晶体的结构与性质

《晶体的结构与性质》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高二化学——晶体结构与性质一.晶体常识1.晶体与非晶体比较（1）概念：晶体：由原子、分子、离子等微粒在三维空间按一定的规律呈周期性有序排列而形成的固体。非晶体：内部粒子在三维空间排列呈相对无序状态而形成的固体。（2）晶体和非晶体在性质上的差异相关解释（1）自范性：晶体能自发的实现多面体外形的性质。①实现自范性的条件：晶体生长的速率适当。②晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表现。（2）做x射线衍射实验、出现峰值，而非晶体没有。这是二者最可靠的区别手段。2.获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。②气态物质冷却不

2、经液态直接凝固（凝华）。③溶质从溶液中析出。3.晶胞（1）概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。（2）晶胞特点：①晶胞一般都是平行六面体。②整块晶体由晶胞“无隙并置”而成③同种晶体晶胞中原子种类完全相同晶体结构的堆积方式：原理：组成晶体的原子、离子或分子在无其他因素（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。这是因为分别借助没有方向性的金属键、离子键和分子间作用力形成的金属晶体、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与周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。类型

3、：①等径圆球密堆积：同种分子或原子，大小相同。适用于分子晶体、金属晶体。②非等径圆球密堆积：阴、阳离子，大小不同。适用于离子晶体。③原子晶体不遵循密堆积。5.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法。如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立方晶胞立方晶胞中微粒数的计算方法如下：【注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。若晶胞是六棱柱，则顶点上粒子占1/6，侧棱上粒子占1/3，上下面上棱占1/4。6.晶胞密度公式M（摩尔质量）=【晶体配位数：配位数反映了晶体空间构型的紧密程度，配位数越

4、大，排列程度越紧密。晶体中配位数最大为12。原子配位数：某一个原子周围所接触到的同种原子的数目。离子配位数：离子晶体中，每个离子周围所接触到的异性离子的个数。】五种晶体的介绍分子晶体概念：分子间通过分子间作用力结合形成的晶体。构成微粒：分子微粒间的作用：分子间作用力（范德华力和氢键）【1、分子间作用力的大小决定了分子晶体的物理性质。分子的相对分子质量越大，分子间作用力越大，晶体的熔沸点越高，硬度越大。2、分子内存在共价键在晶体状态改变时不被破坏。】属于分子晶体的物质：①部分非金属单质：N2、O2、Cl2、I2、S8、P4、C60、稀

5、有气体（范德华力很弱、沸点很低）等。②部分非金属氧化物：CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等。③所有非金属氢化物④几乎所有的酸⑤绝大多数有机物结构：①只有范德华力，无氢键：以一个分子为中心，其周围通常有12个紧邻的分子。称其配位数为12。分子晶体的这一特征称为分子密堆积。具有这样结构的有：O2、C60、CO2。分析：以干冰为例。【干冰：外形很像冰，硬度与冰相似，熔点比冰低很多，在常压下极易升华。在工业上广泛用作制冷剂。】1、二氧化碳分子的位置：晶胞的八个顶点都落到CO2分子的中心，在这个正方体的每个面心上还有一个CO2分子

6、。2、每个晶胞含二氧化碳分子的个数=8*1/8+6*1/2=4个。3、与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有12个，配位数12。②主要是氢键，存在范德华力。具有方向性，配位数小于12，非致密堆积。具有这样结构的有：NH3、HF、H2O。分析：以冰为例。每个水分子周围有4个水分子，可形成4个氢键，1mol冰中含有2mol氢键。中心水分子的氧原子与周围水分子的氧原子形成正四面体构型。分子晶体的物理性质是由什么决定的？如何比较分子晶体熔、沸点的高低？【答】　分子晶体是通过分子间作用力构成的，故要看其物理性质，应首先看分子间作用力的

7、大小。分子晶体是通过分子间相互作用力构成的，晶体在熔化时，破坏的只是分子间作用力，一般不需要破坏分子内的化学键，所以只需要外界提供较少的能量。因此，分子晶体的熔点通常较低，硬度也较小，有较强的挥发性。当然，分子间作用力越强，分子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。原子晶体（因共价键具有方向性而不遵循紧密堆积。）概念：相邻原子间以共价键结合而形成的有空间立体网状结构的晶体。构成微粒：原子。微粒间的作用：共价键。（决定晶体物理性质）属于原子晶体的物质：①某些非金属单质：晶体B、晶体Si、晶体Ge、金刚石等。②某些非金属化合物：金刚砂（SiC）

8、、SiO2、BN、AlN、Si3N4等。③某些氧化物：Al2O3结构：①总述：原子晶体中只存在共价键，晶体中原子不遵循紧密堆积原则。晶体为立体空间网状结构。【※原子晶体中不存在单个分子。如SiO2代表硅原子和氧原子的个数比为1:2，并