Chapter3晶体晶体结构与性质结构与性质第一第一课时晶体与非晶体晶体与非晶体闪耀着六射星光的天然蓝宝石闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星亚洲之星”重重330克拉，缅甸产，克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿私密森博物馆。世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿私密森博物馆。3“库利南二号”317.4克拉，镶在英国国王冠上4库利南大钻石是在1907年献给爱德华七世的，后被切割成几大块，其中最大一颗现在镶嵌在王室的宝杖上5世界上最大的有色钻色：61977年12月21日，在山东省临沭县常林大队，女社员魏振芳发现1颗重158.786克拉的优质巨钻，全透明，色淡黄，可称金刚石的“中国之最”。被命名为“常林钻石”7世界上最大的有色钻色：8世界之最“库利南一号”非洲之星世界上最大的钻石世界上最大的钻石“库利南一号库利南一号”，重，重3106.75克克拉，无价拉，无价1905年年1月月8日，世界上最大的日，世界上最大的钻石柯利南大石柯利南大钻石在南非德石在南非德兰士瓦被士瓦被发现。 。9本世界最大的钻石“莱索托诺言”10111213141516食盐食盐1718萘19K K2 2CrCr2 2O O7 720晶体什么样？晶体什么样（2）晶体什么样（3）晶体什么样（4）雪花晶体雪花晶体食糖晶体食糖晶体明矾晶体明矾晶体单质硫单质硫单质硫单质硫食盐晶体食盐晶体胆胆矾矾 明明矾矾晶晶体体冰冰糖糖晶晶体体 水水晶晶黄黄水水晶晶黄黄水水晶晶祖祖母母绿绿宝石猫眼石紫水晶水晶石水晶石自然界中美丽的雪花自然界中美丽的雪花 观察图片观察图片, ,下列固体在外形上有什么区别下列固体在外形上有什么区别? ?明明矾矾玛瑙玛瑙一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体1.概念概念 晶体晶体:具有具有规则几何外形的固体。几何外形的固体。 非晶体非晶体:没有没有规则几何外形的固几何外形的固体。体。晶体晶体离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体混合型晶体混合型晶体2.分分类如食如食盐、水晶、碘等、水晶、碘等如玻璃、橡胶、石蜡、塑料等如玻璃、橡胶、石蜡、塑料等如如NaCl、CsCl等等如金如金刚石、晶体硅等石、晶体硅等如冰、干冰等如冰、干冰等如如铁、铝等等如石墨如石墨NaCl晶体晶体结构示意构示意图： ：Na+Cl-金金刚石晶体石晶体结构示意构示意图干干冰冰晶晶体体结构构宏观晶体的形貌宏观晶体的形貌 立方晶体晶体SiOSiO2 2和非晶体和非晶体SiOSiO2 2的投影示意图的投影示意图3.晶体与晶体与非晶体的本非晶体的本质差异差异说明明:(1)晶体自范性的本晶体自范性的本质:是晶体中粒子在微是晶体中粒子在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.(2)晶体自范性的条件之一晶体自范性的条件之一:生生长速率适当速率适当.自范性自范性微微观结构构晶体晶体非晶体非晶体有有(能能自发自发呈现多面体外形呈现多面体外形)没有没有(不能自发呈现多面体外形不能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈原子在三维空间里呈周期性有序排列周期性有序排列原子排列相对无序原子排列相对无序天然水晶球里的玛瑙和水晶探究实验探究实验【实验1】硫晶体的硫晶体的结晶晶取少量硫粉置于蒸取少量硫粉置于蒸发皿中，加皿中，加热至熔融至熔融态，停止加，停止加热，观察硫晶体的析出察硫晶体的析出【实验2】碘的凝碘的凝华在一小在一小烧杯中加入少量碘，用一个表面皿杯中加入少量碘，用一个表面皿盖在小盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上加杯放在石棉网上加热，观察察实验现象象【实验3】硫酸硫酸铜晶体的析出晶体的析出取硫酸取硫酸铜粉末配制高温粉末配制高温饱和溶液，冷却和溶液，冷却析晶析晶4.晶体形成的途径晶体形成的途径熔融熔融态物物质凝固凝固.气气态物物质冷却不冷却不经液液态直接凝固直接凝固(凝凝华).溶溶质从溶液中析出从溶液中析出.各向异性各向异性(强度、度、导热性、光学性性、光学性质等）等）5晶体的特性晶体的特性自范性（自范性（规则的几何外形）的几何外形）有固定的熔点有固定的熔点能使能使X-射射线产生衍射生衍射（最科学的区（最科学的区别晶体和非晶体的方法）晶体和非晶体的方法）1.石墨石墨(C)和和蓝宝石宝石(Al2O3SiO2)是常是常见的晶体的晶体,其中石墨的其中石墨的结构呈构呈层状状,在与在与层垂直方向的垂直方向的导电率率为与与层平行方向上平行方向上导电率的率的1/10000;蓝宝石宝石在不同方向上的硬度是不同的在不同方向上的硬度是不同的.2.石蜡和玻璃都是非晶体石蜡和玻璃都是非晶体,如果将二者加如果将二者加热,当温当温度升高到一定程度后度升高到一定程度后,开始开始软化化,流流动性增性增强,最最后后变成液体成液体.整个整个过程温度不断上升程温度不断上升,并且在并且在这个个过程中没有固定的熔解程中没有固定的熔解热效效应.非晶非晶态态二氧化硅和晶二氧化硅和晶态态二氧化硅二氧化硅X-衍射粉末衍射粉末图谱图谱的的对对比比问题与思考与思考粉末状的固体由于没有规则的形状，所以不是晶体，对吗？某些晶体的某些晶体的显显微照片微照片学与问1.晶体与非晶体的根本区晶体与非晶体的根本区别在于构成固体中的粒子在微在于构成固体中的粒子在微观空空间里是否呈里是否呈现周期性的有序排列。周期性的有序排列。观察教科察教科书中的中的图3-5玻璃的玻璃的结构示意构示意图，构成玻璃的粒子无周期性的排列，是无，构成玻璃的粒子无周期性的排列，是无序的，所以玻璃是非晶体。序的，所以玻璃是非晶体。学与问:2.利用晶体与非晶体的性利用晶体与非晶体的性质差异来差异来鉴别玻璃和宝石。宝石玻璃和宝石。宝石是晶体，具有固定的熔点和各向异性，可用硬度、熔点、折是晶体，具有固定的熔点和各向异性，可用硬度、熔点、折光率等性光率等性质来来鉴别宝石。宝石。（ （1）可）可观察宝石的形状，具有多面体的外形；察宝石的形状，具有多面体的外形；实验它的硬度，它的硬度，可在玻璃上划出痕迹，初步确定它是晶体可在玻璃上划出痕迹，初步确定它是晶体。 。（ （2）可利用宝石的折光率）可利用宝石的折光率鉴别； ；（ （3）可利用）可利用X-射射线衍射衍射仪鉴别。 。1.下列关于晶体与非晶体的下列关于晶体与非晶体的说法正确的是法正确的是()A.晶体一定比非晶体的熔点高晶体一定比非晶体的熔点高B.晶体有自范性但排列无序晶体有自范性但排列无序C.非晶体无自范性而且排列无序非晶体无自范性而且排列无序D.固体固体SiO2一定是晶体一定是晶体2.区区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是晶体与非晶体最可靠的科学方法是()A.熔沸点熔沸点B.硬度硬度C.颜色色D.x-射射线衍射衍射实验CD3.下列不属于晶体的特点是（下列不属于晶体的特点是（） ）A.有固定的几何外形有固定的几何外形B.有各向异性有各向异性C.有固定的熔点有固定的熔点D.一定是无色透明的固体一定是无色透明的固体D4.晶体具有各向异性。如晶体具有各向异性。如蓝晶石晶石（ （Al2O3SiO2）在不同方向上的硬度不）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在与同；又如石墨在与层垂直的方向上的垂直的方向上的导电率与率与层平行的方向上的平行的方向上的导电率率1104。 。晶体的各向异性主要表晶体的各向异性主要表现在是：（在是：（） ）硬度硬度导热性性导电性性光学性光学性质A.B.C.D.D（二）区分方法：（二）区分方法：1、测定物质的熔沸点、测定物质的熔沸点2、X-射线衍射实验射线衍射实验3、测定物质的折射率、测定物质的折射率4、测定晶体是否具有各向异性、测定晶体是否具有各向异性5、观察晶体的质点排列是否有序、观察晶体的质点排列是否有序二、晶胞二、晶胞（一）概念：描述晶体结构的基本单元（一）概念：描述晶体结构的基本单元（晶体中无限重复的部分）（晶体中无限重复的部分）（一）、由晶胞计算物质化学式的方（一）、由晶胞计算物质化学式的方法法体心：体心：1面心：面心：1/2棱边：棱边：1/4顶点：顶点：1/8晶胞体心.avi晶胞棱.avi晶胞顶点.avi晶胞面.avi1、体心、体心全部全部2、面心、面心1/23、棱上的点、棱上的点1/44、 、顶点（具体点（具体问题具体分析）具体分析）立方体立方体1/8三棱柱三棱柱1/12注：上述注：上述贡献的献的计算算仅适用于离子晶体和适用于离子晶体和原子晶体而不适用于分子晶体原子晶体而不适用于分子晶体AB练习练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（子晶体的化学式：（A表示阳离子）表示阳离子）化学式：化学式：AB练习练习2：根据离子晶体的晶：根据离子晶体的晶胞胞结构，判断下列结构，判断下列离离子晶体子晶体的化学式：（的化学式：（A表示阳离子）表示阳离子）AB化学式：化学式： A2BBA2AB化学式：化学式：练习练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（子晶体的化学式：（A表示阳离子）表示阳离子）ABB化学式：化学式：A练习练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（子晶体的化学式：（A表示阳离子）表示阳离子）CABC3个人观点供参考，欢迎讨论