内容正文:
第1节认识晶体
(一)晶体的特性
晶体类别
晶体
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固体物质
[微点拨]
晶体与非晶体性质出现差别的根本原因在于内部微粒在空间是否存在周期性重复排列。
[微提醒]
晶体具有固定的熔沸点、非晶体没有,这也是区分二者的方法之一。
非晶体
内部微粒无周期性重复排列的固体物质
晶体特性
自范性
晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形
各向异性
晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质
对称性
晶体的外形往往表现出一定的对称性,具有对称轴和对称面
晶体分类
分类原则
根据晶体内部微粒的种类及微粒间的相互作用的不同进行分类
晶体类型
离子晶体、金属晶体、共价晶体、分子晶体
晶体鉴定
X射线衍射实验
晶体与非晶体用途
晶体用途
把机械能变成电能;制作红外夜视仪;做电子元件
非晶体
用途
①某些非晶态合金的强度和硬度比相应的晶态合金的强度和硬度高;
②非晶态硅对阳光的吸收系数比单晶硅大,可以有效吸收阳光
(二)晶体结构的基本重复单元——晶胞
概念
晶体结构中基本的重复单元
[微点拨]
晶胞未必是晶体中的最小结构单元,而是晶体中的基本重复单元。
[微提醒]
如果不是平行六面体,顶点微粒数不一定是。
形状
大部分是平行六面体
选取
在保证对称性的前提下,依据晶胞尽量简洁的原则:所含的原子尽量少,棱的夹角为直角等
微粒数计算
某晶胞中的微粒,如果被n个晶胞所共有,则微粒的属于该晶胞。如立方晶胞顶点上微粒属于晶胞的微粒数为,面上属于晶胞的微粒数是
[新知探究(一)]
晶体与非晶体的区别
—[归纳与论证能力]
[典例导引]
[典例] 如图所示是冰块融化过程中温度随时间的变化图像。
(1)分析图像可知,冰块融化过程持续________min,此过程需________(填“吸热”或“放热”),温度________(填“升高”“不变”或“降低”)。
(2)由以上分析可知,冰是________(填“晶体”或“非晶体”)。区分晶体与非晶体的重要依据是_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] 冰属于晶体,晶体有固定的熔点,熔化过程吸热但是温度不升高。
[答案] (1)10 吸热 不变 (2)晶体 晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点
[生成认知]
1.晶体与非晶体的区别
晶体
非晶体
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
微粒在三维空间周期性有序排列
微粒排列相对无序
自范性
有
没有
各向异性
各向异性
各向同性
熔点
固定
不固定
能否发生X射线衍射
能
不能
本质区别
微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列
2.晶体与非晶体鉴别方法
间接方法
看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性。晶体有固定的熔点,融化过程中温度不变,某些物理性质也会呈现各向异性
科学方法
对固体进行X射线衍射实验。X射线通过晶体时能产生衍射现象,而非晶体不能产生此现象
玻璃饰品与水晶饰品相似度高,两者性质存在区别的主要原因是什么?
提示:普通玻璃为非晶体,水晶为晶体,它们的根本区别在于内部微粒是否按一定规律做周期性重复排列。
[跟踪训练]
1.下列关于晶体和非晶体的鉴别错误的是( )
A.晶体具有自范性
B.晶体具有各向异性
C.只要有规则的几何外形就是晶体
D.可以通过X射线衍射实验来鉴别
解析:选C 晶体具有自范性,非晶体不具有此性质,故A不选;晶体具有各向异性,非晶体不具有此性质,故B不选;非晶体可以通过机械加工成规则的几何外形,所以有规则的几何外形不一定是晶体,故C选;X射线衍射实验能够测出物质的内部结构,根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体,故D不选。
2.云母属于晶体,是单斜晶系一族层状结构的硅酸盐矿物的总称。用烧热了的针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面时,熔化了的石蜡呈现椭圆形,这是因为( )
A.云母是热的不良导体,传热不均匀
B.石蜡是热的不良导体,传热不均匀
C.石蜡具有各向异性,不同的方向导热性不同
D.云母具有各向异性,不同的方向导热性不同
解析:选D 晶体的外形和内部质点排列高度有序,物理性质表现出各向异性,云母片属于晶体,具有各向异性,不同方向导热性能不同,