3.1《认识晶体》教学课件-2025-2026学年鲁科版高中化学（2019）选择性必修二
文档属性
| 名称 | 3.1《认识晶体》教学课件-2025-2026学年鲁科版高中化学（2019）选择性必修二 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 22.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-29 16:55:35 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
3.1认识晶体-物态之韵
从混沌到晶体的秩序之光
第三章 不同聚集状态的物质与性质
【学习目标】
通过阅读与研讨：
①既能从外观和物理性质上说明晶体的特征，又能从物质内部微粒排列方式的不同来解释晶体的特性，区别晶体与非晶体。
②认识简单的晶胞，并会利用均摊法计算晶胞中原子个数。
第一节 认识晶体
【任务一：认识晶体的基本特性】
金刚石
氯化钠
雪花（冰）
单质铁
晶体与非晶体
晶体：规则多面体外形，固定熔点
3550℃
801℃
1535℃
0℃
非晶体：无定形，无固定的熔点
玻璃
橡胶
沥青
塑料
金刚石
氯化钠
冰
单质铁
任务一：晶体具有哪些特性
阅读教材91页“一、晶体的特性”前三段内容。
3550℃
801℃
1535℃
0℃
举例说明：晶体除了具有固定的熔沸点，还有哪些特性？
任务一：晶体具有哪些特性
外形破坏的硫酸铜晶体称重后，吊在饱和硫酸铜溶液中，静置2天
适宜的条件下，晶体能自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。
【自范性】
【对称性】
外形变成更规则多面体，称重质量不变
晶体的外形通常具有对称性。
实验证明
显微镜下看晶体的形成
思考：有规则几何外形的固体一定是晶体吗？
经过加工的非晶体也可以呈现规则的几何外形。
任务一：晶体具有哪些特性
【各向异性】
晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。(石墨导电率)
平行于片层方向：导电性好。
垂直于片层方向：导电性差。
小结：晶体的特性
【自范性】如受损的硫酸铜晶体在饱和溶液中自发修复
【对称性】如食盐晶体的对称轴和对称面
【各向异性】如石墨在不同方向上的导电率不同
【固定的熔沸点】如氯化钠的熔点为801℃
外形
特征
物理
特性
可以开心地区分
晶体与非晶体了
【任务二：从微观结构解释晶体的特性】
阅读教材92页：
晶体的特性源于什么？如何定义晶体和非晶体？
晶体的基本概念
【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。
【非晶体】内部微粒无周期性重复排列构成的固体物质。
1912年，德国物理学家劳厄（Max von Laue）发现了晶体的X射线衍射现象，并因此获得诺贝尔物理学奖。通过X射线衍射实验，证实了晶体中的内部微粒呈周期性重复排列，并测定了晶体的结构，确定了晶体中原子的坐标。
通过X射线看晶体的结构
衍射峰，对应晶体规则晶面排列关系
弥散峰，对应无序性或非晶态成分
思考：晶体和非晶体的本质区别是什么？通过什么实验方法鉴别？
①本质区别：内部微粒是否周期性排布
②实验测定：测熔点、X射线衍射实验
常见的晶体类型
根据晶体内部微粒的种类和微粒间作用力的不同，将常见晶体分为离子晶体、金属晶体、共价晶体、分子晶体。
思考：晶体有哪些常见的类型呢？
常见晶体的类型
晶体类型 金属晶体 离子晶体 分子晶体 共价晶体
微粒种类
微粒间 相互作用
常见物质
金属阳离子和自由电子
金属键
原子
离子键
共价键
分子
分子间作用力
阴阳离子
金属单质
盐、碱等
某些非金属单质（N2）
某些非金属氧化物(CO)
氢化物(NH3)
含氧酸
大多数有机物
金刚石
晶体硅、
SiC、
SiO2等
晶体、非晶体与准晶体的特殊用途：93-94页
晶体：
压电效应：机械能→电能；遥控器，石英表
红外热敏特性：红外夜视仪，医学诊断仪
半导体材料：集成电路
非晶体：
高强度高硬度非晶态合金
耐腐蚀非晶态合金
高吸光系数非晶态硅
准晶体：
无周期性的有序原子排列
【任务三：晶胞及均摊法计算晶胞中的原子数】
阅读教材：94-95页：晶胞是什么？
Cu金属晶体微观粒子排布模型
任务三：晶胞
定义：晶体结构中重复出现的最小基本单元，通常取形状为平行六面体。
【将晶胞前后左右上下平移（并置）能得到晶体】
知道了：晶胞的大小和形状，晶胞中包含的微粒的种类、数目和空间位置，就可以了解整个晶体的结构。
任务三：晶胞
顶点：8
面心： 6
微粒数为：？？？
思考：平均每个晶胞中有几个铜原子？
原子共享
任务三：晶胞
顶点：8
面心： 6
微粒数为：？？？
切割均摊法：8×1/8+6×1/2=4
计算：平均每个晶胞中有几个铜原子
平均每个晶胞中有4个铜原子
环节三：晶胞
2
1
2
1
3
4
1
体心：1
面上：1/2
顶点：1/8
棱上：1/4
均摊法计算晶胞中微粒个数
2
4
3
7
6
1
8
5
在计算晶胞（或晶体结构单元）中的微粒时，应分析一个微粒被多少个晶胞（或晶体结构单元）共享，如果一个微粒被n个晶胞（或晶体结构单元）共享，那么它属于每一个晶胞（或晶体结构单元）的只有1/n，这种方法称为均摊法。
氯化钠晶胞
氯化铯晶胞
求：氯化钠晶胞、氯化铯晶胞中含有的离子数目？
钠离子：1＋12×1/4 ＝ 4
氯离子：8 ×1/8＋6×1/2 ＝ 4
铯离子：1
氯离子：8 ×1/8＝ 1
反馈练习1
晶体化学式确定——晶胞内不同微粒的个数最简整数比
思考：如何确定氯化钠、氯化铯的化学式？
反馈练习2
硼和镁可形成超导化合物。如图是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上、下面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱的侧棱上，则该化合物的化学式可表示为( )
A．MgB B．Mg3B2
C．MgB2 D．Mg2B3
A B C
某晶体的一部分如右图，晶体中A、B、C三种粒子之比是 。
1：4：2
B
60°
Mg：12×1/6+2×1/2=3
B：6×1/3=2
A：6×1/12=1/2
B：6×1/4+3×1/6=2
C：1
注意：我们看到的晶体结构单元不一定都是规整的平行六面体晶胞，计算方法依然遵循共享原则。
硼和镁可形成平面片层结构。如图是该化合物片层内原子分布。请你从中找出一个晶胞单元，并计算该物质的化学式。
反馈练习3
白球Mg：4×1/4+2=3
黑球B ：8×1/2+2=6
化学式 ：Mg3B6→MgB2
白球Mg：4×1/4=1
黑球B ：2
化学式 ：MgB2
课堂总结
目标自评
固定熔沸点
非晶体
无特定外形
物性均匀
内部微粒
无序排列
作业：用橡皮泥和牙签自制金属铜、镁和氯化钠各包含4个晶胞的晶体模型
P97-4
3.1认识晶体-物态之韵
从混沌到晶体的秩序之光
第三章 不同聚集状态的物质与性质
【学习目标】
通过阅读与研讨：
①既能从外观和物理性质上说明晶体的特征，又能从物质内部微粒排列方式的不同来解释晶体的特性，区别晶体与非晶体。
②认识简单的晶胞，并会利用均摊法计算晶胞中原子个数。
第一节 认识晶体
【任务一：认识晶体的基本特性】
金刚石
氯化钠
雪花（冰）
单质铁
晶体与非晶体
晶体：规则多面体外形，固定熔点
3550℃
801℃
1535℃
0℃
非晶体：无定形，无固定的熔点
玻璃
橡胶
沥青
塑料
金刚石
氯化钠
冰
单质铁
任务一：晶体具有哪些特性
阅读教材91页“一、晶体的特性”前三段内容。
3550℃
801℃
1535℃
0℃
举例说明：晶体除了具有固定的熔沸点，还有哪些特性？
任务一：晶体具有哪些特性
外形破坏的硫酸铜晶体称重后，吊在饱和硫酸铜溶液中，静置2天
适宜的条件下，晶体能自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。
【自范性】
【对称性】
外形变成更规则多面体，称重质量不变
晶体的外形通常具有对称性。
实验证明
显微镜下看晶体的形成
思考：有规则几何外形的固体一定是晶体吗？
经过加工的非晶体也可以呈现规则的几何外形。
任务一：晶体具有哪些特性
【各向异性】
晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。(石墨导电率)
平行于片层方向：导电性好。
垂直于片层方向：导电性差。
小结：晶体的特性
【自范性】如受损的硫酸铜晶体在饱和溶液中自发修复
【对称性】如食盐晶体的对称轴和对称面
【各向异性】如石墨在不同方向上的导电率不同
【固定的熔沸点】如氯化钠的熔点为801℃
外形
特征
物理
特性
可以开心地区分
晶体与非晶体了
【任务二：从微观结构解释晶体的特性】
阅读教材92页：
晶体的特性源于什么？如何定义晶体和非晶体？
晶体的基本概念
【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。
【非晶体】内部微粒无周期性重复排列构成的固体物质。
1912年，德国物理学家劳厄（Max von Laue）发现了晶体的X射线衍射现象，并因此获得诺贝尔物理学奖。通过X射线衍射实验，证实了晶体中的内部微粒呈周期性重复排列，并测定了晶体的结构，确定了晶体中原子的坐标。
通过X射线看晶体的结构
衍射峰，对应晶体规则晶面排列关系
弥散峰，对应无序性或非晶态成分
思考：晶体和非晶体的本质区别是什么？通过什么实验方法鉴别？
①本质区别：内部微粒是否周期性排布
②实验测定：测熔点、X射线衍射实验
常见的晶体类型
根据晶体内部微粒的种类和微粒间作用力的不同，将常见晶体分为离子晶体、金属晶体、共价晶体、分子晶体。
思考：晶体有哪些常见的类型呢？
常见晶体的类型
晶体类型 金属晶体 离子晶体 分子晶体 共价晶体
微粒种类
微粒间 相互作用
常见物质
金属阳离子和自由电子
金属键
原子
离子键
共价键
分子
分子间作用力
阴阳离子
金属单质
盐、碱等
某些非金属单质（N2）
某些非金属氧化物(CO)
氢化物(NH3)
含氧酸
大多数有机物
金刚石
晶体硅、
SiC、
SiO2等
晶体、非晶体与准晶体的特殊用途：93-94页
晶体：
压电效应：机械能→电能；遥控器，石英表
红外热敏特性：红外夜视仪，医学诊断仪
半导体材料：集成电路
非晶体：
高强度高硬度非晶态合金
耐腐蚀非晶态合金
高吸光系数非晶态硅
准晶体：
无周期性的有序原子排列
【任务三：晶胞及均摊法计算晶胞中的原子数】
阅读教材：94-95页：晶胞是什么？
Cu金属晶体微观粒子排布模型
任务三：晶胞
定义：晶体结构中重复出现的最小基本单元，通常取形状为平行六面体。
【将晶胞前后左右上下平移（并置）能得到晶体】
知道了：晶胞的大小和形状，晶胞中包含的微粒的种类、数目和空间位置，就可以了解整个晶体的结构。
任务三：晶胞
顶点：8
面心： 6
微粒数为：？？？
思考：平均每个晶胞中有几个铜原子？
原子共享
任务三：晶胞
顶点：8
面心： 6
微粒数为：？？？
切割均摊法：8×1/8+6×1/2=4
计算：平均每个晶胞中有几个铜原子
平均每个晶胞中有4个铜原子
环节三：晶胞
2
1
2
1
3
4
1
体心：1
面上：1/2
顶点：1/8
棱上：1/4
均摊法计算晶胞中微粒个数
2
4
3
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1
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5
在计算晶胞（或晶体结构单元）中的微粒时，应分析一个微粒被多少个晶胞（或晶体结构单元）共享，如果一个微粒被n个晶胞（或晶体结构单元）共享，那么它属于每一个晶胞（或晶体结构单元）的只有1/n，这种方法称为均摊法。
氯化钠晶胞
氯化铯晶胞
求：氯化钠晶胞、氯化铯晶胞中含有的离子数目？
钠离子：1＋12×1/4 ＝ 4
氯离子：8 ×1/8＋6×1/2 ＝ 4
铯离子：1
氯离子：8 ×1/8＝ 1
反馈练习1
晶体化学式确定——晶胞内不同微粒的个数最简整数比
思考：如何确定氯化钠、氯化铯的化学式？
反馈练习2
硼和镁可形成超导化合物。如图是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上、下面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱的侧棱上，则该化合物的化学式可表示为( )
A．MgB B．Mg3B2
C．MgB2 D．Mg2B3
A B C
某晶体的一部分如右图，晶体中A、B、C三种粒子之比是 。
1：4：2
B
60°
Mg：12×1/6+2×1/2=3
B：6×1/3=2
A：6×1/12=1/2
B：6×1/4+3×1/6=2
C：1
注意：我们看到的晶体结构单元不一定都是规整的平行六面体晶胞，计算方法依然遵循共享原则。
硼和镁可形成平面片层结构。如图是该化合物片层内原子分布。请你从中找出一个晶胞单元，并计算该物质的化学式。
反馈练习3
白球Mg：4×1/4+2=3
黑球B ：8×1/2+2=6
化学式 ：Mg3B6→MgB2
白球Mg：4×1/4=1
黑球B ：2
化学式 ：MgB2
课堂总结
目标自评
固定熔沸点
非晶体
无特定外形
物性均匀
内部微粒
无序排列
作业：用橡皮泥和牙签自制金属铜、镁和氯化钠各包含4个晶胞的晶体模型
P97-4