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第一节:认识晶体


认识晶 体

K2Cr2O7



食盐

(一)性质差异:
1、晶体有规则的几何外形、
质点排列有序 2、晶体有各向异性

3、晶体有固定的熔沸点

(二)、晶体的特性
1、晶体有哪些特性?为

什么由这些特性? 2、什么是晶体?非晶体?有何区别? 3、晶体分类的依据?分成哪几种类型? 4、举例说明晶体材料有哪些用途?

(三)区分方法:
1、测定物质的熔沸点 2、X-射线衍射实验

3、测定物质的折射率
4、测定晶体是否具有各向异性

5、观察晶体的质点排列是否有序

小结 1、晶体的特征
1)、有规则的几何外形;(自范性) 2)、有各向异性。 3)、有特定的对称性 4)、有固定的熔点;

2、有这些特性的原因: 构成晶体的微粒在空间按一定规律做 周期性重复排列 3、晶体:构成晶体的微粒在空间按一定 规律做周期性重复排列构成的固体物质 非晶体:构成微粒排列成杂乱无章的 分布状态

二、晶胞
(一)概念:描述晶体结构的基本单元 (晶体中无限重复的部分)

晶体与晶胞

CsCl晶体

(一)、由晶胞计算物质化学式的 方法
体心: 1
晶胞\体心.avi

棱边:1/4
晶胞\棱.avi

面心:1/2
晶胞\面.avi

顶点:1/8
晶胞\顶点.avi

1、体心——全部 2、面心——1/2 3、棱上的点——1/4 4、顶点(具体问题具体分析) 立方体——1/8 三棱柱——1/12 注:上述贡献的计算仅适用于离子晶 体和原子晶体而不适用于分子晶体





Cl- Na+

( 1/8 ) ? 4 = 1/2 ( 1/8 ) ? 4 = 1/2

1:1

组成有代表性。
Cl- 顶点 ( 1/8 ) ? 8 = 1, 共4个

面中心 ( 1/2 ) ? 6 = 3 , Na+ 棱上 体中心 1:1 组成有代表性。 ( 1/4 ) ? 12 = 3 , 1

共4个

配位数

最近层的异号离子有 6 个,则配位数为 6 。

晶胞类型 观察同一种点,如观察空心圆点 Cl-,正

六面体的 8 个顶点和各面的中心,均有一个。所以为面心
立方晶胞。

小结、晶体结构的基本单元 --晶胞 1、 晶胞是晶体的最小结构重复单元。
晶胞是从晶体结构中截取出来的大小、形状完 全 相同的平行六面体。 晶体是晶胞“无隙并置”而成 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 ) 。



有 对称轴; 黄色的面;



有与边垂直的对称面 ——

有对称中心 … …
对称性与晶体相同。 甲

没有与边垂直的对称面;
没有对称中心 … … 对称性不能代表晶体。 所以乙为 NaCl 的晶胞 。



晶胞代表整个晶体, 无数个晶胞堆积起来, 则得到晶体 晶胞内微粒的组成反映整个晶体的组成,求出 晶胞中微粒的个数比就能写出晶体的化学式

3、“切割法”或“均摊法”确定晶胞中的微粒数
切割示意图

顶点有1/8属于 该晶胞 棱上有1/4属 于该晶胞 面心有1/2属 于该晶胞 体心完全属于 该晶胞

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

化学式: AB

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 B

化学式: A2B

BA2

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

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

例题分析:

? 如图所示的晶体结构是一种具有优良的压 电、铁电、光电等功能的晶体材料的晶胞。 晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数和这 种晶体材料的化学式分别是(各元素所带 的电荷均已略去) O原子 Ti原子 Ba原子

例题解析:
O原子 Ti原子 Ba原子
Ba:1x1 Ti:8x(1/8) O:12x(1/4) 化学式为:BaTiO3

属 于 8 个 小 立 方 体

属于4个小立方体

第二层的离子
NaCl晶体中的结构微粒:
(Cl-) (Na+)

NaCl晶体的结构示意图 再请看:CsCl晶体的结构示意图
返回

CsCl晶体的结构:

再看金属钾的晶胞,右图 。 必须说明的是,它属于立方晶系, 但既不是 AB 型,也不属 于离子晶体。

观察实心圆点 K,除了
立方体顶点的 8 个 K 外,体 心位置有 1 个 K 。所以称为体心立方晶胞。 总之,立方晶系有 3 种类型晶胞 : 面心立方、简单立方、体心立方 。 四方 2 种 ; 正交 4 种 ;六方 1 种 ; 三方 1种;

单斜

2 种 ; 三斜

1 种 。共有 14 种类型的晶胞。

练习:
课本第66页

巩固练习:
某晶胞结 构如图所示, 晶胞中各微粒 个数分别为: 3 铜________个 钡________个 2 钇________个 1


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