高中化学选修3 第三章《晶体结构与性质》
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• 能说出分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶 体的结构基元以及物理性质方面的主要区别
第三章 晶体结构与性质
第一节 《晶体的常识》
一、晶体与非晶体
你知道固体有晶体和 非晶体之分吗？能否 举例说明？
胆
冰
矾
糖
晶
体
明
矾
晶
水
体
晶
水晶石
祖母绿
绿宝石
猫眼石
紫水晶
黄黄水水晶晶
NaCl晶体结构示意图：
◆
6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶 胞)的结构.请回答： (1)该化合物的化学式为_C_a_T_i_O_3_. (2)在该化合物晶体中，与某个钛离 子距离最近且相等的其他钛离子共
有____6______个.
第三章 《晶体结构与性质》
教学目标
１、了解晶体的初步知识,知道晶体与非晶体的本质 差异，学会识别晶体与非晶体的结构示意图。知 道晶胞的概念，了解晶胞与晶体的关系，学会通 过分析晶胞得出晶体的组成。培养空间想像能力 和进一步认识“物质结构决定物质性质”的客观 规律。
２、了解分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其 性质的一般特点。理解分子晶体和原子晶体的晶 体类型与性质的关系。了解分子间作用力对物质 物理性质的影响。了解氢键及其物质物理性质的 影响。
2、某同学在网站找到一张玻璃的结构示意图如 图所示，这张图说明玻璃是不是晶体?为什么?
3、根据晶体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。你能列举出一 些可能有效的方法鉴别假宝石吗?
◆
二﹑晶胞
1.描述晶体结构的基本单元叫做晶胞
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。
ClNa+
金刚石晶体 结构示意图
干 冰 晶 体 结 构
玻璃结构示意图
B M
O
Si
晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图
1、什么是晶体？什么是非晶体？
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
2、晶体有什么特点和性质？
特点和性质： （1） 晶体有自范性（几何外形和内 部质点排
3、晶体与非晶体的本质区别在于——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：
5、晶体和非晶体的鉴别
二﹑晶胞 1、概念：描述晶体结构的基本单元
叫做晶胞
2、晶胞中原子个数的计算
立方晶胞
顶点：1/8 棱边： 1/4 面心：1/2
体心： 1
[课堂练习]
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
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 B、硬度
C、颜色
D、x-射线衍射实验 D
3、如图所示晶体中每个阳离子A或阴离子B，均可被 另一种离子以四面体形式包围着，则该晶体对应的化 学式为
A．AB C．AB3
B．A2B D．A2B3
◆
4、右面图形是石墨晶体的层面结构图， 试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的 共价键数和碳原子数是分别： A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2
◆
5、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′
列的高度有序性，非晶体没有） （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）
3、晶体和非晶体的本质区别是什么？
★晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面 体外形的性质。
3、晶体与非晶体的本质区别在于——
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
A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2
典例分析
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
本节小结：
一、晶体与非晶体
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
2、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
钠、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。
◆Hale Waihona Puke 典例分析 例:2001年报道的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。如图所示的是 该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱 柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼 原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为
晶胞一般是平行六面体，整块晶体 可看作数量巨大的晶胞“无隙并置” 而成（晶胞间无间隙，平行排列）
金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图
NaCl晶体结构和晶胞
思考与交流:
上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎 样的？
无隙并置
平行六 面体
思考： 铜晶胞含有4个铜原子，为什么不
是14个？
2、晶胞中原子个数的计算
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
晶体空间结构
Cl Na +
3
4
8
7
1
2
5
6
小结:晶胞对质点的占有率
立方晶胞
顶点： 1/8 棱边： 1/4 面心： 1/2
体心： 1
探究: 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，它们分别平均含几个原子?
３、知道金属键的涵义能用金属键理论解释金属的 物理性质能列举金属晶体的基本堆积模型了解金 属晶体性质的一般特点理解金属晶体的类型与性 质的关系．
• ４、能说明离子键的形成，能根据离子化合物的 结构特征解释其物理性质。知道离子化合物的热 稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。 了解晶 格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶 体中离子键的强弱
思考:根据已有知识,举例说明如何
制得晶体?
4、晶体形成的途径： 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.
思考与交流:
1.如何鉴别晶体和非晶体?
（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。
[分组探讨]
第三章 晶体结构与性质
第一节 《晶体的常识》
一、晶体与非晶体
你知道固体有晶体和 非晶体之分吗？能否 举例说明？
胆
冰
矾
糖
晶
体
明
矾
晶
水
体
晶
水晶石
祖母绿
绿宝石
猫眼石
紫水晶
黄黄水水晶晶
NaCl晶体结构示意图：
◆
6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶 胞)的结构.请回答： (1)该化合物的化学式为_C_a_T_i_O_3_. (2)在该化合物晶体中，与某个钛离 子距离最近且相等的其他钛离子共
有____6______个.
第三章 《晶体结构与性质》
教学目标
１、了解晶体的初步知识,知道晶体与非晶体的本质 差异，学会识别晶体与非晶体的结构示意图。知 道晶胞的概念，了解晶胞与晶体的关系，学会通 过分析晶胞得出晶体的组成。培养空间想像能力 和进一步认识“物质结构决定物质性质”的客观 规律。
２、了解分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其 性质的一般特点。理解分子晶体和原子晶体的晶 体类型与性质的关系。了解分子间作用力对物质 物理性质的影响。了解氢键及其物质物理性质的 影响。
2、某同学在网站找到一张玻璃的结构示意图如 图所示，这张图说明玻璃是不是晶体?为什么?
3、根据晶体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。你能列举出一 些可能有效的方法鉴别假宝石吗?
◆
二﹑晶胞
1.描述晶体结构的基本单元叫做晶胞
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。
ClNa+
金刚石晶体 结构示意图
干 冰 晶 体 结 构
玻璃结构示意图
B M
O
Si
晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图
1、什么是晶体？什么是非晶体？
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
2、晶体有什么特点和性质？
特点和性质： （1） 晶体有自范性（几何外形和内 部质点排
3、晶体与非晶体的本质区别在于——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：
5、晶体和非晶体的鉴别
二﹑晶胞 1、概念：描述晶体结构的基本单元
叫做晶胞
2、晶胞中原子个数的计算
立方晶胞
顶点：1/8 棱边： 1/4 面心：1/2
体心： 1
[课堂练习]
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
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 B、硬度
C、颜色
D、x-射线衍射实验 D
3、如图所示晶体中每个阳离子A或阴离子B，均可被 另一种离子以四面体形式包围着，则该晶体对应的化 学式为
A．AB C．AB3
B．A2B D．A2B3
◆
4、右面图形是石墨晶体的层面结构图， 试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的 共价键数和碳原子数是分别： A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2
◆
5、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′
列的高度有序性，非晶体没有） （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）
3、晶体和非晶体的本质区别是什么？
★晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面 体外形的性质。
3、晶体与非晶体的本质区别在于——
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
A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2
典例分析
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
本节小结：
一、晶体与非晶体
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
2、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
钠、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。
◆Hale Waihona Puke 典例分析 例:2001年报道的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。如图所示的是 该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱 柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼 原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为
晶胞一般是平行六面体，整块晶体 可看作数量巨大的晶胞“无隙并置” 而成（晶胞间无间隙，平行排列）
金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图
NaCl晶体结构和晶胞
思考与交流:
上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎 样的？
无隙并置
平行六 面体
思考： 铜晶胞含有4个铜原子，为什么不
是14个？
2、晶胞中原子个数的计算
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
晶体空间结构
Cl Na +
3
4
8
7
1
2
5
6
小结:晶胞对质点的占有率
立方晶胞
顶点： 1/8 棱边： 1/4 面心： 1/2
体心： 1
探究: 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，它们分别平均含几个原子?
３、知道金属键的涵义能用金属键理论解释金属的 物理性质能列举金属晶体的基本堆积模型了解金 属晶体性质的一般特点理解金属晶体的类型与性 质的关系．
• ４、能说明离子键的形成，能根据离子化合物的 结构特征解释其物理性质。知道离子化合物的热 稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。 了解晶 格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶 体中离子键的强弱
思考:根据已有知识,举例说明如何
制得晶体?
4、晶体形成的途径： 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.
思考与交流:
1.如何鉴别晶体和非晶体?
（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。
[分组探讨]