高中化学3.1 认识晶体(鲁科版选修3)名师优质课件

A
C B A C
1 6 5
2 3 4 A B
于是每三层形成一个周期，即 ABC ABC 堆积方式。
A1型密堆积
金属铜
2有方向性和 饱和性）的内部微粒排列服从紧密堆积原理？
分子晶体（与分 子形状有关）
离子晶体
干冰的A1型密堆积
氯化钠晶体结构（A1型）
2、非等径圆球的密堆积
金刚石晶体
具有规则的几何外形
雪花晶体
石英晶体
对称性
自范性 封闭的、规则的多面体外形
导 电 性 差
石墨晶体
导电性强 各向异性
食
晶体有固定的熔点，而非晶态没有
盐
橡胶制品
2.晶体的特性
（1）具有规则的几何外形。 （2）自范性：在适宜条件下，晶体能够 自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。 （3）各向异性：晶体在不同方向上表现 出不同的物理性质。 （4）对称性：晶体的外形和内部结构都 具有特有的对称性。 （5）晶体有固定的熔点而非晶态没有。
二、晶体结构的堆积模型
X射线衍射实验测定的结果表明，组成晶体 的原子、离子或分子在没有其他因素（如共价 键具有方向性和饱和性，决定了原子周围的其 他原子数目有限，而且堆积方向是一定的，不 服从紧密堆积原理。）影响时，在空间的排列 大都服从紧密堆积原理，这是因为金属键、离 子键和分子间作用力均没有方向性，都趋向于 使原子或分子吸引尽可能多的原子或分子分布 于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量， 使晶体变得比较稳定。 哪种晶体中的微粒不服从紧密堆积原理？
由离子构成的晶体可视为不等径圆球的密 堆积，即将不同半径的圆球的堆积看成是大球 先按一定方式做等径圆球的密堆积。小球再填 充在大球所形成的空隙中。
配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子或 离子的数目。 如NaCl配位数为6，即每个Na+离子 周围直接连有6个CI-，反之亦然。

(2)该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是_3_∶__1_∶__1_，该物质的化学式可表 示为__C_a_T_iO__3_。 解析 该晶胞中含氧离子个数为 12×14＝3 个，钙离子个数为 1 个，钛离子个数为
8×18＝1 个，故其个数比为 3∶1∶1，则它的化学式可表示为 CaTiO3。
(3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c，晶体结构图中正方体边长 a＋b＋3c
(钛原子之间的距离)为d nm(1 nm＝10－9m)，则该晶体的密度为___6_0_2_d_3___ g·cm－3。
解析 1 mol 晶体的质量等于(a＋b＋3c)g，1 mol 晶体的体积为 d3×10－21×6.02×
1023 cm3，则其密度为 ρ＝mV＝6.02×1a0＋23×b＋d3×3c1g0－21cm3＝a＋60b2＋d33c g·cm－3。
解析 处于晶胞中心的 x 或 a 为该晶胞单独占有，位于立方体顶点的微粒为 8 个立方 体共有，位于立方体棱边上的微粒为 4 个立方体共有，位于立方体面上的微粒为 2 个 立方体共有，所以 x∶y＝1∶(6×18)＝4∶3；a∶b＝1∶(8×18)＝1∶1；丙晶胞中 c 离 子为 12×14＋1＝4 个，d 离子为 8×18＋6×12＝4 个。
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2.金属铜的晶胞为面心立方晶胞，如图所示
铜晶体面心立方晶胞及其切割示意图 观察分析上图，回答下列问题： (1)位于顶角上的铜原子为 8 个晶胞共有。 (2)位于面心上的铜原子为 2 个晶胞共有。 (3)晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是 4 。
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3.晶胞中微粒数的计算
计算一个晶胞中实际拥有的微粒数，常用“切割法”。即某个微粒为n个晶胞所共 1

第一，复述。 课本上和老师讲的内容，有些往往非常专业和生硬，不好理解和记忆，我们听课时要试着用自己的话把这些知识说一说。有时用自己的话可能要啰嗦
一些，那不要紧，只要明白即可。 第二，朗读。 老师要求大家朗读课文、单词时一定要出声地读出来。 第三，提问。 听课时，对经过自己思考过但未听懂的问题可以及时举手请教，对老师的讲解，同学的回答，有不同看法的，也可以提出疑问。这种方法也可以保证
1.金属晶体的密堆积结构
-----等径圆球的密堆积
由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布 基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径 相等的圆球的三维空间堆积而成的。
等径圆球的排列在一列上进行紧密堆积的方式只 有一种,即 所有的圆球都在一条直线上排列 ; 等径圆球在平面上的堆积方式很多,请同学们通过实验 进行探究。
12
6
3
54
12
6
3
54
，
AB
关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有
两种最紧密的堆积方式。 第一种是排列方式:将球对准第
下图是A3型六方 紧密堆积的前视图
一层的球。
A
12
B
6
3
54
A
B
于是每两层形成一个周期， 即 AB AB 堆积方式，形成
A
六方紧密堆积--- A3型
第二种排列方式: 是将球对准第一层的 2，4，6 位，不同 于 AB 两层的位置， 这是 C 层。
2019/8/29
最新中小学教学课件
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谢谢欣赏！
2019/8/29
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微粒种类 金属原子 阴阳离子 分子
微粒间相 互作用 金属键

第1课时 晶体的特性和晶体结构的堆积模型
【学习目标】
1.了解晶体的概念、重要特征和简单分类。
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。
观察图片，这些固体在外形上有什么区别？
Cu晶 体结 构示 意图
NaCl晶 体结构 示意图
构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同?
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6
3
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12
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在密置双层的基础上再加【第三层】的方式： 第三层球与第一层球重叠（即A3型密堆积）
第三层球的位置不同于第一、二层球的位置 （即A 1型密堆积）
关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有
两种最紧密的堆积方式。 第一种是排列方式:将球对准第
下图是A3型最 密堆积的前视图
一层的球。
二、晶体结构的堆积模型
【问题导学】
1、各类晶体的构成微粒为什么尽可能采 取密堆积的形式形成晶体？
2、如何通过建立模型认知紧密堆积模型？
3、各类晶体内部微粒的堆积原理有何异 同？
1、为什么在金属晶体、离子晶体、分 子晶体中各微粒尽量采取紧密堆积的 排列方式？
【提示】 由于在金属晶体、离子晶体和分子晶 体的结构中，金属键、离子键和分子间作用力均 无方向性，因此都趋向于使原子、离子或分子吸 引尽可能多的其他原子、离子或分子分布于其周 围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体 变得比较稳定。
B
A
12
C
6
3
B
54 A
A1型最密堆积的前视图
:在密堆积中，一个原子或离 子周围所邻接的原子或离子数目。
A3型最密堆积
配位数 12 ( 同层 6，上下层各3 )