晶体的常识(优质课)
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学习目标
• 知识与能力： • 1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。 2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思 维方法，提高发现问题、分析问题和解决 问题的能力。３、了解区别晶体与非晶体 的方法，认识化学的实用价值，增强学习 化学的兴趣。 • 重难点： • 1、晶体与非晶体的区别 • 2、晶体的特征
各向 异性
各向 同性
固定
不具有规 粒子排列 非晶 则的几何 相对无序 体 外形
没有
不 固定
本质 微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列 区别 鉴别 最科学的方法是用X—射线衍射实验
二﹑晶胞
1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元
（晶体中的最小重复单元）
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置” 而成.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。
各向异 性
各向 异性
熔点
固定
晶体 非晶 体 本质 区别
粒子排列相 没有 对无序
各向 同性
不固 定
微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列
鉴别
最科学的方法是用X—射线衍射实验
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 立方晶胞 棱边： 1/4 面心： 1/2
雪 花
冰糖
金刚石
石墨
水晶石
紫水晶
观察图片,下列固体在外形上有什么区别?
水 晶 石
明矾
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？
一、晶体和非晶体
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
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，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
(1)熔融态物质凝固 (3)溶质从溶液中析出
(2)气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）
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）
许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但 在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形 那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？
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？
晶体自范性的条件之一是生长的速率适当
天然水晶球里的玛瑙和水晶
（见教材P60图3～1）
玛瑙
水晶
玛瑙和水晶都是SiO2，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。
石英玻璃
思考：得到晶体的途径，除了冷却的方法， 还有没有其它途径？你能列举哪些？
4、晶体形成的途径 经不同途径得到的晶（见教材P 图3～2） 61 体
3、三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方
面心立方
4.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
体心：1
面心：1/2
棱边：1/4
顶点：1/8
立方晶胞中原子个数
3 1
7 3 6 2 1 2
4
2
8
4
棱上：1/4
1
5 1
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：Biblioteka Baidu
对固体进行X—射线衍射实验。（P62科学视野） 当一波长的ｘ－射线通过晶体时，会在记录仪上 看到分立的斑点或者普线．（P63页图３－６）
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 熔点 异性
有
晶体
铜晶体 铜晶胞
金刚石晶体结构
晶胞示意图
CO2晶胞
NaCl晶体结构和晶胞
思考与交流: 1.上述铜晶体、金刚石、CO2晶体、NaCl晶 体的晶胞的空间构形呈什么形状？ 2.在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞 之间是否存在空隙？
无隙并置
平行六 面体
2、特点：晶胞一般都 是平行六面体.晶胞在 晶体中“无隙并置”. 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
Zn
Na
I2
金刚石
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？
4、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体 ——石墨，如图所示。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，其键角为120ْ。 分析图中每个六边形含有2 个碳原子。
顶点：1/8
体心：1
面上：1/2
1.现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知： 甲晶体中A与B的离子个数比为 1：1 ；乙 晶体的化学式为 C2D ；丙晶体的化学式 EF ；丁晶体的化学式为______ XY3Z 。 为______
2、下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘 (12) 、金刚石 (C) 晶胞的示意图，数一数，它 们分别平均含有几个原子?
体心： 1
离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
思考 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？
晶体
Cu晶 体结构 示意图
观察图片:构成晶体与非晶体的 微粒在空间的排列有何不同?
NaCl晶 体结构 示意图
3、晶体的特点和性质：
（1）自范性：晶体能自发地呈现多面体外 形的性质——是晶体中粒子在微观空间里 呈现周期性有序排列的宏观表现 （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 在同一晶格构造中，在不 同方向上质点排列一般也不一样 （3）晶体具有固定的熔点
5、下列是NaCl晶胞示意图，晶胞中 Na+和Cl¯的个数比是多少？
6、下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图， 其中有多少个原子？
1 (8× 8
+6
1 × 2 ) ×3
=12
小结：晶体和非晶体的差异
固体
外观
具有规则 的几何外 形 不具有规 则的几何 外形
微观结构 自范 性 粒子在三维
空间周期性 有序排列 有
非晶体
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宝石。你能列 举一些可能有效的方法鉴别假宝石吗？ 观察对称性、刻划玻璃、折光率、X—射线衍射
5、鉴别晶体和非晶体
物理性质差异如：外形、硬度、熔点、折光率
晶体有规则的几何外形 （晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性） 晶体有固定的熔沸点 晶体有各向异性（强度、导热性、光学性质等）
• 知识与能力： • 1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。 2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思 维方法，提高发现问题、分析问题和解决 问题的能力。３、了解区别晶体与非晶体 的方法，认识化学的实用价值，增强学习 化学的兴趣。 • 重难点： • 1、晶体与非晶体的区别 • 2、晶体的特征
各向 异性
各向 同性
固定
不具有规 粒子排列 非晶 则的几何 相对无序 体 外形
没有
不 固定
本质 微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列 区别 鉴别 最科学的方法是用X—射线衍射实验
二﹑晶胞
1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元
（晶体中的最小重复单元）
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置” 而成.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。
各向异 性
各向 异性
熔点
固定
晶体 非晶 体 本质 区别
粒子排列相 没有 对无序
各向 同性
不固 定
微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列
鉴别
最科学的方法是用X—射线衍射实验
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 立方晶胞 棱边： 1/4 面心： 1/2
雪 花
冰糖
金刚石
石墨
水晶石
紫水晶
观察图片,下列固体在外形上有什么区别?
水 晶 石
明矾
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？
一、晶体和非晶体
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
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，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
(1)熔融态物质凝固 (3)溶质从溶液中析出
(2)气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）
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）
许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但 在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形 那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？
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？
晶体自范性的条件之一是生长的速率适当
天然水晶球里的玛瑙和水晶
（见教材P60图3～1）
玛瑙
水晶
玛瑙和水晶都是SiO2，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。
石英玻璃
思考：得到晶体的途径，除了冷却的方法， 还有没有其它途径？你能列举哪些？
4、晶体形成的途径 经不同途径得到的晶（见教材P 图3～2） 61 体
3、三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方
面心立方
4.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
体心：1
面心：1/2
棱边：1/4
顶点：1/8
立方晶胞中原子个数
3 1
7 3 6 2 1 2
4
2
8
4
棱上：1/4
1
5 1
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：Biblioteka Baidu
对固体进行X—射线衍射实验。（P62科学视野） 当一波长的ｘ－射线通过晶体时，会在记录仪上 看到分立的斑点或者普线．（P63页图３－６）
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 熔点 异性
有
晶体
铜晶体 铜晶胞
金刚石晶体结构
晶胞示意图
CO2晶胞
NaCl晶体结构和晶胞
思考与交流: 1.上述铜晶体、金刚石、CO2晶体、NaCl晶 体的晶胞的空间构形呈什么形状？ 2.在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞 之间是否存在空隙？
无隙并置
平行六 面体
2、特点：晶胞一般都 是平行六面体.晶胞在 晶体中“无隙并置”. 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
Zn
Na
I2
金刚石
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？
4、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体 ——石墨，如图所示。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，其键角为120ْ。 分析图中每个六边形含有2 个碳原子。
顶点：1/8
体心：1
面上：1/2
1.现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知： 甲晶体中A与B的离子个数比为 1：1 ；乙 晶体的化学式为 C2D ；丙晶体的化学式 EF ；丁晶体的化学式为______ XY3Z 。 为______
2、下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘 (12) 、金刚石 (C) 晶胞的示意图，数一数，它 们分别平均含有几个原子?
体心： 1
离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
思考 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？
晶体
Cu晶 体结构 示意图
观察图片:构成晶体与非晶体的 微粒在空间的排列有何不同?
NaCl晶 体结构 示意图
3、晶体的特点和性质：
（1）自范性：晶体能自发地呈现多面体外 形的性质——是晶体中粒子在微观空间里 呈现周期性有序排列的宏观表现 （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 在同一晶格构造中，在不 同方向上质点排列一般也不一样 （3）晶体具有固定的熔点
5、下列是NaCl晶胞示意图，晶胞中 Na+和Cl¯的个数比是多少？
6、下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图， 其中有多少个原子？
1 (8× 8
+6
1 × 2 ) ×3
=12
小结：晶体和非晶体的差异
固体
外观
具有规则 的几何外 形 不具有规 则的几何 外形
微观结构 自范 性 粒子在三维
空间周期性 有序排列 有
非晶体
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宝石。你能列 举一些可能有效的方法鉴别假宝石吗？ 观察对称性、刻划玻璃、折光率、X—射线衍射
5、鉴别晶体和非晶体
物理性质差异如：外形、硬度、熔点、折光率
晶体有规则的几何外形 （晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性） 晶体有固定的熔沸点 晶体有各向异性（强度、导热性、光学性质等）