晶体的学习课件

宏观晶体的形貌

晶体:具有规则几何外形的固体。非晶体:没有规则几何外形的固体。自范性晶体非晶体有能自发呈现多面体外形没有不能自发呈现多面体外形晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图

玛瑙3.晶体与非晶体的本质差异晶体自范性的本质:是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象.区分方法

1、测定物质的熔沸点

2、X-射线衍射实验

3、测定物质的折射率

4、测定晶体是否具有各向异性

5、观察晶体的质点排列是否有序自范性微观结构晶体非晶体有能自发呈现多面体外形没有不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原子排列相对无序宏观晶体的形貌立方（一）、由晶胞计算物质化学式的方法体心：1面心：1/2棱边：1/4顶点：1/8晶胞\体心.avi晶胞\棱.avi晶胞\顶点.avi晶胞\面.avi平行六面体晶胞内部：1面上：1/2棱上：1/4顶点：1/8小结:晶胞对质点（粒子）的占有率AB练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）化学式：AB练习2：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）AB化学式：A2BBA2AB化学式：练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）ABB化学式：A练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）CABC3一、分子晶体1、概念分子间以分子间作用力（范德华力，氢键）相结合的晶体叫分子晶体（1）构成分子晶体的粒子是分子。（2）粒子间的相互作用是分子间作用力。（3）范德华力远小于化学键的作用；（4）分子晶体熔化破坏的是分子间作用力。观察与思考：

下列两种晶体有什么共同点？碘晶体结构干冰晶体结构(1)较低的熔点和沸点，易升华；(2)较小的硬度；(3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。原因：分子间作用力较弱2、物理特性：分子的密堆积（与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个）只有范德华力，无分子间氢键——分子密堆积每个分子周围有12个紧邻的分子，如：C60、干冰、I2、O2冰中１个水分子周围有４个水分子冰的结构氢键具有方向性分子的非密堆积有分子间氢键——不具有分子密堆积特征分子晶体熔、沸点高低的比较规律分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子间的作用力。分子间作用力越大，物质熔化和汽化时需要的能量就越多，物质的熔、沸点就越高。因此，比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就是比较分子间作用力（包括范力和氢键）的大小。二．原子晶体（共价晶体）1、概念：相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。（1）构成原子晶体的粒子是原子；（2）原子晶体的粒子间以较强的共价键相结合；（3）原子晶体熔化破坏的是共价键。109º28´共价键金刚石的晶体结构示意图①金刚石中每个C原子以sp3杂化，分别与4个相邻的C原子形成4个σ键，故键角为109°28′，每个C原子的配位数为4；②每个C原子均可与相邻的4个C构成实心的正四面体，向空间无限延伸得到立体网状的金刚石晶体，在一个小正四面体中平均含有1+4×1/4=2个碳原子；③金刚石的晶胞中含有C原子为8个，内含4个小正四面体，含有C-C键数为16。④金刚石中碳原子与C-C键比值为1:2180º109º28´SiO共价键二氧化硅晶体结构示意图2、原子晶体的物理特性在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的熔点和沸点高硬度大一般不导电且难溶于一些常见的溶剂3、原子晶体熔、沸点比较规律对于原子晶体，一般来说，原子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高，硬度越大。（2）金属晶体的原子在二维平面堆积模型

金属晶体中的原子可看成直径相等的小球。将等径圆球在一平面上排列，有两种排布方式，按（b）图方式排列，圆球周围剩余空隙最小，称为密置层；按（a）图方式排列，剩余的空隙较大，称为非密置层。（a）非密置层

（b）密置层（3）金属晶体的原子在三维空间堆积模型①简单立方堆积（Po）简单立方堆积②体心立方堆积—钾型（碱金属）体心立方堆积配位数：8镁型铜型③镁型和铜型123456

第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1，3，5位。(或对准2，4，6位，其情形是一样的)123456AB，

关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。

第一种是将球对准第一层的球。123456

于是每两层形成一个周期，即ABAB

堆积方式，形成六方紧密堆积。配位数12。(同层6，上下层各3

)

，空间利用率为74%

下图是此种六方紧密堆积的前视图ABABA1234563.镁型

第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的

2，4，6位，不同于AB两层的位置，这是

C层。123456123456123456123456此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC

第四层再排A，于是形成

ABCABC

三层一个周期。得到面心立方堆积。

配位数12

。(同层6，上下层各3

)④面心立方:铜型BCA石墨晶体结构知识拓展－石墨（1）石墨中C原子以sp2杂化；（2）石墨晶体中最小环为六元环，含有C2个，C-C键为3；（3）石墨分层，层间为范德华力，硬度小，可导电；（4）石墨中r（C-C）比金刚石中r（C-C）短。一、离子晶体1、定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。2、成键粒子：阴、阳离子3、相互作用力：离子键

4、常见的离子晶体：

强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+可见：在NaCl晶体中，钠离子、氯离子按一定的规律在空间排列成立方体。主页5、晶胞类型：（1）氯化钠型晶胞（3）与Na+等距离且最近的Na+

、Cl-

各有几个？

计算方法：均摊法顶点占1/8；棱占1/4；面心占1/2；体心占1

（2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数与Na+等距离且最近的Na+

有：12个与Na+等距离且最近的Cl-有：6个①钠离子和氯离子位于立方体的顶角上，并交错排列。②钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点（1）钠离子和氯离子的位置：（2）氯化铯型晶胞---Cs+---Cl-CsCl的晶体结构及晶胞构示意图CsCl晶胞（1）铯离子和氯离子的位置：铯离子：体心氯离子：顶点；或者反之。（2）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数铯离子：1个；氯离子：1个（3）与铯离子等距离且最近的铯离子、氯离子各有几个？铯离子：6个；氯离子：8个(3)CaF2型晶胞①Ca2+的配位数：8②F-的配位数：4③一个CaF2晶胞中含：

4个Ca2+和8个F-总结一离子晶体有什么特点？无单个分子存在；NaCl不表示分子式。熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能增大，熔点升高。一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。哪些物质属于离子晶体？强碱、部分金属氧化物、部分盐类。二、晶格能定义：气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比。简言之,晶格能的大小与离子带电量成正比,与离子半径成反比.晶格能越大：形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）熔点越高；硬度越大。仔细阅读表3—8，分析晶格能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？离子晶体的晶格能与哪些因素有关？【总结归纳二】物质的熔点与晶体类型的关系1、若晶体类型不同，一般情况