C.晶体一定比非晶体的熔点高
D.固体SiO2一定是晶体
体心：1 面心：1/2 棱边：1/4 顶点：1/8
二﹑晶胞
铜晶体
铜晶胞
3.晶胞中原子个数的计算
9班 19
均摊法：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
体心：1 面心：1/2 棱边：1/4 顶点：1/8
3、钙-钛矿晶胞结构如图所示。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？
1∶ 1∶ 3
CaTiO3
6/18/2020 7:24 PM
7、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，它的化学式
是
。
Ti14C13
Ti
C
对多气态分子不能采
用均摊法！
6/18/2020 7:24 PM
4、石墨是一种混合型晶体，如图所示。它是 层状结构，层与层之间依靠分子间作用力相结 合。每层内部碳原子与碳原子之间靠共价键相 结合，其键角为1A.熔沸点
离子晶体
晶体 原子晶体 分子晶体
固体
金属晶体
非晶体 又称玻璃体 玻璃、沥青、石蜡、橡胶、塑料等！
一、晶体的性质：
1、自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的 性质。 (1) 本质:是晶体中粒子在微观空间里呈现 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
(3)获得晶体的途径
一、晶体的性质：
2、各向异性
3、晶体具有固定的熔点
4、能使X-射线产生衍射
（最科学的区别晶体和非晶体的方法）
6/18/2020 7:24 PM
B 1.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 ( )
A.晶体有自范性但排列无序
B.非晶体无自范性而且排列无序
C.晶体一定比非晶体的熔点高
D.固体SiO2一定是晶体
体心：1 面心：1/2 棱边：1/4 顶点：1/8
二﹑晶胞
铜晶体
铜晶胞
3.晶胞中原子个数的计算
9班 19
均摊法：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
体心：1 面心：1/2 棱边：1/4 顶点：1/8
3、钙-钛矿晶胞结构如图所示。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？
1∶ 1∶ 3
CaTiO3
6/18/2020 7:24 PM
7、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，它的化学式
是
。
Ti14C13
Ti
C
对多气态分子不能采
用均摊法！
6/18/2020 7:24 PM
4、石墨是一种混合型晶体，如图所示。它是 层状结构，层与层之间依靠分子间作用力相结 合。每层内部碳原子与碳原子之间靠共价键相 结合，其键角为1A.熔沸点
晶体的常识完整篇
晶体自范性的本质：是晶体中的粒子在微观空 间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
自范性
玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成——没有规则外 形 水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成——有规则外 形
自范性的条件之一：生长速率适当。
各向异性
石墨在与层平行 的方向导电率约 为在与层垂直方 向上导电率的1万 倍
（2）物理性质表现各向异性（强度、导热性、 光学性质）——同样反映了晶体内部粒子 排列的有序性 （3）晶体具有固定的熔点
二﹑晶胞
1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元
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。
铜晶体 铜晶胞
无隙并置
平行六 面体
2、特点：晶胞都是 平行六面体.晶胞在 晶体中是“无隙并置” 而成.
3、三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方
猫 眼 石
紫 水 晶
祖母绿
钻 石
冰糖 胆 矾
明 矾泡沫塑料玛瑙 Nhomakorabea一、晶体与非晶体区别
从外观上看
– – 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
Think
这是为什么呢 ？
观察· 思考
• 请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体： 石 蜡
雪花
钻石 硅藻土 明 矾
食 盐 泡沫塑料
水晶石
面心立方
［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
均摊法：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
自范性
玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成——没有规则外 形 水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成——有规则外 形
自范性的条件之一：生长速率适当。
各向异性
石墨在与层平行 的方向导电率约 为在与层垂直方 向上导电率的1万 倍
（2）物理性质表现各向异性（强度、导热性、 光学性质）——同样反映了晶体内部粒子 排列的有序性 （3）晶体具有固定的熔点
二﹑晶胞
1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元
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。
铜晶体 铜晶胞
无隙并置
平行六 面体
2、特点：晶胞都是 平行六面体.晶胞在 晶体中是“无隙并置” 而成.
3、三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方
猫 眼 石
紫 水 晶
祖母绿
钻 石
冰糖 胆 矾
明 矾泡沫塑料玛瑙 Nhomakorabea一、晶体与非晶体区别
从外观上看
– – 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
Think
这是为什么呢 ？
观察· 思考
• 请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体： 石 蜡
雪花
钻石 硅藻土 明 矾
食 盐 泡沫塑料
水晶石
面心立方
［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
均摊法：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
晶体常识知识点总结
晶体常识知识点总结在日常生活中，我们经常听到有关晶体的描述，例如水晶、盐晶、冰晶等。
晶体是许多物质在固态下的一种结晶状态，它们具有一定的规律性和周期性，是物质的一种特殊形态。
在化学、物理、地质学等领域，晶体的研究对于理解物质的性质和应用具有重要的意义。
本文将从晶体的定义、结构、性质、应用等方面进行详细的总结和介绍。
一、晶体的定义晶体是指具有一定规律的空间周期性排列的固态物质，其分子、原子或离子排列在空间上呈现出特定的对称性和周期性。
晶体在固态下有特定的形状和体积，能够反射、折射光线，并具有独特的物理性质。
晶体的结构和性质与其组成物质的种类和结构有关，不同的晶体具有不同的特征和用途。
二、晶体的结构1. 晶格结构晶体的结构是由原子、分子或离子在空间上的排列方式决定的，这种排列方式称为晶格结构。
晶格结构可以分为三种类型：简单立方晶格、面心立方晶格和体心立方晶格。
不同晶体的晶格结构存在差异，其形成取决于原子、分子或离子的大小、电荷和化学键等因素。
2. 晶体形态晶体的形态是指晶体表面的外部形状，它与晶体内部的晶格结构密切相关。
晶体形态一般由晶体面、晶体棱和晶体顶角组成，不同晶体具有特定的形态特征。
晶体形态的研究对于矿物学和材料科学具有重要的意义。
3. 晶体缺陷晶体在生长或形成过程中常常出现一些缺陷，例如晶格中的替位、畴界等，这些缺陷对于晶体的物理性质和化学性质具有重要的影响。
晶体缺陷的研究是晶体学和固体化学的重要内容。
三、晶体的性质1. 光学性质晶体具有特定的光学性质，包括折射、吸收、偏振等。
晶体的光学性质与其晶格结构和分子结构密切相关，不同晶体对光的作用也有所区别。
2. 热学性质晶体的热学性质包括热膨胀、热导率等。
晶体的热学性质与其分子结构、晶格结构和晶体形态有关，不同晶体在热学性质上也存在差异。
3. 电学性质晶体在电场下表现出一些特殊的电学性质，包括电介质、压电效应、铁电效应等。
晶体的电学性质对于电子器件和材料科学有着重要的应用价值。
第一节 晶体的常识
第三章 晶体结构与性质
晶体具有固定的熔、沸点，给晶体加热时，当温度升高到某温
度时便立即熔化或汽化，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。
(4)依据能否发生 X-射线衍射(最科学的区分方法)
当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。
X-射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想
栏目 导引
第三章 晶体结构与性质
4．晶体与非晶体的测定方法
测定方法
晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔 测熔点
点
可靠方法 对固体进行__X__射__线__衍__射____实验
栏目 导引
第三章 晶体结构与性质
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列
举反例)
语句描述
正误 阐释错因或列举反例
4．如图是某固体的微观结构示意图，请认真观察两图，判断下 列说法正确的是( )
栏目 导引
第三章 晶体结构与性质
A．两种物质在一定条件下都会自动形成有规则的几何外形的晶 体 B．Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性 C．Ⅱ形成的固体一定有固定的熔、沸点 D．二者的 X-射线图谱是相同的 解析：选 B。观察结构图可知，Ⅰ中微粒呈周期性有序排列， Ⅱ中微粒排列不规则，故Ⅰ为晶体，Ⅱ为非晶体。晶体有各向 异性，具有固定的熔、沸点，非晶体没有固定的熔、沸点，用 X-射线衍射实验检验晶体和非晶体，图谱明显不同，故应选 B。
解析：选 A。通常人们习惯采用的晶胞都是平行六面体，但并 非所有的晶胞都是平行六面体，A 项错误。由晶胞的概念和晶 体的特征可知 B、C 项正确。整块晶体可看作是数量巨大的晶 胞“无隙并置”而成，所以晶胞与晶体的密度是相等的，D 项 正确。
晶体常识晶体与非晶体晶体与非晶体区别
的晶体
构的晶体
成的晶体 形成的晶体
构成粒
分子
子
结
粒子间
构
分子间的作
的相互
用力
作用力
原子 共价键
金属阳离子、 阴、阳离子
自由电子
金属键
离子键
类型 分子晶体 原子晶体 金属晶体 比较
密度 较小
较大
有的很大，有 的很小
硬度 较小
有的很大，有
很大
的很小
熔、沸 较低
很高 有的很高，有
性 质
点 溶解性
相似相溶
(4)
3 2·
Mr 2ρNA
1．某离子晶体的晶胞结构如图所示，则该离子晶体的化学
式为
()
A．AB12C8 C．AB2C3
B．ABC3 D．AB3C
解析：N(A)＝1，N(B)＝12×
1 4
＝3，N(C)＝8×
1 8
＝1，则晶体
中A、B、C的原子个数之比为1∶3∶1，即AB3C.
答案：D
2．(2010·南京模拟)钡在氧气中燃烧
三、几种典型的晶体模型
晶体
晶体结构
原 金
子 刚
晶 石
体
晶体详解 (1)每个碳与4个碳以共价键 结合，形成正四面体结构(2) 键角均为109°28(3)最小碳环 由6个C组成且六原子不在 同一平面内(4)每个C参与4 条C—C键的形成，C原子 数与C—C键之比为1∶2
晶体
原 子 晶 SiO2 体
晶体结构
点击下图进入“针对训练 测与评”
晶体详解
(1)每个Si与4个O以共价键结
合，形成正四面体结构
(2)每个正四面体占有1个Si,4
个“ 1 2
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几个Y，该晶体的化学式为？
展 某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶
点， Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个X 与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为： A. 90° B. 60° C. 120° D. 109°28′
◆
展
某晶体的晶胞为正三棱柱，结构如图所示， 该晶体中A、B、C三种粒子的个数之比是
• A．MgB B．Mg3B2 • C．MgB2 D．Mg2B3
分析
Mg原子的数目： 12×1/6+2×1/2=3 B原子的数目：6 故化学式可表示为
Mg2B
评 某晶体的晶胞为正三棱柱，结构如图所示，
该晶体中A、B、C三种粒子的个数之比是
A.3∶9∶4 B.1∶4∶2 C.2∶9∶4 D.3∶8∶5
C
C.非晶体无自范性而且排列无序
D.固体SiO2一定是晶体 2. 区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是
A.熔沸点 C.颜色
B.硬度
D
D.x-射线衍射实验
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
评 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
评 2001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化
合物超导温度的最高记录。如右图是该化合物 的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且 棱柱的上下面还各有一个镁原子；6个硼原子位 于棱柱的侧棱上，则该化合物的化学式可表示 为
展 下图依次是金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞
的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?
Zn
I2
金刚石
锌晶胞都是：8×1/8+1=2； 碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8； 金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。
展
某晶体晶胞结构如图所示，X位于立方体的 顶点，Y位于立方体的中心。晶体中每个Y 同时吸引着几个X，每个X同时吸引着
构成固体的粒子在三维空间里是否呈现 周期性的有序排列
晶体
非晶体
2分钟整理
检
• 1.掌握晶体的特点：自范性、各向异性、固 定的熔沸点、质点排列的高度有序性
• 2.知道晶体和晶胞的关系
• 3.掌握晶胞中粒子个数的计算方法：分摊法
检
1.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
顶点，Y位于立方体的中心。晶体中每个Y同 时吸引着几个X，每个X同时吸引着 几个Y，该晶体的化学式为？ 2.三棱柱，每个角60°，如何理解一个顶角 占1/12,竖直棱占1/6？
对于六棱柱，顶、棱心、面心
被几个晶胞共用？
3.课本62页学与问，第二题。
自由展
展
判断正误 1.具有规则几何外形的固体一定是晶体 2.粉末状的固体一定不是晶体 3.同一物质既可以是晶体也可以是非晶 体。 4.晶胞是晶体中最小的结构单元
课本60页--64页，完成学与问
导
胆
冰
矾
糖
晶
体
明
矾
晶
水
体
晶
水晶石
导
晶体的概念
导
• 晶体:能自发地呈现多面体外形的性
质的固体称为晶体。
• 非晶体:没有规则几何外形的固体
晶体的特点
• 自范性 • 各向异性 • 有固定的熔点
• 内部质点排列具有高度有序性
无隙并置
平行六导
面体
议 1.某晶体晶胞结构如图所示，X位于立方体的
A.3∶9∶4 B.1∶4∶2 C.2∶9∶4 D.3∶8∶5
展 2001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化
合物超导温度的最高记录。如右图是该化合物 的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且 棱柱的上下面还各有一个镁原子；6个硼原子位 于棱柱的侧棱上，则该化合物的化学式可表示 为
• A．MgB B．Mg3B2 • C．MgB2 D．Mg2B3
• （1） 晶体有自范性程度（不规尽相则同的，由几此导何致外晶体形在；不同方向
非晶体没有）
的物理化学特性也不同，这就是晶体的 各向异性。
• （2）晶体具有各向异性（非晶体不具有各 向异性）
• （3）晶体具有固定的熔点（非晶体不具有 固定的熔点）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• （4）内部质点排列具有高度有序性
评 晶体与非晶体的本质区别在于——
评 纳米材料的表明粒子数占总粒子数的比例极
大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某 氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠 晶胞的大小和形状相同（如图所示），则这 种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值 为（）
A.7：8 B.13：14 C.25：25 D.26：27
晶体的特点有哪些？
评
沿晶格的不同方向，原子排列的周期疏密
评 什么是晶胞？晶胞与晶体有何关系？
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.
顶点：
评
评
棱边：
评
面心：
评
体心：
计算晶胞中粒子的个数的方法评：
体心：1 面心：1/2 棱边：1/4 顶点：1/8
展 某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶
点， Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个X 与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为： A. 90° B. 60° C. 120° D. 109°28′
◆
展
某晶体的晶胞为正三棱柱，结构如图所示， 该晶体中A、B、C三种粒子的个数之比是
• A．MgB B．Mg3B2 • C．MgB2 D．Mg2B3
分析
Mg原子的数目： 12×1/6+2×1/2=3 B原子的数目：6 故化学式可表示为
Mg2B
评 某晶体的晶胞为正三棱柱，结构如图所示，
该晶体中A、B、C三种粒子的个数之比是
A.3∶9∶4 B.1∶4∶2 C.2∶9∶4 D.3∶8∶5
C
C.非晶体无自范性而且排列无序
D.固体SiO2一定是晶体 2. 区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是
A.熔沸点 C.颜色
B.硬度
D
D.x-射线衍射实验
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
评 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
评 2001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化
合物超导温度的最高记录。如右图是该化合物 的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且 棱柱的上下面还各有一个镁原子；6个硼原子位 于棱柱的侧棱上，则该化合物的化学式可表示 为
展 下图依次是金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞
的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?
Zn
I2
金刚石
锌晶胞都是：8×1/8+1=2； 碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8； 金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。
展
某晶体晶胞结构如图所示，X位于立方体的 顶点，Y位于立方体的中心。晶体中每个Y 同时吸引着几个X，每个X同时吸引着
构成固体的粒子在三维空间里是否呈现 周期性的有序排列
晶体
非晶体
2分钟整理
检
• 1.掌握晶体的特点：自范性、各向异性、固 定的熔沸点、质点排列的高度有序性
• 2.知道晶体和晶胞的关系
• 3.掌握晶胞中粒子个数的计算方法：分摊法
检
1.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
顶点，Y位于立方体的中心。晶体中每个Y同 时吸引着几个X，每个X同时吸引着 几个Y，该晶体的化学式为？ 2.三棱柱，每个角60°，如何理解一个顶角 占1/12,竖直棱占1/6？
对于六棱柱，顶、棱心、面心
被几个晶胞共用？
3.课本62页学与问，第二题。
自由展
展
判断正误 1.具有规则几何外形的固体一定是晶体 2.粉末状的固体一定不是晶体 3.同一物质既可以是晶体也可以是非晶 体。 4.晶胞是晶体中最小的结构单元
课本60页--64页，完成学与问
导
胆
冰
矾
糖
晶
体
明
矾
晶
水
体
晶
水晶石
导
晶体的概念
导
• 晶体:能自发地呈现多面体外形的性
质的固体称为晶体。
• 非晶体:没有规则几何外形的固体
晶体的特点
• 自范性 • 各向异性 • 有固定的熔点
• 内部质点排列具有高度有序性
无隙并置
平行六导
面体
议 1.某晶体晶胞结构如图所示，X位于立方体的
A.3∶9∶4 B.1∶4∶2 C.2∶9∶4 D.3∶8∶5
展 2001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化
合物超导温度的最高记录。如右图是该化合物 的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且 棱柱的上下面还各有一个镁原子；6个硼原子位 于棱柱的侧棱上，则该化合物的化学式可表示 为
• A．MgB B．Mg3B2 • C．MgB2 D．Mg2B3
• （1） 晶体有自范性程度（不规尽相则同的，由几此导何致外晶体形在；不同方向
非晶体没有）
的物理化学特性也不同，这就是晶体的 各向异性。
• （2）晶体具有各向异性（非晶体不具有各 向异性）
• （3）晶体具有固定的熔点（非晶体不具有 固定的熔点）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• （4）内部质点排列具有高度有序性
评 晶体与非晶体的本质区别在于——
评 纳米材料的表明粒子数占总粒子数的比例极
大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某 氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠 晶胞的大小和形状相同（如图所示），则这 种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值 为（）
A.7：8 B.13：14 C.25：25 D.26：27
晶体的特点有哪些？
评
沿晶格的不同方向，原子排列的周期疏密
评 什么是晶胞？晶胞与晶体有何关系？
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.
顶点：
评
评
棱边：
评
面心：
评
体心：
计算晶胞中粒子的个数的方法评：
体心：1 面心：1/2 棱边：1/4 顶点：1/8