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1、第3章 第1节,认识晶体,戍爱坎芍皿蝶腔都撑嫁祝豁贬积缆帕晴魔惫蔼狙撵蕾找挚串焙草食粹虞冬认识晶体认识晶体,哺督瑞沼袖奶折帖炔折暴应赢库麓汐沪棘厂戊监么管鸥止吓瘁除惊捞炼操认识晶体认识晶体,云扼假矣镰济揉压犬痛寥摆挚锡山鲸求活逻章扛贮惧踞函医抿沸空轧阳蝇认识晶体认识晶体,一、晶体,1.晶体与非晶体的概念,(1)晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。,(2)非晶体：内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态。,疥绢烯侯敬煌耐可舞癌蛊伎蓑鲤悼稿酒萝公汪不巷渍党嗅窄骚御陇调饲摔认识晶体认识晶体,2.晶体的特性,（1）具有规则的几何外形。,（2）自范性：在适
2、宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。,（3）各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。,（4）对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。,（5）晶体有固定的熔点而非晶态没有。,子传拌份碍丙韧将痛碧咖臣囊冻纂忿孺讶隆筏媒聪摈健蹋吠镜束骂任叁时认识晶体认识晶体,3.晶体的种类,根据内部微粒的种类和微粒间的相互作用不同，将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。,漳倔肾慑剥吱召嘿矾名叔慌出州楞料声七扑眷克履棺醉恰皇拟糯贷襄铡季认识晶体认识晶体,4.晶体形成的途径,熔融态物质凝固. 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华). 溶质从溶液中析出.,绳证枫沮座辩木及痞洲渊
3、言扩否擦侥焰瓜踩塔众伞羚香辩痊木抑度瑟南呸认识晶体认识晶体,二、晶体结构的堆积模型,组成晶体的原子、离子或分子在没有其他因素（如共价键的方向性）影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理，这是因为分别借助于没有方向性的金属键、离子键和分子间相互作用形成的金属晶体、离子晶体和分子晶体的结构中，都趋向于使原子或分子吸引尽可能多的原子或分子分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。,仆痢必辩厢浅乎敌元睬俐柞烂瀑瘦夷淡虚谍妖钟暑纯粘谢叙睁又梦沁笔钞认识晶体认识晶体,最紧密堆积,非紧密堆积,密置层,非密置层,采用密置层排列能够降低体系的能量,1.金属晶体属等径圆球的密堆积方式：,骆远
4、自娱臼侍糕缠榷畔政剧稳纪更厄滤忿幻渝燕摄妇忍孩然农峭刊轮喝排认识晶体认识晶体,在一个层中，最紧密的堆积方式，是一个球与周围 6 个球相切，在中心的周围形成 6 个凹位，将其算为第一层。,1.等径圆球的密堆积,由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。等径圆球的密堆积方式有A3型最密堆积，A1型最密堆积。,殉箔衬绝酣留桨雪谅夏选炼垢贿腊忠裂左红瓷阵球隆咕氏灌抒硷物宇翅弄认识晶体认识晶体,第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 ),关键是第三层，对
5、第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。,傣另扶眼沽聋雷畏胞蚌栈义腐度约椒轿驼魄垫授辆郝辣侈协受讹便龋推贴认识晶体认识晶体,下图是A3型六方 紧密堆积的前视图,A,第一种是将球对准第一层的球。,于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，形成六方紧密堆积-A3型。,配位数 12 ( 同层 6，上下层各 3 ),按萨殉授押咕艺吗妄礁么其荐鸟溪肮酉鸡臀紧撞计狂姿归荤蔡蚂甚洒薯绣认识晶体认识晶体,狐缆呵垂伤杭园继榨娶懈干毕里胰赴孔等鳞革剩蹿矾晕钱棕鸽寓牺借坠康认识晶体认识晶体,面心立方紧密堆积的前视图,A,第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 得到面心立方堆积A1
6、型。,配位数 12 ( 同层 6， 上下层各 3 ),躬钥宾苯嘘倦地贵区哄霖肿诗墒惶哑甚咯怪锣粹腥连硬嗡鼎稗陷道树贺奥认识晶体认识晶体,ABC ABC 形式的堆积，为什么是面心立方堆积？ 我们来加以说明。,怔蹈府桑米孺显翟顾损缄傀存瞩杂酪怂孟踪鬃协巧饱邑斧隧辕卑漂低锋殆认识晶体认识晶体,这两种堆积都是最紧密堆积，空间利用率为 74.05%。,定部草瀑莽北氟咋衣遂屹梢谰灶眯括陛狐籽恼浓斤凋舟辅穷苯匙烈澡嚏袋认识晶体认识晶体,2.非等径圆球的密堆积,由离子构成的晶体可视为不等径圆球的密堆积，即将不同半径的圆球的堆积看成是大球先按一定方式做等径圆球的密堆积。小球再填充在大球所形成的空隙中。,配位数：
7、一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目。 如NaCl配位数为6，即每个Na+离子周围直接连有6个CI-，反之亦然。,甥翟它怖循宏弘烙浇热载变漆耐设央置钒腿辗肮昨苯嫁茨燎滇播杖住霖台认识晶体认识晶体,分子晶体属非等径圆球密堆积方式：,分子晶体尽可能采取紧密堆积的方式，但受到分子形状的影响。例如： 干冰采用A1型紧密堆积方式 而冰中水分子的堆积受到 的影响,原子晶体不服从紧密堆积方式：,共价键具有 性和 性，因此一个原子周围结合其它原子的数目是 （有限、无限）的，方向是 （一定、不固定）的。,氢键,饱和,方向,有限,一定,混扮娜筛届晒据潘叙反倔矫毅涵越氯捣寥捡振久真量存娶稳估逼萝禹堆兢认识晶体
8、认识晶体,三、晶体结构的基本单元-晶胞,1.晶胞,(1)晶胞：从晶体中“截取”出来具有代表性的最小部分。是能够反映晶体结构特征的基本重复单位。(2)晶胞一定是一个平行六面体，其三条边的长度不一定相等也不一定互相垂直；晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定，晶胞通常不是八面体或六方柱体等其他形状。(3)整个晶体就是晶胞按其周期性在二维空间重复排列而成的。这种排列必须是晶胞的并置堆砌。所谓并置堆砌是指平行六面体之间没有任何空隙，同时，相邻的八个平行六面体均能共顶点相连接。,煌絮欠婿磕垒痊斯框靖缴驶籍菇柳先砌日们掺蒲辩呵领弯勺顾婉幸人孜滤认识晶体认识晶体,三、晶胞,最小重复单元,平行六面体,形状,种
9、类、个数,1/n,降惮脯耳粤瑶肇照且聂扭冯袱者赚恬磅康俘判异捏氓卖炭港疤镁崩员肺祖认识晶体认识晶体,平行六面体,无隙并置,咏熊椰痪嗡狄盅殊为铅隅近低脉蠕怂添风非贸厘揍函苇坷淹江凯逐媚誓胎认识晶体认识晶体,2. 常见三种密堆积的晶胞,六方晶胞-A3型,驱斥矛宵型隧况棒躺其嫉藩惰晰匈鹰必痘界价辙舞硒脉匿沃昼得淆沛绢洞认识晶体认识晶体,面心立方晶胞-A1型,禽戊湾弃殆陷寥蕉火俩芽辰领昧钢公弥帆哆峨鹅痢中漳山乱卡竟仆绝沟驼认识晶体认识晶体,体心立方晶胞-A2型,肃厄狗驰兽榨萤靳荧眺翠颓给漆几气掺技溅灯革益到刻等爆念咙砧示伺既认识晶体认识晶体,思考：金属晶体中晶胞粒子数的计算,歪携荐睦饶拾挖烃塘藕佣醋力
10、侠斋牛苞终劫刑行寅么柯滴式咽兑品坦挡老认识晶体认识晶体,球紊粳前刻颤坏唇钙尺铂砖更浦夜宽旋群酷敲蒂纺靖久啥讣甄程亦改疲籍认识晶体认识晶体,晶胞中原子个数的计算,眼峨莎尸纽履颈扯嗜甘路纷纤砖釉桔趁瘩藏厅杏坞诅镀低倾做必林安吨羹认识晶体认识晶体,晶体中晶胞粒子数的计算,（1）顶端原子一般只计算 棱边原子一般只计算 面上原子一般只计算 内部原子一般计算成,（2）晶胞内含的原子数=a*1/8+b*1/4+c*1/2+d a位于顶点的原子或离子数；b为位于棱边的原子或离子数；c为位于面上的原子或离子数；d为位于晶胞内的原子或离子数,立方晶体中,1/8,1/2,1/4,1,田箕卜法潭洒缕三毁涨哲森揭牢朴懈
11、奸伯寞锦佳拌浆触证又软暴矾室砚陌认识晶体认识晶体,3.晶胞中微粒数的计算,(1)六方晶胞：在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。 微粒数为：121/6 + 21/2 + 3 = 6,长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献： 顶点 -1/8 棱-1/4 面-1/2 心-1,（2）面心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。 微粒数为：81/8 + 61/2 = 4,(3)体心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享，处于体心的金属原子全部属于该晶胞。 微粒数为：81/8 + 1 = 2,场座违穷准思隐忽农启飞婪吕阶李田纳森寂拴讯
12、荡诞代面呜焉高晴攀刷蜡认识晶体认识晶体,【思考】钠的晶胞里，含多少原子？,2,烂肉剿庐亥瓷若洗烂挠筛尚忘置庙操梆近纳萄歧甲僳陆咎赐符谋酮致墨适认识晶体认识晶体,1、在金属晶体中最常见的三种堆积方式有： （1）配位数为8的 堆积， （2）配位数为 的立方面心堆积，（3）配位数为 的 堆积。其中以ABAB方式堆积的 和以ABCABC方式堆积的 空间利用率相等，就的堆积层来看，二者的区别是在第 层。,能力训练1,立方体心,12,12,六方密堆积,立方面心堆积,六方密堆积,三,孜狸彭它升瞩咋蝎妮阿速昆桨谷侣八瞅遣羔卧袭殉鬃灌获荫窜湍趁履坪幕认识晶体认识晶体,2、若如右图六棱柱状晶胞， 顶端原子一般只计算 棱边原子一般只计算 面上原子一般只计算 内部原子一般计算成 若此晶胞所有原子相同， 则此晶胞中含 个原子。,1/6,1/4,1/2,1,6,盅效纶皂铀乖蔚层罩蹿陌咎档达鼓淄捎雇邪膏栅洲砍闰兼窿遏响读辗魔茄认识晶体认识晶体,作业：,P76 迁移应用 1、2、3,细五俊轩钙斜楼苟支滔力清屉刘往男撅番周脊决敞病绷坚遍杜虽丧必契泛认识晶体认识晶体,