第三章 晶体结构与性质复习

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1、第三章晶体结构与性质复习第一节晶体常识一、晶体与非晶体1、晶体：绝大数固体非晶体：如玻璃、松香、硅藻土、橡胶、沥青等2、晶体与非晶体的本质差异晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体粒子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体粒子排列相对无序自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。所谓自范性即“自发”进行，但这里得注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。例如：水能自发地从高处流向低处，但不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻。注意：自范性需要一定的条件，其中最重要的条件是。见课本：同样是熔融态的二氧化硅，快速的冷却得到看不到晶体外形的玛瑙，而缓慢冷却得到的是晶体外形的水晶，其实，

2、玛瑙和水晶都是二氧化硅晶体。许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的，但我们可以借助于显微镜观察，这也证明固体粉末仍是晶体，只不过晶粒太小，肉眼看不到而已。那么得到晶体的途径，除了用上述的冷却的方法，还有没有其它途径呢？3、晶体形成的一般途径：（1）（如从熔融态结晶出来的硫晶体）（2）（如凝华得到的碘晶体）；（3）（如从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体）4、晶体的特点：（1）；（2）；（3）。解析：对于同一幅图案来说,从不同的方向审视,也会产生不同的感受,那么对于晶体来说,许多物理性质：如硬度、导热性、光学性质等，因研究角度不同而产生差异，即为各向异性。例如：蓝晶石（Al2O3·SiO

3、2）在不同方向上的硬度不同；石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1∕104。小结：可以根据晶体特点区别某一固体属于晶体还是非晶体。然而，区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是利用x-射线衍射实验。（4）x-射线衍射（若是晶体，则X-射线透过会在记录仪上看到分立的斑点或者明锐的谱线）晶体具有以上特点本质上都是因为粒子在三维空间里呈周期性有序排列总结：晶体：质点（分子、离子、原子）在三维空间里呈周期性有序排列的物质。二、晶胞1、是晶胞。一般来说，晶胞都是平行六面体。但基本的结构单元只要有完全等价的顶点、完全等价的平行面和完全等价的平行棱，且能代表晶体的化学组成，都可当作

4、晶胞对待。2、晶体和晶胞的关系：整块晶体可以看成是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。无隙是指：晶胞之间没有任何间隙并置是指：平行排列3、晶胞中粒子数的计算方法：晶胞任意位置上的一个原子A如果是被x个晶胞所共有，那么，属于该晶胞的就是1/x。10以立方体晶胞为例：①凡处于立方体顶点的微粒，同时为个晶胞共有，属于该晶胞的为；②凡处于立方体棱上的微粒，同时为个晶胞共有，属于该晶胞的为；③凡处于立方体面上的微粒，同时为个晶胞共有，属于该晶胞的为；④凡处于立方体体心的微粒，完全属于该晶胞。第二节分子晶体与原子晶体根据晶体的构成粒子和粒子间的相互作用力的不同，可将晶体分为如下5种：分子晶体原子

5、晶体晶体金属晶体离子晶体混合晶体一、分子晶体1、定义：只含分子的晶体（即分子构成的晶体）2、构成粒子：3、微粒间作用力：范德华力（普遍存在）分子间作用力氢键（某些微粒间存在）［思考］：①分子晶体中是否一定有化学键？②分子晶体熔化是否一定破坏化学键？③分子晶体间作用力越大，是否越稳定？④分子晶体中是否存在单个的小分子？⑤分子晶体中除分子间作用力外，是否还存在其它的微粒间作用力？4、物理性质（1）熔沸点较，易升华，易挥发（2）硬度，易压缩（3）固态、熔融态均不导电（因为构成粒子是分子）（4）一般符合“相似相溶”原理5、常见的分子晶体（1）所有非金属元素的氢化物（H显＋1价）（2）部分

6、非金属单质（硼晶体、金刚石、晶体硅等除外）（3）部分非金属氧化物（二氧化硅等除外）（4）几乎所有的酸（一般认为中学出现的酸全是）（5）绝大多数有机物的晶体（高分子化合物除外）（6）根据题目信息：如熔沸点较低、易挥发、常温为液态（Hg除外）、熔融状态不导电等6、分子晶体的结构特征（1）分子间作用力只存在范德华力以CO2为例：如右图为干冰晶体的晶胞，立方体的10和各有一个CO2分子，因此，每个晶胞中有个CO2分子。在干冰晶体中，每个CO2分子距离最接近且相等的CO2分子有个。象这种在分子晶体中以一个分子为中心，其周围通常可以有12个紧邻的分子的特征称为。（若将CO2分子换成O2、I2

7、或C60等分子，干冰的晶体结构就变成了O2、I2或C60的晶体结构。）（2）分子间作用力既存在范德华力，又存在氢键以冰为例分析：冰中水分子间的主要作用力是氢键，在冰的晶体中，每个水分子周围只有个紧邻的水分子（如右图），虽然氢键不属于化学键，却也具有方向性，即氢键的存在迫使在正四面体中心的水分子与四面体顶点方向的4个相邻的水分子相互吸引。这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留着相当大的空隙。当冰刚刚开始融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体（此时主要破坏的是氢键），水分子