《物质的聚集状态与晶体的常识》PPT课件1

物理性质 • 各向异性
晶体与非晶体 非晶体
微观结构 • 原子排列相对无序
玻璃的结构示意图
？ 宏观外形 • 不能自发呈现多 面体外形
物理性质 • 不具备各向异性
晶体与非晶体 晶体的自范性的条件之一是晶体生长的速率适当
自发过程的实现，仍需要一定的条件
晶体与非晶体 晶体的形成: 熔融态SiO2快速冷却得玛瑙 熔融态SiO2缓慢冷却得水晶
晶胞
与 晶 体 的 常 识
物 质 的 聚 集 状 态
晶体结构 的测定
原子坐标 化学键 分子结构
对点练习
1.下列物质有固定熔、沸点的是 ( D )
A．CuSO4溶液
B．石蜡
C．玻璃
D．白磷
【解析】A是混合物，B和C都是非晶体，均没有固定的熔、沸点。
对点练习
2.晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨在 与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率之比为1：1000 。晶体的各
向异性主要表现在( D )
①硬度 ②导热性 ③导 C．只有①②③
D．①②③④
【解析】晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的高度有序性，表现在硬度、导 热性、导电性、光学性质等方面。
对点练习
3.下列有关晶胞的叙述错误的是( C )
A．晶胞是晶体结构中最小的重复单元 B．不同晶体中晶胞的大小和形状不一定相同 C．晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞 D．已知晶胞的结构可推知晶体的组成
晶体结构的测定
晶体结构的测定
非晶态和晶态粉末衍射图谱的对比 分立的斑点或者明锐的衍射峰
晶体结构的测定 乙酸分子结构的测定
X射线 衍射实验
测定晶胞中原子的坐标，根据坐标， 计算原子间距离，判断出晶体中化 学键，确定键长和键角，得出分子 空间结构

顶点：1/8
棱边：1/4
面心：1/2
体心：1
晶胞
顶角
棱边
面心
体心
立方体
1/8
1/4
1/2
1
顶角棱边面心
二、晶胞中粒子数目的计算1.立方晶胞均摊法：如某个粒子为x个晶胞所共有，则该粒子有1/x属于一个晶胞。
顶点 棱边 面心 体心
【课堂练习T1】铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子?
五、晶胞某原子周围与其等距离且最近的原子数目(称为配位数 )【方法】晶体配位数计算：①先确定并视察中心原子，视察一个晶胞，再向空间延伸②考虑是否重复计算
1.①NaCl晶体中，每个Na+周围最近距离的Cl-有 6 个 ，每个Cl-周围最近距离的Na+有 6 个。②每个Na+周围最近距离的Na+有12 _ 个 。
思考 视察如下晶体的微观结构模型，体会微粒的空间排列特点。
要研究晶体的结构，应当如何入手呢?
◆是否需要研究构成晶体的所有部分?
◆ 可否作为一个基本重复单元?
一、晶胞1.晶胞：描述晶体结构的基本单元，即晶体中最小的结构重复单元.晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻，然而蜂巢是有形的， 晶胞是无形的，是人为划定的。
晶胞有几套平行棱?有几套平行面?晶胞的结构特点：①8个顶点相同②三套各4根平行的棱相同③三套各2个平行的面相同
2.三方晶胞
三棱柱
3.六方晶胞
六棱柱
【课堂练习2】某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C 三种粒子数之比是( B )
A.3:Байду номын сангаас:4C.2:9:4
B.1:4:2D.3:8:4
顶点1/12棱边水平1/4三棱柱 竖1/6面心1/2体心1

2.晶体结构的测定 (1)测量仪器：__X__射__线__衍__射__仪__。 (2)测定过程：当单一波长的X射线通过晶体时，会在记录仪上产生分立的斑 点或者明锐的__衍__射__峰__。 (3)作用：通过晶体的X射线衍射实验获得衍射图后，经过计算可以从衍射图 形获得晶体结构的有关信息。包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间 有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的__数__目__和__位__置__等，以及结合晶 体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。
物质的聚集状态与晶体的常识
课程标准要求 1.知道在一定条件下，物质的聚集状态随构成物质的微粒种类、微粒间相互作
用、微粒聚集程度的不同而有所不同。 2.知道物质的聚集状态会影响物质的性质，通过改变物质的聚集状态可能获得
特殊的材料。 3.能说出晶体与非晶体的区别，能结合实例描述晶体中微粒排列的周期性规律。 4.认识简单的晶胞。
1.下列各项是晶胞结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中
—X，•—Y， —Z，其中对应的化学式不正确的是( B )
2.某晶体的部分为如图所示的正三棱柱结构，该晶体中X、
Y、Z三种粒子数之比是( B )
A.3∶9∶4
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
3. 元 素 铜 的 一 种 氯 化 物 晶 体 的 晶 胞 结 构 如 图 所 示 ， 该 氯 化 物 的 化 学 式 是 CuCl 。
微专题 晶体密度的计算
晶体密度与阿伏加德罗常数间的关系
晶体密度的单位常为g·cm－3，所以根据晶胞参数计算密度时，注意将其单位 换算为cm。常用的换算方法为1 nm＝10－7 cm，1 pm＝10－10 cm
【典例】 已知NaCl的摩尔质量为58.5 g·mol－1，NaCl晶体的密度为ρ g·cm－3， 若图中Na＋与最邻近Cl－的核间距为a cm，若NA表示阿伏加德罗常数的值，

区分晶体与非晶体 某同学在网站上找到一张玻璃的结构示意图，如下图，这 张图说明玻璃是不是晶体？为什么？
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。
区分晶体与非晶体
根据晶体物理性质的各向异性的特点，人们很容易识别用 玻璃仿造的假宝石。你能列举一些可能有效的方法鉴别假 宝石吗？
(1)可观察宝石的形状，具有多面体的外形；实验它的硬度 ，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鉴别； (3)可利用X-射线衍射仪鉴别。
区分晶体与非晶体
晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图 ：
区分晶体与非晶体 晶体的另一特点是物理性质如强度、导热性、光学性质等，常 表现出各向异性。
例如，在水晶柱面上滴一滴融化的石蜡，用一根红热的铁针刺 中凝固的石蜡，你会发现不同方向石蜡融化的快慢不同。这是 由于水晶导热性的各向异性。 实际上，晶体物理性质的各向异性也反映出晶体内部质点排列 的__有__序__性_______。
区分晶体与非晶体
电子显微镜下碳酸钙晶体的构 造
区分晶体与非晶体 本质上， 晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现__周__期__性__有___序____ 排列的宏__观______表现。
相反，非晶体中粒子的排列则相对无序，因而无自范性 。
区分晶体与非晶体
例如， 晶体。
按如下结构单元进行周期性排列，得到NaCl
晶体和非晶体有什么本质的差异呢 ？
晶体的自范性
晶体与非晶体的差异 ：
晶体的自范性
晶体的自范性即晶体能__自___发__地____呈现多面体外形的性质 。 所谓自发，即自动发生。不过，“自发”过程的实现，仍需要 一定条件。例如，水能自发地从高处流向低处，但不打开拦截 水流的闸门，水库里的水就不能下泻。

是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
(1)“无隙”:相邻晶胞之间没有任何 间隙 。
(2)“并置”:所有晶胞都是 平行 排列的,取向 相同 。
(3)所有晶胞的 形状 及其内部的 原子种类 、 个数
及 几何排列 是完全相同的。
3.晶胞中粒子数目的计算。
(1)平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的计算。
①晶胞顶角上的原子是 8 个晶胞共用;
请回答下列问题。
(1)甲晶体的化学式(X为阳离子)为 X2Y 。
(2)乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比是 1∶3∶1 。
8
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是
。
3.(2020黑龙江哈尔滨三中高二上期末)已知CsCl晶体的密
度为d g·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,相邻的两个Cs+的
核间距为a cm,如图所示,则CsCl的摩尔质量可以表示为( A )。
A.等离子体的基本构成粒子是阳离子和电子及不带电的分
子或原子
B.液晶的某些物理性质具有各向异性
C.已实际应用的热致液晶内部分子沿分子长轴方向有序排
列,使液晶具有各向异性
D.等离子体是一种自然现象,不能人工得到
3.如图是某固体的微观结构示意图,请认真观察两图,判断下
列说法正确的是( B )。
A.两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的
.
A.

.
C.
mol-1
mol-1
.
B. mol-1


D. mol-1
5.下列关于液晶的说法中正确的是( D )。
A.液晶是一种晶体
B.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性
C.液晶的光学性质与温度变化无关