选修晶体一轮.pptx

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1、又称玻璃体又称玻璃体（一）宏观：（一）宏观：晶体晶体非晶体非晶体具有具有规则几何外形规则几何外形的固体的固体一、晶体一、晶体没有规则几何外形的固体没有规则几何外形的固体许多许多固体粉末固体粉末看不到晶体外形看不到晶体外形,但在光学显微镜下可观察到规则的晶体但在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形，也属于晶体外形，也属于晶体注意：如玻璃、松香、一些塑料（二）微观：晶体晶体粒子在三维空间粒子在三维空间周期性有序周期性有序排列排列非晶体非晶体粒子在三维空间排列粒子在三维空间排列相对无序相对无序1、各向异性:晶体内沿不同的方向，有不同的物理性质，原因:在不同的方向上，粒子排列方式不同（三）性质：（三）性

2、质：2、有固定的熔点:晶体完全熔化前温度不会升高晶体完全熔化前温度不会升高吸收的热量用来破坏有序结构吸收的热量用来破坏有序结构3、X射线衍射:鉴别晶体和非晶体的最科学的方法第1页/共32页二、晶胞1、定义：晶体中重复出现的最基本的结构单元铜晶体铜晶胞晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻，然而，蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。第2页/共32页无隙并置无隙并置2、特点：晶胞在晶体中“无隙并置”.第3页/共32页晶胞任意位置上的一个微粒如果是被晶胞任意位置上的一个微粒如果是被x x个晶胞所共有个晶胞所共有，那，那么，每个晶胞对这个微粒分得的份额就是么，每个晶胞对这个微粒分得的份额就是1

3、/x1/x12437685顶点：1/82134棱边：1/412面心：1/2分摊法分摊法：3.晶胞中粒子个数的计算（1）立方晶胞体内:1第4页/共32页顶点：1/6侧面棱：1/3上下面心：1/2体内:1（2）六棱柱晶胞：上下面边：1/4侧面心：1/2（3）三棱柱晶胞：顶点：1/12侧面棱：1/6上下面心：1/2体内:1侧面心：1/2上下面边：1/4第5页/共32页三、分子晶体（一）定义：（二）构成微粒：分子分子（三）粒子间作用力：1 1、分子内：、分子内：2 2、相邻分子间：、相邻分子间：原子间以共价键结合，原子间以共价键结合，分子间作用力分子间作用力 或氢键或氢键稀有气体原子间无共价键原子形成

4、分子，分子形成晶体第6页/共32页（与CO2分子距离最近的CO2分子共有？个）干冰的晶体结构图干冰的晶体结构图（四）分子晶体结构特征1、密堆积如：C60、干冰、I2、O2等只有范德华力，无分子间氢键配位数：12面心立方第7页/共32页冰中个水分子周围有个水分子冰中个水分子周围有个水分子冰的结构氢键具有方向性分子的非密堆积第8页/共32页2、非密堆积有分子间氢键氢键具有方向性,使晶体中的空间利率不高,留有相当大的空隙.（每个水分子周围只有4个紧邻的水分子）。如：HF、NH3、冰每1mol冰中有mol氢键2（五）典型的分子晶体：除原子晶体之外的共价分子与化学键无关与化学键无关,1 1、有氢键时：有

5、氢键时：熔沸点比无氢键的高熔沸点比无氢键的高2 2、无氢键时：无氢键时：相对分子质量越大，熔沸点越高相对分子质量越大，熔沸点越高3 3、同分异构体，支链越多，熔沸点越低同分异构体，支链越多，熔沸点越低（六）熔沸点：（六）熔沸点：第9页/共32页10928共价键第10页/共32页四、原子晶体（一）定义：原子间以共价键结合而成的空间网状结构的晶体。（三）物理性质：原子半径越小，共价键键长越短，键能越大，熔沸点越高难溶于一般溶剂，（二）常见原子晶体：金刚石、Si、B、GeSiO2、SiC、Si3N4、熔沸点高，硬度大，不导电，个别为半导体不导电，个别为半导体（四）熔沸点：熔沸点：构成微粒微粒之间的作

6、用第11页/共32页1、每个碳原子以共价键跟4个碳原子结合，3、每个碳原子都采取SP3杂化2、金刚石晶体中所有的CC键长相等，5、晶体中最小的碳环由6个碳组成，4、1mol金刚石中CC键为：键角相等（10928）2mol且不在同一平面内形成正四面体（五）金刚石（晶体Si）:第12页/共32页3、每个C、Si都采取SP3杂化，1、每个C原子以共价键跟4个Si原子结合，2、SiC中所有的CSi键长相等，5、最小的环：4、1molSiC中CSi键为：键角相等（10928）4mol六元环形成正四面体每个Si原子以共价键跟4个C原子结合，（六）SiC:第13页/共32页2、1molSiO2中含SiO键：

7、（七）SiO2：1、每个Si原子周围4个O原子形成正四面体；每个O原子结合2个Si原子，Si、O原子比为1：210928Sio（6个Si原子和6个O原子)12元环3、最小的环是4mol第14页/共32页石墨晶体结构第15页/共32页混合晶体五、石墨每个碳原子以共价键跟3个碳原子结合，2、石墨中C原子以sp2杂化，3、石墨晶体中最小环为六元环，每个环含有C原子：1、石墨分层，硬度小，质软石墨中C-C键比金刚石中C-C键的键长短，2个3个范德华力，每个C原子都有一个自由电子，可导电；C-C键为：熔沸点比金刚石高层内：层间：第16页/共32页第17页/共32页（一（一)定义：定义：由阳离子和阴离子通

8、过离子键结合而成的晶体。由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。成键粒子成键粒子微粒间作用力微粒间作用力(二）常见的离子晶体：二）常见的离子晶体：六、离子晶体离子化合物强碱、强碱、活泼金属氧化物、活泼金属氧化物、大部分的盐类。大部分的盐类。（三）物理性质：难溶于有机溶剂。熔融状态下能导电。1、有些易溶于水,有些难溶于水，2、固态不导电,水溶液有些导电，3、熔沸点:离子所带电荷越多，离子半径越小，熔沸点越高。晶格能越大,4、配位数:缩写为C.N.一个离子周围最近的异电性离子的数目第18页/共32页或者反之（五）NaCl：Na+：Cl-：体心和棱中点顶点和面心Na+:Cl-:1、离子的位置：2、

9、一个晶胞中离子数目第19页/共32页Na+的配位数为：Cl-的配位数为：6612与Na+距离最近的Na+数：正八面体无单个分子存在；NaCl不表示分子式3、配位数第20页/共32页-Cs+-Cl-（六）CsCl：1、位置:Cs+：Cl-：2、每个晶胞离子个数：Cs+：Cl-：或者反之1个；1个。体心顶点Cs+：Cl-：883、配位数第21页/共32页（二）物理性质：导电、导热、有延展性、有金属光泽等七、金属晶体（一）定义：金属阳离子与自由电子通过金属键形成的晶体均与自由电子有关（三）熔沸点：金属阳离子所带电荷越多、离子半径越小，熔点越高，硬度越大。金属键越强，第22页/共32页配位数=4配位数

10、=6（四）二维空间1、非密置层2、密置层第23页/共32页Po6152%（三）三维空间顶点微粒相切：晶胞边长a=2r非密置层+非密置层空间占有率：每个晶胞含微粒数：配位数：金属代表：1、简单立方堆积微粒位置：顶点第24页/共32页非密置层+非密置层-钾型Na，K，Fe2、体心立方堆积上层微粒填入下层微粒间的凹穴中体对角线上的微粒相切：868%2金属代表：每个晶胞含原子数：空间占有率：配位数：微粒位置：顶点和体心4r=3 a第25页/共32页123456 123456AB，密置层+密置层上层微粒填入下层微粒间的凹穴中1，3，5位(或2，4，6位)第三层的球对准第一层的球。3、六方紧密堆积每两层形

11、成一个周期，即ABAB.堆积方式-镁型第26页/共32页Zn，Ti，Mg1274%金属代表：空间占有率：配位数：微粒位置：顶点和体内第27页/共32页123456123456不同于AB两层的位置，这是C层。将第三层的球对准第一层的2，4，6位，ABCAABCBCA第28页/共32页 密置层+密置层第二层微粒填入第一层微粒间的凹穴 1，3，5位第三层的微粒对准第一层微粒间凹穴每三层形成一个周期，即ABCABC.堆积方式Cu，Ag，Au1274%4金属代表：每个晶胞含微粒数：空间占有率：配位数：4 4、面心立方堆积、面心立方堆积-铜型2，4，6位面对角线上微粒相切：4r=微粒位置：顶点和面心2a第29页/共32页【注意】1、熔沸点判断：二看晶体类型：一看常温下状态同一晶体类型时：原子晶体离子晶体分子晶体原子晶体：原子半径共价键熔点离子晶体：离子半径晶格能熔点离子电荷分子晶体：相对分子质量范德华力熔点金属晶体：离子半径金属键熔点离子电荷氢键熔点高第30页/共32页2、常温下为气态的：分子晶体3、溶于非极性溶剂的：分子晶体4、熔融时导电的化合物：离子晶体5、分子晶体的稳定性：决定于共价键6、分子晶体的熔沸点：决定于氢键或范德华力其他晶体的稳定性及熔沸点：分别决定于共价键、离子键、金属键第31页/共32页感谢您的观看！第32页/共32页