1认识晶体

1 第1节 认识晶体

设计：吴继英

【学习目标】

（1）了解晶体形成的途径及基本特征，晶胞的概念，不同类型晶体的一般物理性质。

（2）通过等径圆球与非等径圆球的堆积模型认识晶体中微粒排列的周期性规律。

【学法指导】

1.预习课本70页至75页的内容，用红色笔勾画出疑难点。

2．通过预习课本完成学案的【自主学习】部分

3.课堂上分组讨论本课时的【合作探究】部分和【巩固提高】部分

【自主学习1】阅读课本70至71页内容，完成下列问题

1、什么是晶体？

2、晶体有什么特性？

3、常见的晶体类型有哪些？

【思考感悟】(1) 晶体为什么有自范性？

(2) 晶体一定是固体，固体一定是晶体吗？

【合作探究1】不同类型晶体的比较

4、晶体的主要类型

晶体类型 构成晶体的微粒 微粒间的相互作用 实例

离子晶体

金属晶体 金属阳离子和自由电子

原子晶体 共价键

2 分子晶体

【合作探究2】阅读课本75页至74页内容，回答下列问题

5、等径圆球的密堆积

（1）金属晶体为何可以看成由直径相等的圆球在三维空间堆积而成的呢？

（2）等径圆球在列上紧密堆积只有一种，即所有原子在_________________上紧密排列

（3）等径圆球在一个平面上的紧密堆积只有一种，即每个等径圆球与周围______个等径圆球紧密接触，这样形成的层成为____________

（4）密置层间的堆积方式分为____________型最密堆积和____________型最密堆积，其中仅有相邻两层间的球心不在同一条垂直线上的密堆积方式称为________型最密堆积可 表示为________；

仅有相邻三层间的球心不在同一条垂直线上的密堆积方式称为________型最密堆积可 表示为________

（5）配位数是指_____________ _ ，以上两种 最密堆积中的配位数都为 _______

晶体的认识

晶体是一种固态物质，其分子、原子或离子按照一定的规律排列而形成的具有有序结构的晶格。晶体具有一系列特定的物理、化学和光学性质，对于科学、工程和技术领域都具有重要的意义。

1.结构特征：

有序排列：晶体内部的原子、分子或离子按照规则排列成三维结构，形成紧密有序的晶格。

周期性结构：晶体结构具有周期性，即晶胞结构会在三个方向上不断重复。

各向同性：晶体的性质在各个方向上基本上是相同的，具有各向同性的特点。

2.形成与生长：

凝固过程：晶体通常是在液态物质凝固时形成的，根据条件的不同，可以形成不同形态的晶体。

生长过程：晶体的生长是晶体原子或分子逐渐在晶体表面上沉积并排列，逐渐扩大晶体尺寸的过程。

3.物理性质：

光学性质：晶体具有各向异性，对于光的传播有一定的影响，因此在光学器件中具有广泛的应用。

热学性质：晶体的热传导、热膨胀等性质因晶格结构而异，影响材料的热学性能。

电学性质：某些晶体表现出特定的电学行为，如电介质、半导体和导体等。

4.应用与意义： 材料工程：晶体材料在材料科学和工程中具有广泛的应用，如半导体、光电子器件等。

地球科学：晶体矿物是地球科学中研究地壳结构和地球演化的重要对象。

化学合成：某些晶体结构被用于设计新型的化学反应和合成方法。

晶体的研究涉及多个领域，其特殊的结构和性质使其在科学研究、工程应用和技术创新中发挥着重要作用。

小学科学实验报告单

学校 年级 六 年级 实验者

时间 201.3.18 实验名称 美丽的晶体

实验目的： 晶体的细微颗粒和肉眼观察的形状有不同之处

实验器材： 放大镜2只、食盐20克、白糖30克、碱面20克、味精10克

实验步骤：

1、观察食盐的晶体：用放大镜观察，它的小颗粒是正方体 ；

2、观察味精的晶体：味精的晶体是长柱体，长的两端有尖；

3、观察白糖的晶体：白糖的晶体是合起来的两个梯形，类似长方体；

4、观察食用碱面的晶体：碱面的晶体是扁片状的小颗粒 。

实验现象：

不同物质的晶体，形状是不同的

实验结论：

我认为晶体物质都有它们各自的几何形状，物质不同，晶体的形状就不相同。

三、晶胞

1.晶胞

（1）定义：晶胞是晶体结构中最小的

，是从晶体结构中截取下来的大小、形状完全相同的 。

(2)晶胞必须符合两个条件：

一是代表晶体的化学组成 ；

二是代表晶体的对称性 。（即与晶体具有相同的对称元素——对称轴，对称面和对称中心 ) 。

（3）结构特点：整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成的。这种排列必须是晶胞的并置堆砌。

所谓并置堆砌是指平行六面体之间没有任何空隙，同时相邻的八个平行六面体均能共用顶点。

2. 常见密堆积的晶胞

A3型堆积 六方最密堆积 六方晶胞

A1型堆积 面心立方最密堆积 面心立方晶胞

3．晶胞中粒子数的计算方法：

在一个晶胞结构中出现的多个原子，这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有，而是为多个晶胞所共有，那么，在一个晶胞结构中出现的每个原子，这个晶体能分摊到多少比例呢。这就是分摊法。分摊法的根本目的就是算出一个晶胞单独占有的各类原子的个数。

分摊法的根本原则是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/n。

计算方法

位置 顶点 棱边 面心 体心

贡献

4.晶胞中微粒数的计算

（1）面心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。

微粒数为：

(2)体心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享，处于体心的微粒全部属于该晶胞。微粒数为：

练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：

（A表示阳离子）

A

B

练习2：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式： （A表示阳离子）

A