3.1.4物质的聚集状态与晶体常识(第四课时 晶体结构的测定)课件-2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修 2

物质的聚集状态与晶体的常识 安徽·滁州 蒋华新 课题 09 一月 2024 人教版2019 选择性必修2 第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 第三章 晶体结构与性质 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 第二节 分子晶体与共价晶体 第三节 金属晶体与离子晶体 第四节 配合物与超分子 2019人教版选择性必修2 1、物质的聚集状态 2、晶体与非晶体 3、晶胞 4、分子结构的测定 第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 北大校园 准 晶 探 究 (课本P74) [问题] [查阅资料] 我们学习了晶体、非晶体和晶胞等概念2011年，以色列科学家谢赫特曼因发现准晶获得诺贝尔奖。那么什么是准晶呢？ 以“准晶”为关键词，利用互联网料查阅资料回答问题： 什么是准晶？准晶的的单晶X射线衍射图有什么明显不同与传统晶体的特征？准晶是不是晶体？准晶的发现怎么样改变晶体的的定义？准晶有晶胞吗？ [查阅资料] [结论] 查阅资料回答问题： 根据查阅的资料，请你自拟题目，写一篇有关 “准晶”的小论文 准晶体(亦称准晶)，是一种介于晶体和非晶体之间的固体。准晶有晶胞，单晶X射线衍射斑具有明显的五次对称性；但准晶不具备平移对称性，这又和晶体不同。 晶体结构的测定 准晶体 普通晶体只能具有二次、三次、四次或六次旋转对称性，但是准晶的布拉格衍射图具有五次对称性或更高的六次以上对称性。 获得2011年诺贝尔化学奖的谢赫特曼是第一个正式报道发现了准晶的人。1984年他和以色列理工学院的同事们在快速冷却的铝锰合金中发现了一种新的金属相，其电子衍射斑具有明显的五次对称性。 准晶体既坚硬又有弹性、且非常平滑，但其导电、导热性差，在日常生活中可用来制造不粘锅、发光二极管、热电转化设备等。 准 晶 体 准晶体亦称为准晶或拟晶，是一种介于晶体和非晶体之间的固体。具有与晶体相似的长程有序的原子排列，但是不具备晶体的平移对称性。 资料卡片 二次 三次 四次 五次 六次 七次 第四课时 晶体结构的测定 走进《选择性必修2》，探索结构化学世界的奥秘，从学习晶体结构的测定开始！ 物质的聚集状态与晶体的常识 NaCl 干冰 CaF2 金刚石 体心立方 面心立方 几种晶胞含有的粒子数 A.NaCl(含4个Na+，4个Cl-)；B.干冰(含4个CO2)； C.CaF2(含4个Ca2+，8个F-)；D.金刚石(含8个C)； E.体心立方(含2个原子)；F.面心立方(含4个原子)。 知识回顾 固体 区分方法 晶体 强度、导热性、光学性质等方面表现各向异性 有固定熔点 非晶体 无各向异性 没有固定熔点 晶体与非晶体区分方法 间接地确定某一固体是否是晶体 最可靠的区分方法：X射线衍射实验 除X射线衍射实验区分晶体和非晶体外，还可以根据晶体和非晶体的性质差异来区分。 知识回顾 X射线衍射技术 新课导入 四、晶体结构的测定 1、测定晶体结构的方法 (1)测定仪器：测定晶体结构最常见的仪器是X射线衍射仪 图3-12 (P75)：X射线衍射仪 X射线衍射仪 晶体结构的测定 新课 New class ①X射线发生器： 产生X射线的装置； ②测角仪： 测量角度2θ的装置 ③信号采集器：测量X射线强度的计数装置； ④样品台：盛装被检测晶体样品的装置。 X射线衍射仪结构组成： X射线衍射仪 X射线衍射 晶体结构的测定 1、测定晶体结构的方法 (2)测定原理：单一波长的X射线通过晶体时，X射线与晶体中的电子相互作用，会在记录仪产生分立的斑点或明锐的衍射峰。 图3-13 (P75)：单晶衍射图 图3-14(P75)：非晶体和晶体SiO2粉末衍射图的对比 布拉格衍射图的分立斑点 晶体SiO2具有明锐的衍射峰 非晶体SiO2无明锐的衍射峰 1、测定晶体结构的方法 (3)X射线衍射实验：当单一波长的X射线通过晶体时在记录仪上形成衍射图谱。 晶体结构的测定 人们对衍射图的数据进行处理，即可获得晶体结构的有关信息。 X射线管 铅板 晶体样品 记录仪 衍射方向衍射强度 (3)X射线衍射实验 晶体结构的测定 ①衍射方向 ——晶胞的形状、大小与取向 X射线管 铅板 晶体 非晶体衍射图谱 数据 处理 晶体的周期性结构 晶体能产生分立的斑点 由X射线衍射实验的结果还可以进一步测定分子的空间结构 15 20 25 30 35 2θ/° 晶态SiO2 非晶态SiO2 (3)X射线衍射实验 晶体结构的测定 ②衍射强度 —原子的种类与位置 晶体能产生明锐的衍射峰 非晶体能不能产生明锐