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1、第七章第七章 晶体结构晶体结构 第三节第三节 原子晶体与分子晶体原子晶体与分子晶体 7-3-1 原子晶体原子晶体 原子晶体原子晶体 原子晶体原子晶体以具有方向性、饱和性的共价键以具有方向性、饱和性的共价键 为骨架形成的晶体;占据晶格结点的是原子;为骨架形成的晶体;占据晶格结点的是原子; 结点间的作用力是共价键。结点间的作用力是共价键。 金刚石金刚石和石英(和石英(SiOSiO2 2)是最典型的原子晶)是最典型的原子晶 体,其中的共价键形成三维骨架网络结构。体,其中的共价键形成三维骨架网络结构。 (后者可以看成是前者的(后者可以看成是前者的C-CC-C键改为键改为Si-SiSi-Si键而键而 又
2、在其间插入一个氧原子,构成以氧桥连接的又在其间插入一个氧原子,构成以氧桥连接的 硅氧四面体共价键骨架。硅氧四面体共价键骨架。 由于共价键的方向性与饱和性,原子晶由于共价键的方向性与饱和性,原子晶 体中的原子的空间利用率是很低的。例如,体中的原子的空间利用率是很低的。例如, 在金属最密堆积的讨论中我们得知,半径相在金属最密堆积的讨论中我们得知,半径相 等的球的最高配位数可达等的球的最高配位数可达1212,而在金刚石中,而在金刚石中 碳的配位数却只达到碳的配位数却只达到4 4。 7-3-1 原子晶体原子晶体 原子晶体中不存在独立的小分子,晶体多大,原子晶体中不存在独立的小分子,晶体多大, 分子就有
3、多大;分子就有多大; 原子晶体的性质原子晶体的性质 原子晶体物质化学稳定性高;原子晶体物质化学稳定性高; 高熔、沸点;高熔、沸点; 硬度大,不导电(即使熔融态),延展性差,硬度大,不导电(即使熔融态),延展性差, 难于机械加工;难于机械加工; 在任何溶剂中都难溶。在任何溶剂中都难溶。 7-3-2 分子晶体分子晶体 分子晶体分子晶体 凡靠分子间力凡靠分子间力(范德华力和氢键范德华力和氢键)结合而成的晶结合而成的晶 体叫做分子晶体;占据晶格结点的是分子;结体叫做分子晶体;占据晶格结点的是分子;结 点间作用力为分子间力和氢键。点间作用力为分子间力和氢键。 例如干冰晶体和碘晶体。例如干冰晶体和碘晶体。 7-3-2 分子晶体分子晶体 分子晶体的性质分子晶体的性质 分子晶体物质化学稳定性差;分子晶体物质化学稳定性差; 低熔、沸点;低熔、沸点; 硬度小,易破碎;硬度小,易破碎; 极性分子的分子晶体易溶于极性溶剂中,非极性分子的分子晶体易溶于极性溶剂中,非 极性分
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