晶体结构与性质(课件)

1、Chapter3晶体结构与性质2022/10/12(1)晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象.(2)晶体自范性的条件之一:生长速率适当.自范性微观结构晶体有(能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有(不能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序一、晶体与非晶体1.晶体与非晶体的区别2022/10/122.晶体形成的途径熔融态物质凝固.气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华).溶质从溶液中析出.3.晶体的特性有规则的几何外形有固定的熔沸点物理性质(强度、导热性、光学性质等）各向异性2022/10/12二.晶胞1.定义:晶体中重复出现的最基本的结构

2、单元体心立方简单立方面心立方三种典型立方晶体结构2022/10/12立方晶胞体心：1面心：1/2棱边：1/4顶点：1/8立方晶体中晶胞对质点的占有率晶胞体内的原子不与其他晶胞分享，完全属于该晶胞 2022/10/12 石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：（1）图中平均每个正六边形占有C原子数为_个、占有的碳碳键数为_个。碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_.练习一：2:3232022/10/12三.四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 晶体粒子阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子、自由电子 粒子间作用力 离子键共价键 分子间作用力金属键熔沸

3、点 硬度 较高 较硬 很高 很硬 较低 一般较软 一般较高，少部分低 ,一般较硬，少部分软 溶解性 难溶解相似相溶导电情况 固体不导电，熔化或溶于水后导电 不导电（除硅） 一般不导电 良导体 2022/10/12离子晶体 原子晶体 分子晶体 1.金属氧化物（K2O、Na2O2） 2.强碱（NaOH、KOH、 Ba(OH )23.绝大多数的盐类 1.金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼 2. SiC 、 SiO2晶体、 BN晶体1.大多数非金属单质: X2,O2,H2, S8,P4, C60 （除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外） 2.气态氢化物:H2O,NH3,CH4,HX3.非金属氧化物: CO2,

4、SO2, NO2（除SiO2外） 3.酸:H2SO4,HNO34.大多数有机物:乙醇，蔗糖（除有机盐） 2022/10/12晶体熔沸点高低的判断 不同晶体类型的熔沸点比较 一般：原子晶体离子晶体分子晶体（有例外） 同种晶体类型物质的熔沸点比较 离子晶体： 阴、阳离子电荷数越大，半径越小熔沸点越高 原子晶体： 原子半径越小键长越短键能越大熔沸点越高 分子晶体： 相对分子质量越大，分子的极性越大熔沸点越高 组成和结构相似的分子晶体 金属晶体： 金属阳离子电荷数越高，半径越小熔沸点越高 2022/10/12四、金属晶体的原子堆积模型原子在二维平面上的两种放置方式非密置层和密置层非密置层配位数为密置层

5、配位数为2022/10/12三维堆积四种方式二、金属晶体的原子堆积模型简单立方堆积钾型体心立方由非密置层一层一层堆积而成2022/10/12镁型铜型金属晶体的两种最密堆积方式二、金属晶体的原子堆积模型2022/10/12三、金属晶体的四种堆积模型对比堆积模型典型代表空间利用率配位数晶胞简单立方Po52%6钾型( bcp )K68%8镁型(hcp)Mg74%12铜型(ccp)Cu74%122022/10/12五.离子晶体NaCl和CsCl的晶胞2022/10/12NaCl晶体每个Na+同时吸引6个Cl-每个Cl-同时吸引6个Na+2022/10/12 在氯化铯晶体中，每个Cl-(或Cs+)周围与

6、之最接近且距离相等的Cs+(或Cl-)共有 ；这几个Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为 ；在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有 ；这几个Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为 ；CsCl晶体8个立方体6 个正八面体2022/10/12(1)几何因素-正负离子的半径比(r+/r- )(2)电荷因素-正负离子的电荷比CaF2 晶体中正离子配位数8,负离子配位数为 。TiO2晶体中正离子的配位数为6，负离子的配位数为多少？(3)键性因素-离子键的纯粹程度r+/r-0.2250.4140.4140.7320.7321.00配位数1.离子晶体中离子的配位数的决定因素2022/10/122.

7、晶格能1.晶格能:在标准状况下,气态正离子和气态负离子形成1mol离子晶体所释放的能量.2.影响晶格能的因素:(1)与正负离子电荷成正比(2)与核间距成反比(与半径成反比)3.晶格能与离子晶体的物理性质:晶格能越大,离子晶体越稳定,熔沸点越高、硬度越大.2022/10/12 晶体中微粒的排列、个数及密度的计算 在氯化钠晶体中，每个Na+周围与之最接近且距离相等的Cl-共有 个；这几个Cl-在空间构成的几何构型为 。6正八面体2022/10/12AD=CD=a/2AC=AB=每个CO2分子周围有多少个与之最近且等距离的CO2分子？距离为多少？（设晶胞边长为a）a12个 2022/10/12 19

8、87年2月，朱经武（Paul Chu）教授等发现钇钡铜氧化合物在90K温度下即具有超导性，若该化合物的结构如右图所示，则该化合物的化学式可能是（ ） A. YBa2CuO7-X B. YBa2Cu2O7-X C. YBa2Cu3O7-X D. YBa2Cu4O7-XCu 8(1/8) + 8(1/4) = 3 1/81/4Ba 2Y 1C2022/10/12 金刚石和石墨最小的环为几元环？碳碳键的键角为多少？ Wg石墨中碳原子数为 碳环数为 ；碳碳单键数为 ；三者之比为 。(W/12) 1/2 NA (W/12) NA (W/12) 3/2 NA 2:1:3每个环上的碳为三个环共有，故每个环占

9、有2个碳每个碳连有三个键，每个键为两个碳共有，故每个碳占有3/2个键2022/10/12白磷的键角为多少？Wg白磷中磷磷单键的数目为多少？60 (W/124) 6 NA 2022/10/12晶体中Na+和Cl-间最小距离为a cm， 计算NaCl晶体的密度2022/10/124、教学必须从学习者已有的经验开始。杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。朱自清8、一般

10、青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第

11、二是学习，第三还是学习。列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。列夫托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。约翰贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生

12、活了。高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，

13、而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任