7第六章晶体讲义的典型结构类型
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晶体的典型结构类型课件一、教学内容1. 晶体的基本概念与分类2. 立方晶系的典型结构3. 晶体的缺陷与性质二、教学目标1. 了解晶体的基本概念,掌握晶体的分类方法。
2. 掌握立方晶系的典型结构特点及其应用。
3. 理解晶体缺陷的类型及其对晶体性质的影响。
三、教学难点与重点1. 教学难点:晶体缺陷的类型及其对晶体性质的影响。
2. 教学重点:立方晶系的典型结构特点及其应用。
四、教具与学具准备1. 教具:晶体模型、PPT课件、黑板、粉笔。
五、教学过程1. 实践情景引入(10分钟)通过展示晶体模型,引导学生观察晶体的特点,提出问题:“晶体有哪些类型?它们有何特点?”2. 立方晶系的典型结构(20分钟)(1)讲解立方晶系的基本概念,展示立方晶系的典型结构。
(2)分析立方晶系的晶格常数、原子配位数等参数。
(3)举例说明立方晶系在实际应用中的优势。
3. 晶体缺陷(20分钟)(1)介绍晶体缺陷的分类:点缺陷、线缺陷、面缺陷。
(2)讲解各类缺陷对晶体性质的影响。
4. 例题讲解(15分钟)选择一道关于晶体结构的典型例题,引导学生运用所学知识解决问题。
5. 随堂练习(15分钟)设计一些有关晶体结构与缺陷的练习题,检验学生对课堂所学知识的掌握情况。
六、板书设计1. 晶体的基本概念与分类2. 立方晶系的典型结构晶格常数原子配位数3. 晶体缺陷点缺陷线缺陷面缺陷七、作业设计1. 作业题目:(1)简述晶体的基本概念与分类。
(2)分析立方晶系的典型结构特点及其应用。
(3)阐述晶体缺陷对晶体性质的影响。
2. 答案:(1)晶体是由原子、离子或分子按一定规律排列而成的固态物质。
根据晶体结构的不同,可分为立方晶系、四方晶系、六方晶系等。
(2)立方晶系的典型结构特点:晶格常数相等,原子配位数为12。
立方晶系在材料科学、半导体等领域具有广泛应用。
(3)晶体缺陷对晶体性质的影响:点缺陷影响晶体的电导率、线缺陷影响晶体的力学性能、面缺陷影响晶体的光学性能等。
《晶体结构与性质》讲义一、晶体的定义和基本特征在我们生活的世界中,存在着各种各样的物质,而其中一部分物质以一种特殊的、有序的方式排列,形成了晶体。
那什么是晶体呢?晶体是由原子、离子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。
晶体具有一些独特的基本特征。
首先,晶体具有规则的几何外形。
这是因为其内部的粒子排列具有高度的规律性。
比如我们常见的氯化钠晶体(食盐),呈现出立方体的形状。
其次,晶体具有固定的熔点。
当对晶体加热时,温度升高到一定程度,晶体开始熔化,这个温度就是熔点,且在熔化过程中温度保持不变。
此外,晶体还具有各向异性,这意味着在不同的方向上,晶体的物理性质,如导电性、导热性等可能会有所不同。
二、晶体的结构类型晶体的结构类型多种多样,常见的有离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。
离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体。
典型的离子晶体如氯化钠,钠离子和氯离子交替排列,形成一个紧密的结构。
离子晶体的特点是硬度较大、熔点较高、熔融状态下能导电。
原子晶体中,原子之间通过共价键结合形成空间网状结构。
金刚石就是一种典型的原子晶体,其中每个碳原子都与周围的四个碳原子以共价键相连,形成一个坚固的三维结构。
原子晶体具有硬度高、熔点高的特点。
分子晶体是由分子通过分子间作用力(范德华力或氢键)结合而成的晶体。
干冰(固态二氧化碳)就是分子晶体,二氧化碳分子之间的作用力相对较弱,所以分子晶体通常熔点较低、硬度较小。
金属晶体则是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成的。
金属具有良好的导电性、导热性和延展性,这都与其特殊的金属晶体结构有关。
三、晶体结构的微观分析要深入理解晶体的性质,我们需要从微观角度来分析晶体的结构。
在离子晶体中,离子的半径和电荷对晶体的性质有着重要影响。
离子半径越小、电荷越高,离子键越强,晶体的熔点和硬度就越高。
对于原子晶体,共价键的键能和键长决定了晶体的稳定性和物理性质。
键能越大、键长越短,原子晶体越稳定,熔点和硬度也越高。
全国化学竞赛初赛讲义——晶体结构 根据晶胞的几何特征,晶胞可以有7种,其名称、外形及晶胞参数如下表:名称外形 晶胞参数 立方a=b=c ,α=β=γ=90︒,只有一个晶胞参数a 四方a=b≠c ,α=β=γ=90︒,有2个晶胞参数a 和b 六方a=b≠c ,α=β=90︒,γ=120︒,有2个晶胞参数a 和c 正交a≠b≠c ,α=γ=90︒,有3个晶胞参数a 、b 和c 单斜a≠b≠c ,α=γ= 90︒,β≠90︒,有4个晶胞参数a 、b 、c 和β 三斜a≠b≠c ,α≠β≠γ,有6个晶胞参数a 、b 、c 、α、β和γ 菱方a =b =c ,α=β=γ≠90︒,有2个晶胞参数a 和α这种晶胞最早是由法国晶体学家布拉维提出的,全名是布拉维晶胞。
根据晶胞中所含结构基元〔可以理解为晶体中具有完全相同的化学环境,能体现晶体组成的最小构成微粒(原子、分子、离子或原子团)〕,可以分为素晶胞和复晶胞两大类。
素晶胞是最小的晶胞,其内容物的组成相当于结构基元的组成。
复晶胞则为素晶胞的多倍体。
复晶胞分体心晶胞、面心晶胞和底心晶胞三种,分别是素晶胞的2倍体、4倍体和2倍体,即其内容物相当于2、4、2个结构基元。
体心晶胞的特征是:将晶胞的框架移至体心位置(注意:只移动框架不移动原子),所得到的新的晶胞与原晶胞没有任何差别,这种特征叫体心位移。
归纳为下表即为:晶胞含结构基元 特征 素晶胞1 最小的晶胞 复晶胞 体心晶胞2 可作体心位移 面心晶胞4 可作面心位移 底心晶胞 2 可作底心位移【问题与思考】右图中的金属钠和氯化铯是不是体心晶胞?【分析与归纳】是不是体心晶胞关键就是看能否作体心位移,也是把晶胞的框架移至晶胞体心位置,所得新晶胞(图中虚线)与原晶胞(实线)是否毫无差别,如果无差别则是体心晶胞,否则不是。
由此可知金属钠是体心晶胞,氯化铯不是。
金属钠的结构基元是一个钠原子,一个钠晶胞中有2个钠原子,因此它是一个复晶胞(含2个结构基元);氯化铯的结构基元是1Cs ++1Cl -,一个晶胞中含一个Cs +和一个Cl -,为素晶胞。
考点06 晶体常识与常见晶体的空间结构知识清单[基本概念]①晶体;②非晶体;③晶胞;[基本规律]利用“均摊法”进行晶胞的计算;典题温故1.人们最初对晶体的认识完全是理性思考的结果。
法国的结晶学家阿羽衣依据晶体具有沿一定晶面碎裂的性质,对晶体的微观结构做了合理而大胆的设想,于1784年提出晶体是由具有多面体形状的晶胞平行而无间隙地堆积而成的。
阿羽衣的思想被法国物理学家布拉维发展为空间点阵学说,即构成晶体的粒子按一定规则排列为空间点阵结构。
俄国的费多罗夫、德国的熊富利斯和英国的巴洛三位科学家分别于1890年、1891年和1894年以晶体结构周期性重复单位为基础,推导出描述晶体空间排列的对称性理论——230种空间群。
这些思考完全是在不能测定晶体内部结构的情况下产生的,科学和技术的发展后来完全证实了上述理性思考的正确性。
[问题1]晶体的“空间点阵结构”中,构成晶体的相邻微粒间是否相切?提示:是。
构成晶体的微粒是“无隙并置”的,故这些相邻微粒间相切。
[问题2]如何理解晶体结构中“周期性重复单位”?提示:“周期性重复单位”是指晶体中最小的结构单元可以无限重复(答案合理即可)。
[问题3]晶体的化学式表达的意义是什么?提示:晶体的化学式表示的是晶体(或晶胞)中各类原子或离子的最简整数比。
2.甲、乙、丙三种晶体的晶胞结构如图所示:甲 乙 丙(1)甲晶体的化学式(X 为阳离子)为__________。
(2)乙晶体中A 、B 、C 三种微粒的个数比是__________。
(3)丙晶体中每个D 微粒周围结合E 微粒的个数是____________________。
[解析] (1)X 位于正方体体心,该晶胞中含有1个X ;Y 位于顶角,该晶胞中Y 的个数=4×18=12,则该晶胞中X 、Y 的个数比是2∶1,又X 为阳离子,所以甲晶体的化学式为X 2Y 。
(2)乙晶胞中A 的个数=8×18=1,B 的个数=6×12=3,C 的个数为1,所以乙晶体中A 、B 、C 三种微粒的个数比为1∶3∶1。