晶体结构与性质知识总结(完善)

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1、3-1、晶体的常识一、晶体和非晶体1、概述——自然界中绝大多数物质是固体，固体分为和两大类。2、对比——固体类别晶体非晶体（又称玻璃体）定义有规则几何外形的固体有规则几何外形的固体本质差别是否有自范性？自范性—能自发地呈现多面体外形自范性—不能自发地呈现多面体外形微观结构原子在维空间里呈性序排列原子排列相对序性质差别是否存在固定熔点？固定熔点固定熔点是否存在各向异性？各向异性各向异性制取方法（1）凝固——液态物质变为固态；（2）凝华——气态物质不经液态直接变为固态；（3）结晶——溶质从溶液中析出。**鉴别方法间接方法考察固体的某些性质如有无熔点；科学方法X-射线

2、衍射实验——最可靠的区别方法物质例举玻璃*自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质。本质上，晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。*晶体不因颗粒大小而改变，许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形，但在显微镜下仍可看到。*晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当，熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。*各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的二、晶胞1、定义——描述晶体结构的基本单元。2、特征——（1）习惯采用的晶胞都是体，同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原

3、子种类、个数和几何排列完全相同。（2）整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。<1>所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙；<2>所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系（1）处于内部的粒子，属于晶胞，有几个算几个均属于某一晶胞。（2）处于面上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。（3）处于90度棱上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。（4）处于90度顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞；处于60度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有

4、属于晶胞；处于120度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。4、例举三、分类7晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。3-2、分子晶体和原子晶体一、分子晶体1、定义——只含分子的晶体。2、组成粒子——。3、存在作用——组成粒子间的作用为（），多原子分子内部原子间的作用为。*分子晶体中定含有分子间作用力，定含有共价键。*分子间作用力于化学键。4、物理性质（1）熔沸点与硬度——融化和变形只需要克服，所以熔沸点、硬度，部分分子晶体还可以升华。熔融一定破坏分子间的和可能存在的键，绝不会破坏分子内部的。同为分子晶

5、体的不同物质，一般来说尤其对于结构组成相似的分子，相对分子质量越大，熔沸点越；相对分子质量相差不大的分子，极性越大熔沸点越；含氢键的熔沸点会特殊的些。例如：（2）溶解性——遵循同性互溶原理（或说相似相溶原理）：即极性分子易溶于性溶剂（多为），如卤化氢（HX）、低级醇和低级羧酸易溶于极性溶剂水；非极性分子易溶于非极性（有机）溶剂，如硫、磷和卤素单质（X2）不易溶于极性溶剂水而易溶于非极性溶剂CS2、苯等。同含氢键的溶解性会更，如乙醇、氨气与水。5、类别范畴（1）除C、Si、B外的非金属单质，如卤素、氧气和臭氧、硫（S8）、白磷（P4）、足球烯（C60）、稀有气体等

6、。（2）除铵盐、SiO2、SiC、Si3N4、BN等外的非金属互化物，包括非金属氢化物和氧化物，如氨（NH3）、冰（H2O）、干冰（CO2）、三氧化硫（SO3）等。（3）所有的酸分子（纯酸而非溶液）。（4）大多有机物。（5）除汞外常温下为液态和气态的物质。（6）能升华的物质。如干冰、碘、等。6、结构例析如果分子间作用力只有范德华力，其分子占晶胞六面体的个顶角和个面心，若以一个分子为中心，其周围通常有个紧邻分子，这一特征称为分子密堆积，如O2、C60、CO2、I2等。（1）干冰固态的，色透明晶体，外形像冰，分子间作用力只有，熔点较，常压能升华，常作制冷剂或人工降雨

7、。二氧化碳分子占据立方体晶胞的个面心和个顶角，与每个二氧化碳分子距离最近且相等的二氧化碳分子有个，若正方体棱长为a，则这两个相邻的CO2的距离为。（2）冰固态的，色透明晶体，水分子间作用力除外，还有，氢键虽远小于共价键，但明显大于范德华力，所以冰的硬度较，熔点相对较。每个水分子与周围距离最近且相等的水分子有个，这几个水分子形成一个的空间构型，晶体中水分子与氢键的个数之比为。这一排列使冰中水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，所以冰的密度于液体水（4C的水密度最大，通常认为是1）。（3）天然气水合物——可燃冰·海底储存的潜在能源，甲烷分子处于水分子形成笼子里，

8、形式多样。二、原子晶体1