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1下下列列关关于于晶晶体体的的叙叙述述不不正正确确的的是是()A晶体有自范性晶体有自范性B晶体内部晶体内部质点的排列高度有序点的排列高度有序C晶晶体体的的某某些些物物理理性性质常常会会表表现出出各各向向异性异性D粉末状固体一定不是晶体粉末状固体一定不是晶体解析:解析:故故A、B、C正正确确,当当晶晶体体晶晶粒粒小小时,即即为粉末状,故粉末状,故D项不不对。答案:答案:D第一节第一节第二课时第二课时晶体与晶体与非晶体的本质差异非晶体的本质差异u说明:明:晶体自范性的本晶体自范性的本质:是晶体中粒子微:是晶体中粒子微观空空间里呈里呈现周期性的有序排列的宏周期性的有序排列的宏观表象。表象。晶体自范性的条件之一:生晶体自范性的条件之一:生长速率适当。速率适当。自范性自范性自范性自范性微观结构微观结构微观结构微观结构晶体晶体晶体晶体有(能有(能有(能有(能自发自发自发自发呈现多面呈现多面呈现多面呈现多面体外形)体外形)体外形)体外形)原子在三维空间里原子在三维空间里原子在三维空间里原子在三维空间里呈周期性有序排列呈周期性有序排列呈周期性有序排列呈周期性有序排列非晶体非晶体非晶体非晶体没有(不能自发呈现没有(不能自发呈现没有(不能自发呈现没有(不能自发呈现多面体外形)多面体外形)多面体外形)多面体外形)原子排列相对无序原子排列相对无序原子排列相对无序原子排列相对无序晶体形成的途径晶体形成的途径u熔融熔融态物物质凝固。凝固。u气气态物物质冷却不冷却不经液液态直接凝直接凝固(凝固(凝华)。)。u溶溶质从溶液中析出。从溶液中析出。晶体的特性晶体的特性.有有规则的几何外形的几何外形(晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性)晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性) .有固定的熔沸点有固定的熔沸点 .各向异性(各向异性(强度、度、导热性、光学性性、光学性质等)等).当一波当一波长的射的射线通通过晶体晶体时,会在,会在记录仪上看到上看到分立分立的斑点或者普的斑点或者普线(教材(教材-2-2页图)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是:区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是: 对固体进行对固体进行X射线衍射实验。射线衍射实验。 晶体为什么具有自晶体为什么具有自己的特性呢己的特性呢 ? ?1.晶胞:晶胞:晶体中的晶体中的最小重复最小重复单元(基本单元)单元(基本单元)3.晶胞的结构特征:晶胞的结构特征: 一般来说一般来说,晶胞都是晶胞都是平行六面体平行六面体(其边长不一定其边长不一定相等也不一定垂直相等也不一定垂直)-通过上、下、左、右、前、通过上、下、左、右、前、后的后的平移平移能与下一个晶胞完全重合能与下一个晶胞完全重合. 二二、晶胞晶胞:2.晶胞的条件:晶胞的条件:代表晶体的化学组成代表晶体的化学组成(化学式)(化学式)及对称性及对称性4.晶胞和晶体的关系:晶胞和晶体的关系: 晶体可以看作是数量巨大的晶胞晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无无隙并置隙并置”而成而成.(蜂巢和蜂室的关系蜂巢和蜂室的关系-教材教材66页图页图3-7) 所有晶胞的形状及内部的原子种类、个数及几何排所有晶胞的形状及内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。列是完全相同的。“并置并置”!“无隙无隙”!请理解:理解:相邻晶胞之间无任何相邻晶胞之间无任何_。间隙间隙所有晶胞都是所有晶胞都是_排排列的,取向列的,取向_。平行平行相同相同平行六面体平行六面体无隙并置5.三种典型立方晶胞结构:三种典型立方晶胞结构:简单立方简单立方体心立方体心立方面心立方面心立方 铜晶体的一个晶胞中含有铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子多少个铜原子? A: 14 B: 4 C: 8 D: 6答案答案: B为什么呢为什么呢?问题(书问题(书63-3-7):):1 12 24 43 37 76 68 85 51 12 22 21 13 34 4请看请看:1 1体心:体心:1面心:面心:1/2顶点:顶点:1/8棱边:棱边:1/46.晶胞中微粒个数的计算晶胞中微粒个数的计算体心:体心:1面心:面心:1/2顶点:顶点:1/8棱边:棱边:1/4方法:方法:均摊法均摊法(或切割法)(或切割法)原则:原则:若若微粒微粒被被n个晶胞共用,个晶胞共用,均摊一个晶胞中为均摊一个晶胞中为1n规律:对规律:对立方晶胞立方晶胞u晶胞中原子个数的计算体心:体心:1面心:面心:1/2顶点:顶点:1/8棱边:棱边:1/4立方晶胞立方晶胞体心:体心:1面心:面心: 1/2棱边:棱边: 1/4顶点:顶点: 1/8小结:晶胞对质点的占有率小结:晶胞对质点的占有率各各4个个绿色:绿色:8 1/8+61/2 = 4灰色:灰色:12 +1=4各各1/2个个 练习练习: 下面几种晶胞中分别含有几个原子下面几种晶胞中分别含有几个原子?学与问学与问(教材教材64页页: )2 288A2 2BC2 2看看图图写写化化学学式式课课 堂堂 练练 习习 题题1.钛酸钡的热稳定性好钛酸钡的热稳定性好, 介电常数高介电常数高,在小型变在小型变 压器、话筒和扩音器压器、话筒和扩音器 中都有应用。其晶体中都有应用。其晶体 的结构示意图如右图的结构示意图如右图 所示。则它的化学式所示。则它的化学式 为(为( ) A.BaTi A.BaTi8 8O O1212 B. BaTi B. BaTi4 4O O6 6 C. BaTi C. BaTi2 2O O4 4 D. BaTiO D. BaTiO3 3BaTiOD【练习练习】最近发现一种由钛原子和碳原子构最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇成的气态团簇分子分子,如下图所示,顶角和面,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,它的化学式是是碳原子,它的化学式是 。解析:由于本题团簇分子指的是解析:由于本题团簇分子指的是解析:由于本题团簇分子指的是解析:由于本题团簇分子指的是一个分子的具体结构,并不是晶一个分子的具体结构,并不是晶一个分子的具体结构,并不是晶一个分子的具体结构,并不是晶体中的最小的一个重复单位,不体中的最小的一个重复单位,不体中的最小的一个重复单位,不体中的最小的一个重复单位,不能采用均摊法分析,所以只需数能采用均摊法分析,所以只需数能采用均摊法分析,所以只需数能采用均摊法分析,所以只需数出该结构内两种原子的数目就可出该结构内两种原子的数目就可出该结构内两种原子的数目就可出该结构内两种原子的数目就可以了。以了。以了。以了。答案为:答案为:答案为:答案为:TiTi1414C C1313注意:注意: 在使用均在使用均摊法法计算算规律律时一定先看清楚晶胞一定先看清楚晶胞构型;若晶胞构型不是构型;若晶胞构型不是立方体立方体,晶胞中的微粒,晶胞中的微粒数数视情况而定!情况而定! 石墨晶体的层状结构,石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构层内为平面正六边形结构(如图),试回答下列问题:(如图),试回答下列问题:(1 1)图中平均每个正六边)图中平均每个正六边形占有形占有C C原子数为原子数为_个、个、占有的碳碳键数为占有的碳碳键数为_个。个。碳原子数目与碳碳化学键数碳原子数目与碳碳化学键数目之比为目之比为_。练习:练习:2 2:3 32 23 3u3.纳米米材材料料的的表表面面粒粒子子数数占占粒粒子子总数数的的比比例例很很大大,这是是它它有有许多多特特殊殊性性质的的原原因因。假假设某某硼硼镁化化合合物物的的结构构如如右右图所所示示(六六个个硼硼原原子子位位于于棱棱柱柱内内),则这种种纳米米颗粒粒的的表表面面粒粒子子数数占占总粒粒子子数数的的百百分分比比为 ()uA22% B70% uC66.7% D33.3%答案:答案:B u4. 4.氯氯化化化化铯铯晶晶晶晶体体体体具具具具有有有有立立立立方方方方体体体体结结构构构构,如如如如图图所所所所示示示示,立立立立方方方方体体体体中中中中的的的的圆圆圈圈圈圈是是是是CsCs或或或或ClCl所所所所处处位位位位置置置置,在在在在该该晶晶晶晶体体体体中中中中,每每每每个个个个CsCs周周周周围围与与与与它它它它最最最最接接接接近近近近的的的的且且且且距距距距离离离离相相相相等等等等的的的的CsCs的的的的个个个个数数数数共共共共有有有有 ( () )uA A6 6个个个个 B B8 8个个个个uC C1212个个个个 D D1616个个个个u解解解解析析析析:根根根根据据据据氯氯化化化化铯铯的的的的晶晶晶晶体体体体结结构构构构可可可可以以以以看看看看出出出出每每每每个个个个CsCs的的的的正正正正上上上上、正正正正下下下下、左左左左、右右右右、前前前前、后后后后各各各各有有有有一一一一个个个个CsCs与与与与之之之之等等等等距距距距离离离离且且且且最最最最近近近近,故故故故每每每每个个个个CsCs周周周周围围与与与与它它它它最最最最接接接接近近近近的的的的且且且且距距距距离离离离相相相相等等等等的的的的CsCs共有共有共有共有6 6个。个。个。个。u答案:答案:Au5如下如下图所示的甲、乙、丙三所示的甲、乙、丙三种晶体:种晶体:u试推断甲晶体的化学式推断甲晶体的化学式(X为阳离子阳离子)为_,乙晶体中,乙晶体中A、B、C三种微粒的三种微粒的个数比是个数比是_,丙晶体中每个,丙晶体中每个D周周围结合合E的个数是的个数是_个。个。答案:答案:X2Y1 3 18 u6.如如图所所示示为高高温温超超导领域域里里的的一一种种化化合合物物钙钛矿晶晶体体结构构,该结构构是是具具有有代代表表性性的的最最小重复小重复单位。位。u(1)在在该物物质的的晶晶体体结构构中中,每每个个钛离离子子周周围与与它它最最接接近近且且距距离离相相等等的的氧氧原原子子、钙离离子子,各各有有_、_。u(2)该晶晶体体结构构中中,元元素素氧氧、钛、钙的的离离子子个个数数比比是是_,该物物质的的化化学学式式可可表表示示为_。u(3)若若钙、钛、氧氧三三元元素素的的相相对质量量分分别为a、b、c,晶晶体体结构构图中中正正方方体体边长(钛原原子子之之间的的距距离离)为d nm(1 nm109 m),则该晶晶体体的的密度密度为_g/cm3。u解析:解析:解析:解析:(1)(1)以以以以钛钛离子离子离子离子为顶为顶点,点,点,点,应应有有有有8 8个立方晶胞个立方晶胞个立方晶胞个立方晶胞紧紧靠在一起,靠在一起,靠在一起,靠在一起,这样钛这样钛原子成原子成原子成原子成为为空空空空间间角坐角坐角坐角坐标标系的中心系的中心系的中心系的中心原点,它的三原点,它的三原点,它的三原点,它的三维维方向上前后左右上下最近且相方向上前后左右上下最近且相方向上前后左右上下最近且相方向上前后左右上下最近且相邻邻各有一个氧原子共各有一个氧原子共各有一个氧原子共各有一个氧原子共6 6个,它周个,它周个,它周个,它周围围的的的的8 8个立方晶胞内个立方晶胞内个立方晶胞内个立方晶胞内各含一个各含一个各含一个各含一个钙钙离子。离子。离子。离子。再再见!
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