晶体结构与性质 王逢云.ppt

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1、专题三晶体结构与性质一、晶体的常识1.晶体与非晶体晶体非晶体结构特点：微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质与特征：﹙1﹚自范性有无﹙2﹚熔点固定不固定﹙3﹚异同表现各向异性各向同性区别方法：﹙1﹚间接方法看是否有固定的熔点﹙2﹚科学方法对固体进行X射线衍射实验2.晶体的分类：根据内部微粒的种类和微粒间的相互作用不同，一般将晶体分为四类。3.晶体的堆积组成晶体的金属原子、离子或分子在没有其他因素影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理，这是因为金属键、离子键和分子间作用力没有方向性和饱和性。而以密堆积的方式可降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。六方最密

2、堆积（A3）Mg面心立方最密堆积(A1)Cu体心立方堆积(A2)K金属的堆积方式4.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最小重复单元。(2)晶胞一定是一个平行六面体。(3)整个晶体就是晶胞按其周期性在空间重复排列而成的。这种排列必须是晶胞的“无隙并置”。※常见三种密堆积的晶胞六方晶胞----A3型面心立方晶胞----A1型体心立方晶胞----A2型※晶胞中粒子数目的计算----分割法1、金刚石①每个碳以键与相邻个碳结合，成为构型。②晶体中碳碳键夹角为，碳原子采取了杂化。③最小环有个碳原子。二.几种典型的晶体

3、模型109°28′共价键共价6sp3109°28′正四面体4晶体硅、碳化硅结构与金刚石类似2、二氧化硅①每个硅原子与个氧原子相连；每个氧原子与个硅原子相连。②最小环上有个硅原子，个氧原子。③晶体中是否存在分子？④1mol二氧化硅中有mol共价键。2446否63、干冰晶胞为正方体，每个顶点和面心各有一个分子。①平均每个晶胞中有个CO2分子，②微粒间的作用力是，③配位数为。4范德华力OC范德华力共价键124、石墨范德华力,层间距0.335nm石墨中C－C键角为120。，C－C键长为0.142nm1.结构特点：①石墨晶体是层状结构，每一层碳原子排列成六边形，

4、则碳原子采用杂化。未成对电子形成键。②石墨晶体中C原子数与C－C键数之比是。其中每个正六边形占有的C原子数平均为个。22︰3大πsp25、氯化钠的晶体结构示意图①每个Na+同时吸引个Cl-，每个Cl-同时吸引6个Na+，Na+数目与Cl-数目之比为故化学式为NaCl。61：1②在NaCl晶体中每个Na+同时吸引着6个Cl-。它们所围成的空间几何构型是。正八面体③与一个Na+距离最近且相等的Na+有个。12符合该类型的：Li、Na、K和Rb的卤化物，AgF,MgO等配位数6CsCl的晶体结构示意图①、每个Cs+同时吸引个Cl-每个Cl-同时吸引个Cs+，

5、Cs+数目与Cl-数目比为。881:1②、在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有个6配位数8符合该类型的：CsBr、CsI、NH4Cl等6、7、ZnS的晶体结构示意图根据硫化锌的结构模型（晶胞），分析其构成。每个晶胞中有个Zn2+，有个S2-。配位数为。444符合该类型的：BeO、BeS等三、规律1.四种晶体的比较晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体晶体质点（粒子）粒子间作用（力）熔沸点硬度溶解性导电情况阴、阳离子原子分子金属原子离子键共价键分子间作用力金属键一般较高，少部分低较高很高较低较硬很硬一般较软一般较硬，少部分软一般易溶水难溶相似

6、相溶难溶，钠等除外晶体不导电，溶于水能电离其水溶液可导电，熔化不导电晶体不导电，溶于水或熔化导电有的能导电，如硅晶体导电，熔化导电2.物质熔沸点高低比较（1）不同晶体类型的物质的熔沸点高低顺序一般是：（2）原子晶体要比较共价键的强弱（3）离子晶体要比较离子键的强弱原子晶体＞离子晶体＞分子晶体同一晶体类型的物质，则晶体内部粒子间的作用越强，熔、沸点越高。一般地说，原子半径越小，形成的共价键的键长越短，键能越大，其晶体熔、沸点越高。如：金刚石＞碳化硅＞晶体硅一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高。如：

7、NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl（4）分子晶体：（5）金属晶体：结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，熔、沸点越高（注意氢键影响），如：HF>HI＞HBr＞HCl在同分异构体中，一般地说，支链越多(越对称)，熔、沸点越低，如：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷在同分异构体的芳香烃及其衍生物中，其熔、沸点高低顺序一般是：邻＞间＞对位化合物金属晶体中金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点越高。Al>Mg>NaLi>Na>K>Rb>Cs合金<各成分相对分子量接近的物质，极性越强，熔、沸点越高，如：CO>N2