晶体PPT课件(上课用)1

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晶体生长与变化
晶体生长的过程
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晶体生长的起点
晶体生长通常从一个小的 晶核开始，这个晶核可以 是自发形成的，也可以是 人为提供的。
晶体生长的机制
晶体通过吸附周围介质中 的离子、分子或原子，按 照一定的规律不断生长。
晶体生长的条件
晶体生长需要一定的温度 、压力、浓度等条件，这 些条件影响晶体的结构和 形态。
晶体的性质
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晶体具有固定的熔点，加热至 熔点时开始融化，融化后温度
继续升高。
晶体具有各向异性，即在不同 方向上表现出不同的物理性质 ，如导热性、导电性和光学性
质等。
晶体具有一定的硬度，不同晶 体的硬度不同，与内部原子或
分子的排列密切相关。
晶体具有规则的几何外形，不 同晶体的外形也不同，与晶体 的内部结构和生长条件有关。
晶体分类
根据晶体内部结构特点，晶体可分为 金属晶体、离子晶体、共价晶体、分 子晶体等。
晶体性质
晶体具有固定的熔点、导电性、光学 性质等特点，在电子、光学、半导体 等领域有广泛应用。
晶体应用
晶体在生产生活中有广泛的应用，如 LED灯、太阳能电池、集成电路等。
对未来晶体研究的展望
新材料探索 随着科技的发展，人们对于新型 晶体材料的需求越来越高，未来 需要不断探索新的晶体材料，以 满足各种应用需求。
在生物组织工程中，通过控制生物材料的晶体结构， 可以调节细胞的生长和分化，促进组织的再生和修复
。
晶体在生物医学领域中也有着广泛的应用，如 药物研发、生物成像和生物组织工程等。
在生物成像中，晶体可以作为闪烁体，用于X射 线、CT等医学影像设备的探测器。

长和变化的过程与机理, 以及控制和影响它们的因素;
几何结晶学(geometrical crystallography):研究晶体
外表几何多面体的形状及其间的规律性;
晶体化学(crystallochemistry): 亦称结晶化学,研究晶体的
化学组成与晶体结构以及晶体的物理、化学性质间关系的规律性;
晶体物理学(crystallophysics): 研究晶体的各项物理性质及
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结晶学与矿物学
1.3. 空间格子的基本类型
单位平行六面体(unit parallelepipedon)
– 从空间格子规律已知，由三组不共面的行列就可以决定一个空间格子。 此时，整个空间格子将被划分成无数相互平行叠置的平行六面体，而上 述三组相交行列便是这一些平等六面体的棱。由结点分割的最小的平行 六面体称为单位平行六面体.
间距(interplanar spacing) – 空间格子或空间点阵(space lattice) – 平行六面体和单位晶胞(unit cell)
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结晶学与矿物学
晶体概念总结
晶体—具有格子构造的固体, 或内部质点在三维空间
成周期性重复排列的固体。
即晶体内部的原子排列具有周期性(长程有序, longrange order); 在原子近邻具有的周期性, 叫短程有序 (short-range order), 液体具有短程有序; 气体既无长程, 也无短程有序。
其产生的机理。
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结晶学与矿物学
1.1. 晶体的概念
晶体—具有格子构造的固体, 或内部质点在三 维空间成周期性重复排列的固体。
如何理解? 格子构造是什么?
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Kyanite

探究: 下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石
(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?
Na
Zn
I2
金刚石
钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2；
碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8；
金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。
1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推 知：甲晶体中A与B的离子个数比 为 1：1 ；乙晶体的化学式为 C2D ； 丙晶体的化学式为__E_F___；丁晶体的化 学式为__X_Y_3Z__。
4. 下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图， 其中有多少个分子？
8×
81+ 6 ×
1 2
=4
含4个CO2分子
5. 下列是NaCl晶胞示意图，晶胞中Na+和Cl¯
的个数比是多少？晶胞含多少个氯化钠？
Na原子：
8×
1 8
+
6
×
1 2
=4
Cl原子：
1+
12
×
1 2
=4
含4个钠、4个氯
6. 最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气
6.鉴别晶体和非晶体
（1）物理性质差异 如：外形、硬度、熔点、折光率
（2）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固
体进行X-射线衍射实验。
固体
外观
微观结构 自范性 各向 熔点 异性
具有规 粒子在三 晶体 则的几 维空间周 有
何外形 期性有序 排列
有各 固定
向异 性
非晶 体
不具有规 则的几何 外形
粒子排列 相对无序
2、特点：晶胞都是平行六面 体.晶胞在晶体中“无隙并 置”.

---Cs+
---Cl-
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CsCl晶胞
（1）铯离子和氯离子的位置： 铯离子：体心 氯离子：顶点；或者反之。
（2）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数
铯离子：1个 ；氯离子：1个 （3）与铯离子等距离且最近的铯离子、氯离子各有几个？
铯离子：6个 ；氯离子：8个
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(3)CaF2型晶胞 ①Ca2+的配位数：8 ②F-的配位数：4 ③一个CaF2晶胞中含： 4个Ca2+和8个F-
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练习3：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
化学式：
AB
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练习4：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 C
化学式：
ABC3
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一、分子晶体 1、概念 分子间以分子间作用力（范德华力，氢键）相结合的晶体叫分子晶体 （1）构成分子晶体的粒子是分子。 （2）粒子间的相互作用是分子间作用力。 （3）范德华力远小于化学键的作用； （4）分子晶体熔化破坏的是分子间作用力。
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二．原子晶体（共价晶体） 1、概念： 相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。
– （1）构成原子晶体的粒子是原子； – （2）原子晶体的粒子间以较强的共价键相结合； – （3）原子晶体熔化破坏的是共价键。
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金刚石的晶体结构示意图
109º28´
共价键
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①金刚石中每个C原子以sp3杂化，分别与4个相邻的C 原子形成4个σ键，故键 角为109°28′，每个C原子的配位数为4；
晶格能 q1q2 r
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【总结归纳二】
物质的熔点与晶体类型的关系 1、若晶体类型不同，一般情况下：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。 2、若晶体类型相同，则有： ⑴离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子电荷越高，晶格能越大，离子键就越强，熔点 就越高。 ⑵原子晶体中，结构相似时，原子半径越小，共价键键长越短，键能越大，熔点越高。 ⑶分子晶体中（不含氢键时），分子组成和结构相似时，相对分子质量越大，范德华力就越强， 熔点就越高。 ⑷金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高，金属键就越强，熔点就越高。合金的熔点比它的 各成分金属的熔点低。