天津大学无机化学课件第七章固体的结构与性质.ppt

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1、体第七章固体结构与性质第一节晶体与非晶体无机化学多媒体电子教案7/27/2021无机化学7-1-1晶体的特征有一定的几何外形食盐石英方解石非晶体(无定形体)——没有一定的几何外形如玻璃、松香、石蜡微晶体——如碳黑7/27/2021无机化学有固定的熔点即晶体在熔化时温度保持不变，直至全部熔化后，温度才开始上升。如冰的熔点0℃非晶体无固定的熔点在加热时，由开始软化到完全熔化,整个过程中温度不断变化。如松香50~70℃软化,70℃以上全部熔化7-1-1晶体的特征7/27/2021无机化学各向异性晶体的某些性质，如光学性质、力学性质、导热、导电性、机械强度、溶解性等在不同方

2、向不同。如：云母可按纹理面方向裂成薄片非晶体各向同性7-1-1晶体的特征7/27/2021无机化学晶体和非晶体在性质上的差异是两者内部结构不同而造成的晶体内部的微粒的排布是有序的，在不同方向按确定的规律重复性地排列，造成晶体的各向异性。非晶体内部微粒的排列是无序的、不规律的石英晶体(晶体)石英玻璃()非晶体7/27/2021无机化学7-1-2晶体的内部结构晶格点阵晶体内部的微粒的排布是有序的，在不同方向按确定的规律重复性地排列。晶格点阵——沿一定方向按某种规律把结点联接起来的几何图形。7/27/2021无机化学7-1-2晶体的内部结构晶格点阵↙结点晶格点阵可描述晶体

3、内部的结构晶格点阵——沿一定方向按某种规律把结点联接起来的几何图形7/27/2021无机化学晶胞晶胞——晶格中，能表现其结构一切特征的最小部分黑色球组成的为该晶体的晶胞7/27/2021无机化学晶格分为7个晶系14种晶格类型简单立方体心立方面心立方简单四方体心四方简单六方简单菱形简单正交底心正交体心正交面心正交简单单斜底心单斜简单三斜按晶格结点在空间的位置分布,晶格有各种形状。7/27/2021无机化学7-1-3单晶体和多晶体由一个晶核各向均匀生长而成,晶体内部的粒子基本上保持其特有的排列规律。如单晶冰糖、单晶硅、宝石、金刚石晶体单晶体多晶体由很多单晶微粒杂乱无规则

4、的聚结而成的。各向异性的特征消失，使整体一般不表现各向异性。多数金属和合金都是多晶体。7/27/2021无机化学7-1-4非晶体物质非晶体物质——结构无序的固体物质玻璃体为典型的非晶物质氧化物玻璃金属玻璃非晶半导体高分子化合物玻璃体物质在一定条件下，晶体　　非晶体石英晶体石英玻璃迅速冷却如7/27/2021无机化学7-1-5液晶熔点　　　清亮点不能流动能流动能流动各向异性各向异性各向同性液晶——有些有机物质熔化后在一定的温度范围内微粒的分布仍部分地保持着远程有序性，因而仍部分地保持各向异性，这种介于液态和固态之间的各向异性凝聚流体即为液晶。7/27/2021无机化学

5、第一节结束第七章固体结构与性质无机化学多媒体电子教案7/27/2021无机化学第七章固体结构与性质第二节离子晶体及其性质无机化学多媒体电子教案7/27/2021无机化学7-1-1离子晶体的特征和性质晶体类型结点粒子种类粒子间作用力一般性质物质示例离子晶体阳、阴离子静电引力熔点较高、略硬、脆,熔体、溶液易导电活泼金属氧化物、盐类NaFNa+、F-硬度2~2.5,熔点993℃MgF2Mg2+、F-硬度5,熔点1261℃F-Na+_+_+_+_+_+_+_+_+_+_+_+_+7/27/2021无机化学7-2-2离子晶体中最简单的结构类型AB型：NaCl型、CsCl型、立

6、方ZnS型Cl-Na+晶格类型:面心立方阳离子配位数：6阴离子配位数：6例KI、LiF、NaBr、MgO、CaSNaCl型7/27/2021无机化学晶胞类型：简单立方阳离子配位数：8阴离子配位数：8例TlCl、CsBr、CsICsCl型Cl-Cs+晶类型胞：面心立方阳离子配位数：4阴离子配位数：4例BeO、ZnSeZnS型S2-Zn2+7/27/2021无机化学晶胞：正立方形阳离子配位数：8阴离子配位数：8例TlCl、CsBr、CsICsCl型ZnS型晶胞：正立方形阳离子配位数：4阴离子配位数：4例BeO、ZnSeCl-Cs+S2-Zn2+外界条件变化时，晶体类型也

7、能改变如CsCl常温下CsCl型高温下NaCl型同质多晶现象：化学组成相同而晶体构型不同的现象7/27/2021无机化学7-2-3离子晶体的稳定性晶格能——标准态下，拆开1mol离子晶体变为气态离子所需吸收的能量离子晶体的晶格能NaCl(s)Na+(g)+Cl-(g)298.15℃标准态Ｕ＝786kJ·mol-1晶格能越大，离子晶体越稳定。7/27/2021无机化学离子晶体的稳定性NaCl型NaINaClNaBrNaFBaOSrOCaOMgO离子电荷11112222核间距/pm318294279231277257240210晶格能kJ·mol-170474778