晶体的常识
选修二3.1.1晶体的常识
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
晶体结构与性质知识点
第三章晶体构造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〕晶体的根本性质晶体的根本性质是由晶体的周期性构造决定的。
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局部都是一样的。
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：晶体的外形与内部构造都具有特有的对称性。
在外形上，常有相等的对称性。
这种一样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表达。
⑤ 最小内能：在一样的热力学条件下，晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比拟，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射线的波长与晶体构造的周期大小相近，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构造的重要试验方法。
非晶体物质没有周期性构造，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有规那么的几何外形，而非晶体SiO2无规那么的几何外形。
② 晶体SiO2的外形与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没有周期性构造，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
《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
晶体常识
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)
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。
高中化学选修3：晶体结构与性质知识点总结
一．晶体常识
1 ．晶体与非晶体比较
2 ．获得晶体的三条途径
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。
3 ．晶胞
晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4 ．晶胞中微粒数的计算方法 —— 均摊 法
如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学中常见的晶胞为立方晶胞
立方晶胞中微粒数的计算方法如下：
注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状
二．四种晶体的比较
晶体熔、沸点高低的比较方法
（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）原子晶体
由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高．如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅
（3）离子晶体
一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。
（4）分子晶体
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
（5）金属晶体
金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。
三．几种典型的晶体模型。
晶体结构与性质知识总结(完善)
3—1、晶体的常识一、晶体和非晶体1、概述——自然界中绝大多数物质是固体，固体分为和两大类.＊自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质.本质上，晶体的自范性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象。
＊晶体不因颗粒大小而改变，许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形,但在显微镜下仍可看到。
* 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当，熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。
＊各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的二、晶胞1、定义——描述晶体结构的基本单元.2、特征-—（1）习惯采用的晶胞都是体，同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。
（2）整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置"而成。
<1〉所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙；〈2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系(1）处于内部的粒子，属于晶胞，有几个算几个均属于某一晶胞。
（2）处于面上的粒子,同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞.（3)处于90度棱上的粒子，同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞.（4）处于90度顶点的粒子,同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞；处于60度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞;处于120度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。
4、例举三、分类晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。
3—2、分子晶体和原子晶体一、分子晶体1、定义——只含分子的晶体。
2、组成粒子——。
3、存在作用—-组成粒子间的作用为（）,多原子分子内部原子间的作用为。
＊分子晶体中定含有分子间作用力，定含有共价键。
＊分子间作用力于化学键.4、物理性质（1）熔沸点与硬度-—融化和变形只需要克服，所以熔沸点、硬度,部分分子晶体还可以升华。
晶体常识用
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
高中化学选修三_晶体结构与性质
晶体结构与性质一、晶体的常识1.晶体与非晶体晶体与非晶体的本质差异自性微观结构晶体有（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无（不能自发呈现多面体外形）原子排列相对无序晶体呈现自性的条件：晶体生长的速率适当得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出特性：①自性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等）③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最可靠的科学方法）2.晶胞--描述晶体结构的基本单元.即晶体中无限重复的部分一个晶胞平均占有的原子数=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心的原子数思考：下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图.它们分别平均含几个原子？eg：1.晶体具有各向异性。
如蓝晶（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。
晶体的各向异性主要表现在（）①硬度②导热性③导电性④光学性质A.①③B.②④C.①②③D.①②③④2.下列关于晶体与非晶体的说确的是（）A.晶体一定比非晶体的熔点高B.晶体一定是无色透明的固体C.非晶体无自性而且排列无序D.固体SiO2一定是晶体3.下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图.其中有多少个原子？二、分子晶体与原子晶体1.分子晶体--分子间以分子间作用力（德华力、氢键）相结合的晶体注意：a.构成分子晶体的粒子是分子b.分子晶体中.分子的原子间以共价键结合.相邻分子间以分子间作用力结合①物理性质a.较低的熔、沸点b.较小的硬度c.一般都是绝缘体.熔融状态也不导电d.“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂.极性分子一般能溶于极性溶剂②典型的分子晶体a.非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX等b.酸：H2SO4、HNO3、H3PO4等c.部分非金属单质:：X2、O2、H2、S8、P4、C60d.部分非金属氧化物：CO2、SO2、NO2、N2O4、P4O6、P4O10等f.大多数有机物：乙醇.冰醋酸.蔗糖等③结构特征a.只有德华力--分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子）CO2晶体结构图b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例.可说明氢键具有方向性④笼状化合物--天然气水合物2.原子晶体--相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体注意：a.构成原子晶体的粒子是原子 b.原子间以较强的共价键相结合①物理性质a.熔点和沸点高b.硬度大c.一般不导电d.且难溶于一些常见的溶剂②常见的原子晶体a.某些非金属单质：金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体锗(Ge)等b.某些非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体c.某些氧化物：二氧化硅（SiO2）晶体、Al2O3金刚石的晶体结构示意图二氧化硅的晶体结构示意图思考：1.怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体”.这种说法对吗？eg：1.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时.与键能无关的变化规律是（）A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.N2可用做保护气2.氮化硼是一种新合成的无机材料.它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。
晶体的常识完整篇
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。
晶体的常识、分子晶体与原子晶体
晶体的常识、分子晶体与原子晶体一、晶体和非晶体1．晶体与非晶体结构特征晶体结构微粒周期性有序排列非晶体结构微粒无序排列性质特征自范性熔点异同表现有（能自发呈现多面体外形）固定各向异性无（不能自发呈现多面体外形）不固定各向同性二者区别方法间接方法科学方法看是否有固定的熔点对固体进行X-射线衍射实验注意：（1）、晶体与非晶体的本质差异表现在有无自范性和微观结构特征上。
本质上，晶体的自范性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；相反，非晶体中粒子的排列相对无序，因而无自范性。
（2）、晶体的特点并不仅限于外形和内部质点排列的高度有序性，它们的许多物理性质，如强度、导热性、光学性质等，常常会表现出各向异性。
2.得到晶体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。
如：从熔融态结晶出来的硫晶体；凝华得到碘；从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。
二、晶胞1．晶胞：描述晶体结构的基本单元叫晶胞。
2．晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。
②并置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一，也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。
晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、N A、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。
1.“均摊法”原理原子 金属键特别提醒 ①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被 6、3、4、2 个晶胞所共有。
三棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被 12、6、4、2 个晶胞所共有。
②在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。
2．晶体微粒与 M 、ρ之间的关系若 1 个晶胞中含有 x 个微粒，则 1 mol 晶胞中含有 x mol 微粒，其质量为 xM g(M 为微粒的相对“分子”质量)；1 个晶胞的质量为 ρa 3 g(a 3 为晶胞的体积，ρ 为晶胞的密度)，则 1 mol 晶胞的质量为 ρa 3N A g ，因此有 xM ＝ρa 3N A 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
并置：所有晶胞平行排列,取向相同。从一个晶 胞到另一个晶胞只需平移，不需转动。
无隙并 置
平行六 面体
特点：晶胞一般都是 平行六面体.晶胞在晶 体中“无隙并置”.
思考：
铜晶胞中平均含有4个铜原子，还是 14个呢？
2.计算晶胞中粒子数的一般方法—均摊法
如果某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n 属于这个晶胞.
晶体
微观结构
粒子在三维空 间里呈周期性 有序排列 粒子排列相 对无序
有
非晶体
没有
3.晶体的特点：
（1）自范性（晶体与非晶体的本质区别）
①定义：晶体能自发呈现多面体外形的性质。 ②晶体呈现自范性的条件：晶体生长速率适当。 （生成晶体的速率不能快、溶液的浓度不能过大、 温度不能变化过快） ③晶体呈现自范性的本质原因： 晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列 .
体心 1
思考
4 4 + 每个晶胞中平均有 个Na ？ 个Cl-？（位于顶
点、棱边、面心、体心上的粒子对该晶胞的贡献）
1 3
4
2
②.正六棱柱晶胞
注意：在使用均摊 法计算晶胞中粒子 个数时，首先要注 意晶胞的形状. 顶点： 1/6
面心： 1/2 （上、下）棱：1/4
中棱： 1/3
5、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。图 示的是该化合物的晶体结构单元：镁原 子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面 各有一个镁原子；六个硼原子位于棱柱 内。则该化合物的化学式可表示为 （ ） A、MgB C、Mg2B B、MgB2 D、Mg3B2
5、鉴别晶体和非晶体
（1）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。
6.晶体 基本 类型
离子晶体 如：NaCl晶体
分子晶体
如：干冰
原子晶体 如：金刚石、SiO2 金属晶体
如：金属
晶体SiO2
非晶体SiO2
白鹅与黑鹅图案
此图案是由多少个小黑白天鵝图案组成的？
• 视频引入
吉 林 雾 凇 奇 观
食 盐 晶 体
明 矾 晶 体
水 晶
黄 水 晶 黄水晶
自然界中美丽的雪花
从外形上看这些固体有何不同？
一、晶体和非晶体
1.定义： 晶体——具有规则几何外形的固体（如：食盐、 冰、金属、宝石、水晶、大部分矿石等） 非晶体——没有规则几何外形的固体（如：玻璃、 橡胶等） 又称玻璃体。
二﹑晶胞
1定义：描述晶体结构特征的基本单元叫做晶胞. （即晶体中的最小重复单元）
铜晶胞 晶体与晶胞的关系可用蜂巢与蜂室的关系比喻， 但蜂室是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶体
铜晶胞
金刚石的多面体外形， 晶体结构和晶胞示意图
说明：
①晶胞一般是平行六面体（人为规定）。
②晶体与晶胞的关系：整块晶体可看作数量巨 大的晶胞“无隙并置”而成。 无隙：相邻晶胞间无间隙;
······ ······ ······
晶体内部粒子排列
• 由于晶体内部各个方向上排列的质点的距离不 同，故而导致晶体各个方向上的物理性质也不一定 相同。即为晶体的各向异性。——同样反映了晶体 内部粒子排列的有序性。
4、获得晶体的三条途径
(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
例、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 Ti14C13 。
解析：纳米材料或团簇分子指的是一个分子的具体 结构，并不是晶胞，不能采用均摊法分析，所以只 需数出该结构内各微粒的数目就可以了。
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？
食 盐 NaCl晶体结构示意图： 晶 体
Cl-
Na+
金刚石晶体
结构示意图
玻璃结构示意图
非 晶 体
B M O Si
构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同?
晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图
2、晶体与非晶体的本质区别
自范性
①中学常见的晶胞——平行六面体晶胞
粒子位于体心：整个粒子都属于该晶胞。
粒子位于面心：同为2个晶胞所共有， ½ 粒子属于该晶胞.
粒子位于棱上：同为4个晶胞所共有， ¼ 粒子属于该晶胞.
粒子位于顶点，同为8个晶胞所共有， 1/8粒子属于该晶胞.
总结 晶胞
平行六 面体
顶点 1/8
棱上 1/4
面心 1/2
（2）外形和内部质点的高度有序性
（3）晶体具有固定的熔点 （4）某些物理性质表现各向异性
（强度、导热性、光学性质等）
指同一晶体在不同方向上表现出不同 的物理性质
例如：石墨在与层垂直的方向上的导电率为与层平行方 向上导电率的1/10000 ；蓝晶石（Al2O3 · SiO2）在不同 方向上的硬度不同。