普通化学课件 14-5-4 晶体结构

5.4晶体结构5.4.1晶体的基本类型离子晶体，原子晶体，分子晶体，金属晶体5.4.2过渡型晶体（混合型晶体）链状结构晶体，层状结构晶体5.4.3晶体的缺陷与非整比化合物1物质常以气态、液态和固态三种形态存在。固体物质可分为晶体和非晶体两类。微粒作无规则排列构成的固体叫做非晶体；内部微粒作有规律排列构成的固体叫做晶体。2晶体中微粒按一定方式有规则周期性地排列构成的几何图形叫做晶格。晶体中最小的周期单位称为晶胞。在晶格中排有微粒的那些点叫做格点(或称为晶格点)。35.4.1晶体的基本类型1.离子晶体（1）格点上交替排列着正、负离子，其间以离子键结合。（2）主要是由活泼金属元素与非金属元素形成的化合物的晶体。（3）一般具有较高的熔点和较大的硬度，延展性差，较脆。（4）多易溶于水等极性溶剂，水溶液或熔融液易导电。4（5）晶格能是指在100kPa和298K条件下，由气态正、负离子形成单位物质的量的离子晶体所释放的能量。〔讨论〕离子的电荷数越多，离子的半径越小，离子晶体的晶格能也就越大，其晶格也越稳定，熔点和硬度越大。5（6）由于离子键无饱和性和方向性，所以离子晶体一般配位数较高。例：NaCl中阴阳离子均为6配位,CsCl为8配位。（7）离子晶体中没有单独的分子存在，只有在高温蒸汽中才能以单分子形式存在。62.原子晶体（1）以共价键形成的固体物质可以分为两类晶体，即原子晶体和分子晶体。（2）格点上排列的微粒为原子，原子之间以共价键结合构成的晶体叫做原子晶体。例：金刚石、单晶硅和锗、碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、方石英(SiO2)等。7（3）由于共价键的饱和性和方向性，所以原子晶体一般配位数不高。例金刚石中C为4配位。（4）在原子晶体中并没有独立存在的原子或分子，化学式只代表晶体中各种元素原子数的比例。83.分子晶体（1）格点上排列的共价分子或单原子分子以分子间力(包括氢键)结合构成的晶体叫做分子晶体。通常包括非金属单质以及由非金属之间(或非金属与某些金属)所形成的化合物。（2）由于分子间力没有方向性和饱和性，所以分子晶体内部的分子一般尽可能趋于紧密堆积的形式。9（3）因分子间力较弱，所以分子晶体的熔点较低，有较大的挥发性，硬度小，在固态和熔融态都不导电。

104.金属晶体（1）格点上排列的微粒为金属原子或正离子，这些原子和正离子与从金属原子上脱落下来的自由电子以金属键结合构成的晶体叫做金属晶体。绝大多数金属元素的单质和合金都属于金属晶体。（2）由于金属键没有方向性和饱和性，所以金属晶体中金属原子一般也尽可能趋于密堆积的形式，配位数较高。

115.4.2过渡型晶体（混合型晶体）过渡型晶体主要有链状结构晶体和层状结构晶体。1.链状结构晶体

如天然硅酸盐晶体石棉等：链状结构的硅酸盐负离子间充填着金属正离子(如Na+、Ca2+等)。12由于带负电荷的长链与金属正离子之间的静电作用能比链内共价键的作用能要弱，因此，若沿平行于链的方向用力，晶体往往易裂开成柱状或纤维状。132.层状结构晶体石墨是典型的层状结构晶体：正六角形的平面层内sp2杂化的C原子间形成σ键；层间以C未参与杂化的2p轨道形成遍及整个平面层的离域大π键。使石墨具有良好的导电、传热性，并具有光泽。145.4.3晶体的缺陷与非整比化合物1.晶体的缺陷晶体缺陷通常有点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。（1）点缺陷：包括空位、间隙粒子、杂质等。（2）线缺陷（位错）：在晶格中出现线状格点的短缺或错乱的现象。即是晶格的某一部分相对于另一部分发生了位移。15（3）面缺陷：主要指格点中缺少一层粒子而形成了“层错”现象。（4）体缺陷：指完整的格点中存在着空洞或包裹物。缺陷导致晶体的某些性质发生变化。2.非整比化合物如YBa2Cu3O7-δ等：缺陷、价态、性质〔阅读〕

163.非线性光学晶体〔阅读〕（1