晶体的特征

练习3
某离子晶体的结构（局部如图），X位于立方
体的顶点，Y位于立方体的中心，则该晶体的
化学式是
X
Y
练习4
图为NaCl晶胞，试分析： NaCl晶胞中各原子的个数。
Cl－ 顶点 ( 1/8 ) 8 = 1，
面中心 ( 1/2 ) 6 = 3 ， 共 4 个
Na+ 棱上 ( 1/4 ) 12 = 3 ，
某些晶体的显微照片
问题与思考
1、图为玻璃的结构示意图，玻璃是不是晶体？ 为什么？
晶体与非晶体的根本区 别在于构成固体中的粒 子在微观空间里是否呈 现周期性的有序排列。 观察教科书中的图3-5玻 璃的结构示意图，构成 玻璃的粒子无周期性的 排列，是无序的，所以 玻璃是非晶体。
学与问:
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？
粒子在三维 空间周期性 有序排列
自范 性
有
非晶 体
不具有规 则的几何 外形
粒子排列相 对无序
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没有
各向异 性
各向 异性
熔点
固定
各向 同性
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、概念：描述晶体结构的基本单元
利用晶体与非晶体的性质差异来鉴别玻璃和宝石。宝 石是晶体，具有固定的熔点和各向异性，可用硬度、 熔点、折光率等性质来鉴别宝石。 （1）可观察宝石的形状，具有多面体的外形；实验 它的硬度，可在玻璃上划出痕迹，初步确定它是晶体 。 （2）可利用宝石的折光率鉴别； （3）可利用X-射线衍射仪鉴别； （4）火烤：真宝石在火烤中不会破碎；假宝石一遇 火烤，当温度上升到90摄氏度时就会破裂，则可能为 假货。。
第三章
晶体结构与性质
水晶石
雪花晶体
食糖晶体 明矾晶体
食盐晶体
单质硫
请同学们判断下列观物察质·是思晶考体还是非晶体：
思考
什么是晶体？什么是非晶体？ 晶体的特征是什么？ 晶体和非晶体的本质区别是
什么？
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
体中心
1 共4个
2、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
P64 习题
3、下图的晶胞中各有几个原子？
（1） 8×
1 8
+
6
×
12=4
（2） 8×81
+ 6×
1 2
+4 =8
（3）(8×
1 8
+
6
×
12)×3 =12
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？
(8×
1 8
+
6
×
12)×3 =12
小结：晶体和非晶体的差异
固体 外观 微观结构
晶体
具有规则 的几何外 形
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
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？
5.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.
经不同途径得到的晶体
问题与思考
判断正误：粉末状的固体由于没有规则的形状， 所以不是晶体。
Cu晶 体结 构示 意图
NaCl晶 体结构 示意图
4、晶体与非晶体的本质差异
自范性
微观结构
晶体
有（能自发呈现多面 体外形）
原子在三维空间里 呈周期性有序排列
非晶体
没有（不能自发呈现 多面体外形）
原子排列相对无序
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。
练习2
如图所示的晶体结构是一种具有优良的压电、 铁电、光电等功能的晶体材料的晶胞。晶 体内与每个“Tｉ”紧邻的氧原子数和这种 晶体材料的化学式分别是（各元素所带的 电荷均已略去）
O原子
Ti原子 Ba原子
O原子 Ti原子 Ba原子
Ba：1x1 Ti：8x(1/8) O：12x(1/4) 化学式为：BaTiO3
粒子排列 相对无序
没有
各向 不固 同性 定
本质 区别
五星 微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列
二、晶胞
定义：晶体中重复出现的最基本的 结构单元
三种典型立方晶体结构
简单立方 体心立方 面心立方
晶体与晶胞的关系正好比蜂巢与蜂室的关系
晶胞形状：
无隙并置
平行六 面体
铜
铜晶体
晶
胞
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
属 于
8 个 小 立 方 体
小结：晶胞对质点的占有率
顶点： 1/8
立方晶胞
棱边： 1/4 面心： 1/2
体心： 1
一个晶胞中含有原子总个数：
（顶点数×
1 8
+
棱边数×
1 4
+
面心数×
1 2+
体心数）×质点原子数
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？
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（过渡型晶体）
3.晶体的特性
有规则的几何外形 自范性 有固定的熔沸点 有固定的熔点
各向异性(强度、导热性、光学性质等） 能使X—射线产生衍射
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？
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?
1
Na： 8×8 +1=2
Zn：
8×
1 8
+1=2
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？
I2:
(8×
1 8
+
6
×
12)×2 =8
C:
8×81
+6×
1 2
+4=8
练习：
1、 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_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_。
6、鉴别晶体和非晶体
（1）物理性质差异 如：外形、硬度、熔点、折光率
（2）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固
体进行X-射线衍射实验。
小结：晶体和非晶体的差异
固体
外观 微观结构 自范性 各向 熔点 异性
具有规 粒子在三 晶体 则的几 维空间周 有
何外形 期性有序 排列
各向 异性
固定
非晶 体
不具有规 则的几何 外形