资源简介

(共28张PPT)
物质的聚集状态与晶体的常识
一
二
物质的聚集状态
晶体与非晶体
一、物质的聚集状态
20世纪前，人们认为分子是所有物质能保持其性质的最小粒子。物质三态的相互转化只是分子间距离发生了改变，分子在固态只能振动，在气态能自由移动，在液态则介乎二者之间。
20世纪初，通过X射线衍射等实验手段，发现许多常见的晶体中并无分子。
除了常见的物质三态外，物质还存在其他聚集状态。
气态和液态物质也同样不一定都由分子组成。
电子、阳离子和电中性粒子（原子、分子）形成的整体呈气态的物质。
（1）等离子体
（2）离子液体：由熔点不高的离子组成的液态物质。
二、晶体与非晶体
蜡状白磷(P4)
硫黄
碘
高锰酸钾
硫酸铜晶体
玻璃
如何判断固体物质是晶体还是非晶体？晶体与非晶体有什么本质差异呢？
【思考1】
二、晶体与非晶体
1、定义：
晶体：具有规则几何外形的固体
非晶体：没有规则几何外形的固体又称玻璃
和无定形体（炭黑）
2、分类：
分子晶体、共价晶体、
离子晶体、金属晶体
绿色鱼眼石
晶体自范性:
晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
外层冷却快，内层冷却慢；
晶体生长速率适当是保持自范性的条件之一。
【思考2】岩浆中的SiO2侵入地壳的空洞冷却后形成的水晶球，其外层是非晶态的玛瑙，内部是呈现晶体外形的水晶。
原因是什么？
【思考3】生成晶体的途径有哪些？
熔融态凝固
气体凝华
溶液中析出
【思考4】外观呈粉末状的物质是否是晶体？
也可能是晶体，只是颗粒太小。
【思考5】晶体自范性的本质原因是什么？
自范性的实质：
晶体中粒子在微观空间里周期性有序排列的宏观表象。
【思考6】晶体中质点的有序排列对其宏观性质有何影响？
强度、导热性、光学性质等表现出各向异性。
2）.晶体各向异性:
从不同的方向上观察晶体，质点的排列
一般不一样，因此晶体的性质也随方向
的不同而有所不同。
4、晶体的性质
各向异性表现：硬度、导热性、导电性、光学性质
4、晶体的性质
3）.晶体具有固定的熔点:
非晶体没有固定的熔点
晶体具有固定的熔点
温度
时间
温度
时间
水晶还是玻璃？
【例1】 实验探究晶体与非晶体的性质差异
AC
【注意】 判断晶体的方法
（1）测熔点：
晶体具有固定的熔点；
（2）X射线衍射（最科学）。
三、晶胞
1、定义
描述晶体结构的基本单元，通常为平行六面体。
晶体是无数晶胞无隙并置的形成。
平行六面体
无隙并置
特点：晶胞习惯采用平行六面体.晶胞在晶体中“无隙并置”.
记住
2、晶体中晶胞排列特点:
晶胞结构特点
（1）8个顶点相同；
（2）三套各四根平行的棱相同；
（3）三套各2个平行的面相同。
3、晶胞中粒子个数求算--均摊法:
（1）三种典型的立方体晶体结构:
简单立方
体心立方
面心立方
【思考7】一个铜的晶胞平均包含几个铜原子？为什么？
顶角:
棱上
面心:
（2）六面体晶胞中粒子数目求算--均摊法:
顶点占1/8
棱上占1/4
面心占1/2
体心占1
【例2】 如图NaCl的晶胞，计算平均所含阴阳离子的个数。
Na+：棱心12×1/4 + 体心1 = 4个
Cl-：顶点8×1/8+面心6×1/2 = 4个
2个
2个
4个
8个
【例3】 计算下列晶胞中平均包含的原子或分子数目。
四、晶体结构的测定
X射线衍射仪
单晶衍射图
非晶态和晶态二氧化硅粉末X-射线衍射图谱的对比
测定过程：当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的 相互作用，会在记录仪上产生 或者 。
电子
分立的斑点
明锐的衍射峰
四、晶体结构的测定
作用：从衍射图中经计算可获取晶体的结构信息，如晶胞的形状、大小，微粒空间对称性类型，原子的数目和位置等。
X射线衍射仪
单晶衍射图
非晶态和晶态二氧化硅粉末X-射线衍射图谱的对比

展开更多......

收起↑