内容正文:
组织建设
第三章 晶体结构与性质
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
第2课时
复习回顾
晶体不同于非晶体的特点有哪些?
形成这些特性的微观原因是什么?
晶体特性
自范性
各向异性
熔点固定
晶体的构成微粒呈周期性的有序排列
晶态二氧化硅
非晶态二氧化硅
构成微粒相同
空间排列不同
观察如下晶体的微观结构模型,体会微粒的空间排列特点。
思考
铜晶体 CaF2晶体 金刚石晶体 苯晶体
宏观可见的整块晶体是由大量微粒聚集而成的。
晶体的构成微粒在空间周期性重复排列,呈现高度对称性。
要研究晶体的结构,应当如何入手呢?
是否需要研究构成晶体的所有部分?
只需研究基本重复单元
可否作为一个基本重复单元?
晶体
非晶体
化学微粒
周期性
有序排列
相对无序排列
基本重复单元
选取
晶胞
4
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。
一 、晶胞
1. 晶胞:描述晶体结构的基本单元,即晶体中最小的结构重复单元.
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
金刚石结构
晶胞示意图
平行六面体
无隙并置
一般来说,晶胞都是平行六面体,晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成
①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
②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
③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。
2.晶体与晶胞的关系
3.特征:
一般来说,晶胞都是平行六面体(其边长不一定相等也不一定垂直)
通过上、下、左、右、前、后的平移能与下一个晶胞完全重合。
【思考】下图中晶胞是实线小立方体呢?还是虚线大立方体?
体心立方
简单立方
面心立方
4.三种典型立方晶胞结构
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
【课堂练习1】
1
2
4
3
7
6
8
5
1
2
2
1
3
4
1
体心:1
面心:1/2
顶点:1/8
棱边:1/4
晶胞 顶角 棱边 面心 体心
立方体 1/8 1/4 1/2 1
顶角
棱边
面心
二、晶胞中粒子数目的计算
均摊法:如某个粒子为x个晶胞所共有,则该粒子有1/x属于一个晶胞。
体心
面心
顶点
棱边
1.立方晶胞
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
【课堂练习T1】
【课堂练习T2】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,数一数,它们分别平均含有几个原子?
17
【课堂练习T3】
Na+
Cl-
顶点:8× =1
面点:6 × =3
线点: 12 × =3
心点:1 × 1=1
Na+
Cl-
一个大NaCl晶胞包含4个NaCl
Na+:Cl- = 1:1
各1/2个
氯化钠的化学式用“NaCl”来表示,原因何在?
能否把“NaCl”称为分子式?
每个CSCl晶胞中有 个CS+,有 个Cl -。
一个CsCl 晶胞包含1个CsCl
氯化铯化学式推导
1
1
19
B-
A+
A与B离子的个数比等于 ,该物质化学式可表示为 。
【课堂练习T4】
1:1
AB
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____个、占有的碳碳键数为____个。
碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。
【课堂练习T5】
2
3
2:3
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 ( )
A.BaTi8O12 B.BaTi4O6
C.BaTi2O4 D.BaTiO3
【课堂练习T6】
D
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 ;乙晶体的化学式为 ;丙晶体的化学式为 ;丁晶体的化学