《认识晶体以及均摊法》PPT课件.ppt

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1、第一节认识晶体食糖晶体铍铝硅酸盐(Be3Al2Si6O18）黄铁矿萤石绿色鱼眼石KCa4Si8O20(F,OH)·8H2O观察图片，这些固体在外形上有什么区别？水晶构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同?Cu晶体结构示意图NaCl晶体结构示意图1.晶体与非晶体(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：内部微粒的排列呈现杂乱无章的分布状态。一、晶体的特性（1）具有规则的几何外形。（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

2、称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。（5）有固定的熔点而非晶态没有。（2）自范性：在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。2、晶体的特性3.晶体的种类晶体类型金属晶体离子晶体分子晶体原子晶体微粒种类微粒间相互作用根据晶体构成微粒和相互作用不同分为四种类型：金属原子金属键原子离子键共价键分子分子间作用力阴阳离子二、晶体结构的堆积模型晶体为什么大都服从紧密堆积？金属晶体、离子晶体、分子晶体的结构中，金属键、离子键、分子间作用力均没有方向性，都趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多

3、的微粒分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定[联想•质疑]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。等径圆球的排列在一列上进行紧密堆积的方式只有一种,即-----金属晶体的密堆积结构所有的圆球都在一条直线上排列等径圆球在平面上的堆积方式很多,请同学们通过实验进行探究。在一列上的密堆积排列：所有的圆球都在一条直线上排列在一个平面上的密堆积排列：在一个层中，最紧密的堆积方式是:一个

4、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---密置层一种常见的非密置层密置层123456第二层对第二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)----密置双层123456AB，下图是A3型六方紧密堆积的前视图ABABA第一种的排列方式:将球对准第一层的球。123456于是每两层形成一个周期，即ABAB‥‥堆积方式，形成六方紧密堆积------A3型关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。六方最密堆积分解图第二种排列

5、方式:是将球对准第一层的2，4，6位，不同于AB两层的位置，这是C层。123456123456123456123456面心立方紧密堆积的前视图ABCAABC第四层再排A，于是形成ABCABC三层一个周期。得到面心立方堆积—A1型BCAABCABC…形式的堆积，为什么是面心立方堆积？面心立方最密堆积分解图六方堆积面心立方堆积这两种堆积都是最紧密堆积，空间利用率为74.05%。立方体心堆积还有一种空间利用率稍低的堆积方式A2型---体心立方堆积：立方体8个顶点上的球互不相切，但均与体心位置上的球相切。空间

6、利用率为68.02%。六方紧密堆积面心立方紧密堆积立方体心堆积金属的堆积方式配位数:在密堆积中，一个原子或离子周围所邻接的原子或离子数目.A3型密堆积A1型密堆积配位数12(同层6，上下层各3)配位数12(同层6，上下层各3)A2型配位数82.非等径圆球的密堆积由于阴阳离子的半径不相同，故离子晶体可以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。---离子晶体的密堆积结构由于范德华力没有方向性和饱和性，因此分子间尽可能采取紧

7、密排列方式，但分子的排列方式与分子的形状有关。如：CO2作为直线型分子的二氧化碳在空间是以A1型密堆积方式形成晶体的。3.分子晶体的堆积方式——紧密堆积方式4.原子晶体堆积方式－不服从紧密堆积方式原因：共价键具有饱和性和方向性，因此就决定了一个原子周围的其他原子的数目不仅是有限的，而且堆积方向是一定的，所以不是密堆积。三、晶体结构的最小重复单元----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

8、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，晶胞不能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。2.常见三种密堆积的晶胞1）六方晶胞----A3型2）面心立方晶胞----A1型3）体心立方晶胞----A2型3.晶胞中微粒数目的计算(平均值)----切割法顶点占1/8棱占1