分子晶体的结构特征
化学 晶体结构与性质总复习
分子晶体
碘晶体构造
• 1.定义：只含分子的晶体称为分子晶体 如碘晶体只含I2分子，属于分子晶体。
构成粒子：分子
构成晶体中粒子间的相互作用：分子间作用力 (范德华力和氢键)
分子晶体熔化时一般只破坏分子间作用 力,不破坏化学键,也有例外,如S8
注：分子内原子间以共价键结合，除稀有气体
因为 稀有气体分子为单原子分子，无共价键。
〔5〕绝大多数有机物晶体 乙醇，冰醋酸，蔗糖
分子晶体的物理特性：
较低的熔点和沸点〔为什么？〕
较小的硬度〔多数分子晶体在常温时为 气态或液态〕
一般都是绝缘体，固态或熔融状态也不 导电,局部溶于水后导电(举例)。
溶解性与溶质、溶剂的分子的极性相关 ——相似相溶(讲)。 ➢原因：分子间作用力很弱
分子晶体熔沸点变化规律
一、晶体和非晶体
1、构造特征：晶体——构造微粒在微观空间里 呈周期性有序排列 非晶体——构造微粒无序排列
2 晶体与非晶体的性质特征
自范性
微观结构
晶体
有（能自发呈封闭的规则的多面 原子在三维空间里呈周期性有
体外形）
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
• 说明：
– 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。
所以在金刚石中
碳原子的杂化方式为sp3 金刚石晶体中所有的C—
C键长 相等
• 晶体中最小的碳环由6 个碳组成，且不在同一平面内,；
晶体中每个C原子被 12 个六元环所共有,每个环平均拥 有： 1 个C－C键， 1/2个C原子。
• 晶体中每个C参与了4条C—C键的形成，而在每条键中的
奉献只有一半，故C原子与C—C键数之比为：1:2
物质的结构晶体与非晶体的特性与区别
物质的结构晶体与非晶体的特性与区别晶体与非晶体是物质的两种常见结构形态，它们在结构和性质上存在显著的差异。
本文将探讨晶体和非晶体的特性与区别。
一、晶体的特性晶体是由原子、分子或离子等规则有序排列而成的固体，具有以下特性：1. 长程有序性：晶体在微观层面上呈现规则的周期性排列，能够延续到整个晶体的空间范围内。
2. 阶梯式生长：晶体从熔融液体或溶液中生长出来时，会逐渐形成规则、有序的晶格结构。
3. 温度与压力影响：晶体的形成和稳定性受温度和压力等因素的影响，不同条件下形成的晶体可能存在差异。
4. 具有晶体面与晶体轴：晶体内部存在多个平行的晶体面和晶体轴，通过这些面和轴的排列可以确定晶体的晶胞结构。
二、非晶体的特性非晶体（也称为无定形固体）是由无序排列的原子、分子或离子组成的固体，具有以下特性：1. 无长程有序性：非晶体呈现无规则的排列方式，没有明显的周期性结构。
2. 玻璃态或凝胶态：非晶体可处于固体的玻璃态或凝胶态，不具备典型的晶体特征，如晶体面和晶体轴。
3. 受制于制备条件：非晶体的形成与制备条件密切相关，如快速冷却或凝固可使物质呈非晶体状态。
4. 范围广泛：非晶体可以包含各种元素和化合物，具有丰富的结构和性质。
三、晶体与非晶体的区别晶体和非晶体具有以下主要区别：1. 结构差异：晶体具有长程有序性，而非晶体则没有明显的有序结构，呈现无规则的排列方式。
2. 物理性质差异：晶体的物理性质如折射率、热导率等与其晶体结构有关，而非晶体的物理性质受到非规则结构的影响。
3. 热稳定性差异：晶体在高温下可能熔化，而非晶体的结构较为稳定，能够在较高温度下保持其无规则的结构。
4. 机械性能差异：晶体具有明显的断裂面，其断裂模式与晶体结构有关，而非晶体呈现一种类似塑性流变的断裂行为。
综上所述，晶体和非晶体在结构和性质上存在显著的差异。
晶体具有长程有序性和典型的晶体面与轴，而非晶体则呈现无规则的排列方式。
他们在物理性质、热稳定性和机械性能等方面也有着明显的差异。
晶体一般特点
晶体一般特点晶体是由原子、分子或离子按照一定的规则排列而形成的固态物质。
晶体具有一些特点，下面将从多个方面进行描述。
1. 有序性：晶体的原子、分子或离子呈现规则的排列方式，形成有序的晶格结构。
这种有序性使晶体具有规则的外形和内部结构。
2. 高度对称性：晶体的晶格结构具有高度对称性，即晶体中的各个部分呈现出相同的形态和性质。
这种高度对称性使得晶体在三维空间中具有特定的几何形状。
3. 物理性质的各向同性：晶体的物理性质在各个方向上基本相同，即具有各向同性。
例如，晶体的热导率、电导率和光学性质在各个方向上基本相等。
4. 具有周期性：晶体的晶格结构具有周期性，即晶体中的原子、分子或离子在空间中周期性重复出现。
这种周期性使晶体具有特定的晶格常数和晶胞。
5. 明确的熔点：晶体具有明确的熔点，即在一定的温度下，晶体经过熔化转变为液体。
这是因为晶体的有序结构在熔化时被破坏，原子、分子或离子之间的相互作用减弱。
6. 具有特定的光学性质：晶体对入射的光具有特定的反射、折射和吸收特性。
这是由于晶体中的原子、分子或离子的排列方式对光的传播产生特定的影响。
7. 具有特定的电学性质：晶体在外加电场下会表现出特定的电学性质，如电导率、介电常数和压电效应等。
这是由于晶体中的原子、分子或离子之间的电荷分布和相互作用的特点。
8. 具有特定的磁学性质：晶体在外加磁场下会表现出特定的磁学性质，如磁化强度、磁导率和磁各向异性等。
这是由于晶体中的原子、分子或离子之间的磁矩相互作用的特点。
9. 具有特定的力学性质：晶体在外力作用下会表现出特定的力学性质，如弹性、塑性和脆性等。
这是由于晶体中的原子、分子或离子之间的键合强度和排列方式的特点。
晶体具有有序性、高度对称性、各向同性、周期性和特定的物理、光学、电学、磁学和力学性质。
这些特点使晶体成为研究材料科学、凝聚态物理和固体化学等领域的重要对象，也使晶体在生活和工业中有着广泛的应用。
3.晶体理论简述
α =β =γ = 900 α =β =γ ≠ 900 α =β =γ = 900 α =β = 900, γ = 1200 α =β =γ = 900 α =γ = 900, β ≠ 900 α ≠ β ≠ γ ≠ 900
晶体实例 NaCl Al2O3 SnO2 AgI HgCl2 KClO3 CuSO4· 5H2O
（1）热缺陷 ）
定义: 定义 热缺陷是指由热起伏的原因所产生的 空位或间隙质点（原子或离子）。 空位或间隙质点（原子或离子）。 类型: 类型 弗仑克尔缺陷和肖特基缺陷 热缺陷浓度与温度的关系: 温度升高时， 热缺陷浓度与温度的关系 温度升高时，热 缺陷浓度增加
（a）弗仑克尔缺陷的形成 ） 空位与间隙质点成对出现） （空位与间隙质点成对出现）
（４）
体缺陷
体 缺 陷： 由点缺陷或面缺陷造成在 完整的晶格中可能存在着空洞或夹杂有包 裹物等,使晶体内部的空间晶格结构整体 裹物等 使晶体内部的空间晶格结构整体 上出现了一定形式的缺陷。 上出现了一定形式的缺陷。
２、按缺陷产生的原因分类
1. 热缺陷 2. 杂质缺陷 3. 非化学计量缺陷 4. 其它原因，如电荷缺陷，辐照缺陷等 其它原因，如电荷缺陷，
（１）点缺陷：晶格结点粒子发生局部 点缺陷： 错乱的现象。 错乱的现象。 按引起点缺陷的粒子不同，可分为： 按引起点缺陷的粒子不同，可分为： 错位粒子、间隙粒子、替位粒子和空位。 错位粒子、间隙粒子、替位粒子和空位。 点缺陷与材料的电学性质、光学性质、 点缺陷与材料的电学性质、光学性质、 材料的高温动力学过程等有关。 材料的高温动力学过程等有关。
（b）单质中的肖特基缺陷的形成 ） 只有空位） （只有空位）
热缺陷产生示意图
（2）杂质缺陷 ）
(立体图,好理解)分子晶体与原子晶体
例、如右图所示， 在石墨晶体的层 状结构中，每一 个最小的碳环完 全拥有碳原子数 2 为___，每个C 完全拥有C－C 数为___ 3
石墨中C－C夹 ☉ 角为120 ， C－C键长为 1.42×10－10 m 层间距
3.35× 10－10 m
小结：金刚石、石墨的比较
项目 晶体形状 晶体中的键或作用力 由最少碳原子形成环的形状 与个数 碳原子成键数 键的平均数 金刚石 石墨
小结:
1、分子晶体：由分子构成。相邻分子靠分子间作用力 相互吸引。 2、分子晶体特点：低熔点、升华、硬度很小等。 3、常见分子晶体分类：(1)所有非金属氢化物 (2)部分非 金属单质， (3)部分非金属氧化物(4)几乎所有的酸(而碱 和盐则是离子晶体 (5)绝大多数有机物的晶体。 晶体分子结构特征
物质 熔点 沸点
干冰 很低 很低
金刚石 3550℃ 4827℃
二、原子晶体
1、定义：原子间以共价键相结合而形成的 空间网状结构的晶体。
2、构成微粒： 原子
3、微粒之间的作用：共价键 4、气化或熔化时破坏的作用力：共价键 5、物理性质： 熔沸点高，硬度大，难溶于一般溶剂。 （共价键键能越大，熔沸点越高，硬度越大）
（１）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 （２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征 （如：HF 、冰、NH3 ）
1996年诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的 三位科学家。C60分子是形如球状的多面体，分子 中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键； C60分子只含有五边形和六边形；碳与碳之间既有 单键又有双键，每个碳原子仍然满足四个价键饱 和；多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵 循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2。 请回答： (1)一个C60分子中有几个五边形和几个六边形？ (2)一个C60分子中有多少个C=C？ (3)已知C70分子的结构模型也遵循C60的那些规律， 请确定C70分子结构中上述几项参数。
晶体分类及特点
晶体分类及特点
晶体类型分为：离子晶体，原子晶体，分子晶体，金属晶体。
离子晶体
由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。
常见离子晶体：强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。
原子晶体
晶体中所有原子都是通过共价键结合的空间网状结构。
原子晶体的特点：由于共价键键能大，所以原子晶体一般具有很高的熔、沸点和很大的硬度，一般不导电不溶于常见溶剂。
常见原子晶体：金刚石、单晶硅、碳化硅（金刚砂）、二氧化硅、氮化硼（BN）等。
特征
（1）自然凝结的、不受外界干扰而形成的晶体拥有整齐规则的几何外形，即晶体的自范性。
（2）晶体拥有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变。
（3）单晶体有各向异性的特点。
（4）晶体可以使X光发生有规律的衍射。
宏观上能否产生X光衍射现象，是实验上判定某物质是不是晶体的主要方法。
晶体的认识
晶体的认识
晶体是一种固态物质，其分子、原子或离子按照一定的规律排列而形成的具有有序结构的晶格。
晶体具有一系列特定的物理、化学和光学性质，对于科学、工程和技术领域都具有重要的意义。
1.结构特征：
有序排列：晶体内部的原子、分子或离子按照规则排列成三维结构，形成紧密有序的晶格。
周期性结构：晶体结构具有周期性，即晶胞结构会在三个方向上不断重复。
各向同性：晶体的性质在各个方向上基本上是相同的，具有各向同性的特点。
2.形成与生长：
凝固过程：晶体通常是在液态物质凝固时形成的，根据条件的不同，可以形成不同形态的晶体。
生长过程：晶体的生长是晶体原子或分子逐渐在晶体表面上沉积并排列，逐渐扩大晶体尺寸的过程。
3.物理性质：
光学性质：晶体具有各向异性，对于光的传播有一定的影响，因此在光学器件中具有广泛的应用。
热学性质：晶体的热传导、热膨胀等性质因晶格结构而异，影响材料的热学性能。
电学性质：某些晶体表现出特定的电学行为，如电介质、半导体和导体等。
4.应用与意义：
材料工程：晶体材料在材料科学和工程中具有广泛的应用，如半导体、光电子器件等。
地球科学：晶体矿物是地球科学中研究地壳结构和地球演化的重要对象。
化学合成：某些晶体结构被用于设计新型的化学反应和合成方法。
晶体的研究涉及多个领域，其特殊的结构和性质使其在科学研究、工程应用和技术创新中发挥着重要作用。
第三章 第二节 第1课时 分子晶体 高二化学人教版(2019)选择性必修2课件
01
分子晶体
二、分子晶体的物理性质
知识小结：分子晶体熔沸点的比较
①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越 大，熔沸点越高。 ②若分子间存在氢键，则分子间作用力较大，熔沸点较高。 ③相对分子质量相近时，分子极性越大，熔沸点越高。 ④有机物的同分异构体中，支链数越多，熔沸点越低。
01
01
分子晶体
三、分子晶体的结构特征
科学 ∙ 技术 ∙ 社会 天然气水合物——一种潜在的能源
天然气分子藏在水分子笼内
01
分子晶体
例4. 正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3 分子通过氢键相连(如图所示)。下列有关说法正确的是（ D ） A.正硼酸晶体不属于分子晶体 B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关 C.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构 D.含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
分子晶体
二、分子晶体的物理性质
例3.下列性质适合于分子晶体的是（ C ）
①熔点1070 ℃，易溶于水，水溶液导电
②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液导电
③能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃ ④熔点97.81 ℃，质软、导电，密度为0.97 g·cm－3
A.①②
B.①③
C.②③
D.②④
当冰刚刚融化为液体水时，热运动使冰的结构部分解体，水分 子间的空隙减小，密度增大，超过4℃时，由于热运动加剧，分 子间距离加大，密度逐渐减小。
01
分子晶体
三、分相似，但H2S晶体中，一个H2S分子周围有12 个紧邻分子，而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子，为什么？
例2.正误判断 (1)组成分子晶体的微粒是分子，在分子晶体中一定存在共价键和 分子间作用力（ × ） (2)分子晶体熔化时一定破坏范德华力，有些分子晶体还会破坏氢 键（ √ ） (3)分子晶体熔化或溶于水均不导电（ × ） (4)分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大（ × ） (5)水分子间存在着氢键，故水分子较稳定（ × ） (6)H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的（ × ） (7)SiCl4晶体是分子晶体，熔点高于CCl4（ √ ）
四种晶体类型
相应的电子构型变化： 2s 2 2p 6 3s 1 —— 2s 2 2p 6 ，3s 2 3p 5 —— 3s 2 3p 6 形成稀有气体原子结构的稳定离子。
第二步 靠静电吸引， 形成化学键 。 体系的势能与核间距之间的关系如图所示：
V
0 Vr0 r0 r
纵坐标的零点 当 r 无穷大时，即两核之间 无限远时的势能。
§4.3 金属晶体
§4.4 原子晶体 §4.5 分子晶体
§4.6 离子极化
§4.1 晶体的特征 4.1.1 晶体的特征
4.1.2 晶格和晶胞 4.1.3 晶格类型
4.1.4 晶体类型
4.1.1 晶体的特征
晶体 固体
非晶体——无定型物质 两者有何区别？
晶体 （1） 具有整齐规则的几何外形 （2） 在一定压力下具有固定 的熔点 （3） 具有各向异性 无定型物质 外形不规则 没有固定熔点 各向同性
出一套离子半径数值，被称为 Pauling 半径 。
一般教材上两套数据均列出。但在比较半径
大小和讨论变化规律时，多采用 Pauling 半径 。 (2) 离子半径的变化规律
a ) 同主族从上到下，电子层增加，核对外层电 子的引力减小,具有相同电荷数的离子半径增加。 Li + < Na + < K + < Rb + < Cs + b) F－ < Cl－ < Br－ < I－ 同周期的主族元素，从左至右阳离子半径随
(5) (18+2)e－构型： 基态离子价电子层最外层有2个电子，次 外层有18个电子。例如： Ti+、 Sn2+、Pb2+、 Bi3+、Sb3+等。
物理晶体知识点总结高中
物理晶体知识点总结高中一、晶体的概念和特征1. 晶体的概念晶体是指物质的分子或原子按照一定的规律排列而成的固体。
晶体具有规则的几何形状和清晰的界面。
晶体的结构和性质是由其分子或原子的排列方式和相互作用决定的。
2. 晶体的特征① 定向性：晶体的分子或原子排列有规则的方向性。
② 组织性：晶体具有规则的几何形状和清晰的界面。
③ 可重复性：晶体可以通过原子或分子的重复排列而形成规则的结构。
二、晶体的结构晶体可以分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体。
不同类型的晶体具有不同的结构特点。
1. 离子晶体离子晶体的结构由正负电荷的离子相互吸引而形成。
2. 共价晶体共价晶体由共价键连接的原子或分子构成。
共价晶体的结合力较强。
3. 金属晶体金属晶体由金属原子通过金属键相互连接而形成。
金属晶体的结构呈现出金属特有的性质。
4. 分子晶体分子晶体由分子间的范德华力相互作用而形成。
分子晶体的结构通常较松散。
三、晶体的性质1. 透明性晶体的透明性与其结构和原子或分子的排列方式有关。
典型的晶体如石英具有高透明性。
2. 断裂性晶体在机械应力作用下会表现出断裂性。
其断裂的特点与其结构有关，一般可分为解理断裂和不解理断裂。
3. 光学性质晶体对光的折射、散射和吸收等特性称为光学性质。
晶体的光学性质与其结构、原子间的排列方式和晶体的晶型等有关。
4. 磁性晶体的磁性与其原子或分子的排列方式、电子轨道结构和晶体的晶型等有关。
5. 应力应变关系晶体在外力作用下产生应变，并且表现出各向异性。
其应力应变关系与晶体的结构有关。
四、晶体的生长和性质1. 液相生长晶体的液相生长是通过将物质溶解在液相中，然后在适当的条件下使其结晶成固体晶体。
2. 气相生长晶体的气相生长是通过将气态物质在适当的条件下沉积在晶体表面形成晶体。
3. 晶体的性质晶体的性质与其结构和晶体的种类有关。
晶体的性质包括光学性质、磁性、电学性质等。
五、晶体的分析和表征1. 晶体结构分析晶体结构分析是通过X射线衍射、电子衍射、中子衍射等方法来确定晶体的结构。
晶体结构
§3 晶体结构一、晶体与非晶体1、晶体的特征：⑴有一定的几何外形，非晶体如玻璃等又称无定形体；⑵有固定的熔点；⑶各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。
一块晶体的某些性质，如光学性质、力学性质、导电导热性质、机械强度等，从晶体的不同方向去测定，常不同。
⑷晶体具有平移对称性：在晶体的微观空间中，原子呈现周期性的整齐排列。
对于理想的完美晶体，这种周期性是单调的，不变的，这是晶体的普遍特征，叫做平移对称性。
⑸自范性：在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。
2、晶体的内部结构⑴晶格：把晶体中规则排列的微粒抽象成几何学中的点，并称为结点。
这些点的结合称为点阵，沿着一定的方向按某种规则把结点连结起来，则得到描述各种晶体内部结构的几何图像——晶体的空间格子，称为晶格。
⑵晶胞：在晶格中，能表现出其结构的一切特征的最小部分称为晶胞。
（晶体中最有代表性的重复单位）⑶晶胞基本特征：晶胞有二个要素：①是晶胞的大小、型式，②是晶胞的内容。
晶胞的大小、型式由a、b、c三个晶轴及它们间的夹角α.β.γ所确定。
晶胞的内容由组成晶胞的原子或分子及它们在晶胞中的位置所决定。
3、单晶体和多晶体⑴单晶体——由一个晶核（微小的晶体）各向均匀生成而成，其内部的粒子基本上按某种规律整齐排列。
如冰糖、单晶硅等。
⑵多晶体——由很多单晶体杂乱聚结而成，失去了各二、离子晶体及其性质1、离子晶体的特征和性质⑴由阳离子和阴离子通过静电引力结合成的晶体——离子晶体。
⑵性质：静电作用力较大，故一般熔点较高，硬度较大、难挥发，但质脆，一般易溶于水，其水溶液或熔融态能导电。
2、离子键⑴定义：阳离子和阴离子通过静电作用形成的化学键。
⑵离子键的形成条件：元素的电负性差要比较大。
⑶离子键的本质特征：是①静电作用力，②没有方向性和饱和性。
⑷影响离子键强度的因素①离子电荷数的影响。
②离子半径的影响：半径大, 导致离子间距大, 所以作用力小; 相反, 半径小, 则作用力大。
九年级晶体的知识点
九年级晶体的知识点晶体是固体物质的一种特殊形式，具有有序的排列结构和规则的几何形状。
在九年级的学习中，我们将学习有关晶体的知识点，包括晶体的特征、晶体的结构、晶体的分类和晶体的应用等。
以下是对这些知识点进行详细探讨。
1. 晶体的特征晶体具有以下主要特征：1.1 有序性：晶体中的原子、分子或离子按照一定的方式有序排列。
这种有序性使得晶体在空间上具有规则的几何形状。
1.2 重复性：晶体中的基本结构单位称为晶胞，晶胞可以按照一定的方式进行重复堆积，使得整个晶体结构呈现出周期性。
1.3 固定比例：晶体中不同类型的原子、分子或离子按照确定的比例组合成晶胞，这种比例称为化学式。
2. 晶体的结构晶体的结构是由基本结构单位和重复堆积方式决定的。
根据晶体的结构特点，可以分为离子晶体、共价晶体和金属晶体。
2.1 离子晶体：由阳离子和阴离子通过电荷相互吸引而形成的晶体。
离子晶体的结构由离子的空间排列和阴阳离子的比例确定。
例子包括氯化钠晶体和硫酸铜晶体。
2.2 共价晶体：由共价键连接的原子通过共用电子形成的晶体。
共价晶体的结构由原子间的共价键和空间排列方式决定。
例子包括钻石和石英晶体。
2.3 金属晶体：由金属离子通过金属键相互吸引而形成的晶体。
金属晶体的结构由金属离子的空间排列和金属键的存在确定。
例子包括铁和铜晶体。
3. 晶体的分类根据晶体的不同性质和结构，晶体可以分为多种不同类型。
3.1 共面晶体：晶体中的原子、分子或离子排列在一个平面上。
这种类型的晶体具有平面间隔、长宽比等特征。
例子包括石墨和石蜡晶体。
3.2 线状晶体：晶体中的原子、分子或离子排列在一条线上。
这种类型的晶体具有线间隔、长度等特征。
例子包括纤维和铁丝晶体。
3.3 体积晶体：晶体中的原子、分子或离子排列不限于平面或线上，具有三维空间布局。
这种类型的晶体具有体积、表面积等特征。
例子包括盐和钻石晶体。
4. 晶体的应用晶体在日常生活和科学研究中有广泛的应用。
晶体结构基础知识
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
晶体结构决定了晶体的物理性质和 化学性质
晶体结构可以分为金属晶体、原子 晶体、离子晶体和分子晶体等类型
晶体结构的特点
晶体结构由原子、分子或离 子按照一定的规则排列而成
晶体结构具有周期性、对称 性和重复性
晶体结构的种类包括金属晶 体、原子晶体、分子晶体和
离子晶体
晶体结构的研究对于理解物 质的物理性质、化学性质和
晶体对称性 包括对称操 作和对称元 素
对称操作包 括旋转、反 射、倒转等
对称元素包 括对称中心、 对称面、对 称轴等
晶体对称性 是晶体结构 的重要特征 决定了晶体 的物理性质 和化学性质
05 晶体结构的物理性质
光学性质
晶体的光学性质与其结构有关 晶体的光学性质包括折射率、色散、双折射等 晶体的光学性质可以用于鉴定晶体的种类和结构 晶体的光学性质可以用于研究晶体的生长和缺陷
地质学：研究晶体结构与地质构造的 关系
环境科学：研究晶体结构与环境污染 的关系
医学领域
药物研发：通 过晶体结构分 析药物与蛋白 质的相互作用 优化药物设计
疾病诊断：通 过晶体结构分 析蛋白质的结 构变化辅助疾
病诊断
药物筛选：通 过晶体结构分 析药物与蛋白 质的结合能力 筛选有效药物
药物设计：通 过晶体结构分 析药物与蛋白 质的结合位点 设计新型药物
电学性质
导电性：晶体的导电性取决于其内部电子的移动能力 介电常数：晶体的介电常数决定了其对电场的响应能力 光电效应：晶体的光电效应是指晶体在光照下产生的电荷效应 压电效应：晶体的压电效应是指晶体在受到压力时产生的电荷效应
热学性质
热膨胀系数：晶体的热膨胀 系数与其晶体结构有关不同 晶体的热膨胀系数不同
分子晶体的结构特征
分子晶体的结构特征分子晶体是由有机或无机分子构成的晶体，在室温下通常是固态。
分子晶体具有一些独特的结构特征，这些特征与晶体中分子之间的相互作用有关。
首先，分子晶体的分子通常具有较大的分子量，这意味着它们通常较为复杂，由多个原子组成。
这些大分子可以是有机物中的有机分子，也可以是无机物中的聚合物分子。
由于分子的大小和复杂性，分子晶体通常具有较大的密度。
其次，分子晶体的分子之间通过非共价键相互作用而结合。
这些非共价键包括氢键、范德华力、π-π相互作用等。
这些相互作用力使得分子形成稳定的晶格结构，从而形成晶体。
分子晶体的晶格结构是由这些分子经过相对有序地排列而形成的。
这些分子通常以三维周期性分布，形成了一系列的晶体点阵。
不同的分子之间的相互作用力不同，因此晶体的晶格结构也会有所不同。
一些晶体具有简单的、规则的晶体结构，如立方晶格、正交晶格等；而一些晶体则具有更为复杂的非周期性结构，如不规则晶体结构。
另外，分子晶体还具有一些独特的物理性质。
由于分子之间较弱的相互作用力，分子晶体通常具有较低的熔点和沸点。
此外，分子晶体通常是电绝缘体，不导电。
这是因为在分子晶体中，分子之间的相互作用力较强，而分子内部的电子结构相对稳定。
在分子晶体中，分子之间的相互作用可以随着温度或压力的变化而发生改变，从而导致晶体结构的改变。
这种结构可逆性是分子晶体的一个重要特征。
通过调控温度和压力，可以实现对分子晶体结构的可控改变，从而改变晶体的物理性质。
总的来说，分子晶体具有较大的分子量、通过非共价键相互作用结合、具有特定的晶格结构和方位性等独特的结构特征。
这些特征使得分子晶体具有一系列的物理性质和应用价值，在药物、光电器件等领域具有重要的应用前景。
沪科版高中化学《晶体》
【思考1】石墨为什么很软？ – 石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合 ，容易滑动，所以石墨很软。
【思考2】石墨的熔沸点为什么很高？ – 石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存 在很强的共价键，故熔沸点很高。
碳元素形成的几种特殊的晶体：
熔点：3550 ℃ 熔点：280 ℃ 熔点：3652 ℃
1.不同的离子晶体，阴离子和阳离子之间的距离越小（约为阴阳离 子半径之和），熔、沸点越高。
特殊的分子晶体：单原子形成的分子晶体
特殊分子晶体： 稀有气体分子，无共价键，只有范德华力。熔沸点由范 德华力决定。
铝的化合物形成的特殊晶体：
（1）AlCl3是分子晶体： AlCl3是分子晶体，熔点190℃，沸点182.7℃，所以加热会发 生升华。
无水AlCl3在空气中强烈的“发烟”的原因： 水解产生HCl气体，HCl气体在空气中形成酸雾而“发烟”。 （2）Al2O3熔点是2045℃，是离子晶体。
思考题：
2、为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低 ？
在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分规整 。而合金内原子的大小不一，排列没有纯金属那样整 齐，使得原子之间的相互作用力减小。所以，多数合 金的熔点一般比各成分金属的低。
物质类型 晶体类型
离子化合 物
共价化合 物
金属单质
非金属单 质
惰性元素
Al2O3 mp=2045℃ ;
原子晶体（原子间通过共价键结合而成的具有无限延展的空 间网状结构的晶体）
结构特征：（以区别于其他类型晶体的特征）
1.原子晶体中存在的基本粒子是原子，不存在分子
故像SiO2这样的式子只能称为化学式， 而不能表示分子式。
2.其化学式仅表示该物质中原子子的个数比，不表示其真实组成。 影响共价键强弱的因素：原子半径
晶体的特征
晶体的特征晶体是固体，而其他固体却不一定是晶体。
比如说一块糖，它就可以是一个晶体，因为有一些糖分子间的距离是相同的，那么这块糖就是一个晶体，而事实上，一般的糖的分子之间的距离是不等的，所以它不是晶体。
再比如说面粉、沙子，面粉和沙子是不是晶体呢？当然是的！因为它们的分子之间的距离是不一样的，但是它们依旧是晶体。
那我们的手指甲是不是晶体呢？我们看到的我们手指甲的表面是光滑的，所以一般人都会认为它是一个非常好看的球体，所以它也是一个晶体。
但是事实上，它并不是一个晶体，而只是一个凸起来的椭圆形。
我们还知道水是液体，这是为什么呢？其实水在蒸发的过程中是液体，它在空气中吸收热量，才慢慢地变成了气体，从而形成了水蒸气。
在水蒸气中水的分子有规律的排列着，每一个分子的形状和大小都一模一样，所以才叫做晶体，但是在这些水蒸气中，有一部分分子是重叠着的，这就是液体。
我们所知道的金属、石头、木头、玻璃、塑料、橡胶等物质都是晶体。
1、晶体是由分子构成的，分子本身具有一定的规则性;2、晶体内部结构紧密，分子间作用力强;3、晶体熔点高，硬度大;4、晶体导电性能差，传热性能好;5、晶体熔化时要吸热;6、晶体受外界温度影响较小。
晶体与非晶体的区别： 1、非晶体没有确定的几何外形，整体无规则，呈现出混乱无序的特征。
而晶体是有一定的几何外形的，即使是单晶体，它的各个方向的长短、粗细、厚薄都是一致的。
2、非晶体没有固定的熔沸点，在一定条件下会发生软化或者熔解。
而晶体总是处于一种稳定的平衡状态，不管是在熔点还是在沸点，它的温度始终保持不变。
3、非晶体没有固定的熔沸点，随外界环境改变而改变自己的状态。
而晶体总是处于一种稳定的平衡状态，不管是在熔点还是在沸点，它的温度始终保持不变。
4、非晶体容易被破坏，遇到酸碱盐溶液极易腐蚀损坏。
而晶体往往需要加入某些杂质元素制造合适的条件才能被损坏，否则它会完整地保存下来。
晶体可以作为科学研究的材料，非晶体一般可以作为一种简单的工具使用。
晶体简介及特征
晶体简介及特征1．晶体晶体是指具有规则几何外形的固体。
其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性，即隔一定距离重复出现。
重复的单位可以是单个原子或分子，也可以是多个分子或原子团。
重复的单位必须具备3个条件，化学组成相同，空间结构(包括化学键)相同，化学环境和空间环境相同。
2．晶胞的概念在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。
晶胞在三维空间无限地重复就产生了宏观的晶体。
可以说，晶体的性质是由晶胞的大小，形状和质点的种类(分子、原子或离子)以及它们之间的作用力所决定的。
3．纳米材料我们平时所见到的材料，绝大多数是固体物质，它的颗粒一般在微米级，一个颗粒包含着无数个原子和分子，这时候，材料所显示的是大量分子所显示的宏观性质。
当人们用特殊的方法把颗粒加工到纳米级大小，这时的材料则被称之为纳米材料，一个纳米级颗粒所含的分子数则大为减少。
奇怪的是，纳米材料具有奇特的光、电、热、力和化学特性，和微米级材料的性质迥然不同。
纳米材料的粒子是超细微的，粒子数多、表面积大，而且处于粒子界面上的原子比例甚高，一般可达总数的一半左右。
这就使纳米材料具有不寻常的表面效应，界面效应等。
因此而呈现出一系列独特的性质。
纳米颗粒和晶胞是两个完全不同的概念：晶胞是晶体中最小的重复单元，这种重复单元向空间延伸，构成晶体，而纳米颗粒本身就是一个分子，纳米材料在结构上与分子晶体有相似的地方，但并不相同。
纳米材料并不是新的物质，只不过是将传统材料的颗粒进一步超细微化，这样对物质的物理性质的改变十分巨大，使之具备了一些传统材料所无法具备的性质。
为什么与传统材料相比，纳米材料的性质改变如此巨大，科学界目前还无法做出最终解释。
4．各类晶体主要特征在离子晶体、原子晶体均不存在分子，因此NaCl、SiO等均为化学式。
只2有分子晶体中才存在分子。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）分子间作用力主要为氢键 ------不具有分子密堆积特征（如：HF 、冰、NH3 ）
关于冰和水 1、每个水分子周围有几个紧邻的水分子？
它们是什么样的空间关系？ 为什么会这样排列？ 是否属于分子密堆积？
2、水分子按照这样的方式排列形成冰晶体和 C60、CO2相比，结构上有何特点？
对性质有何影响？ 3、液态水中有无氢键？
(1) 分子间只有范德华力（大多数分子晶体） 分子密堆积------ 每个分子周围有12个紧邻的分子 如：C60、干冰 、O2
关于干冰晶胞
1、干冰晶胞中，CO2分子位于哪些位置？有几种 不同的排列方向（了解）？ 2、一个干冰晶胞中平均有几个CO2分子？
（2）分子间作用力主要为氢键 关于冰和水
冰晶体
①属于分子晶体； ②属于离子化合物； ③属于非电解质； ④属于电解质。
A．①③ B．①④
C．②③
D．②④
B
课堂练习 2、四氯化硅的结构和四氯化碳类似，对其性质的推断，
不正确的是（ ） A.四氯化硅晶体是分子晶体； B.通常情况下可能为气态； C.熔点高于四氯化碳； D.属于正四面体的分子构型。
B
实验视频：镁条与干冰的反应 科学视野：天然气水合物
第二课时
5、分子晶体的结构特征
(1) 分子间只有范德华力（大多数分子晶体）
干冰的晶胞
C60的晶胞
干冰的晶胞
找一找：在这个晶胞中， 离该CO2分子最近的分子 在哪些位置？有几个？
思考：在干冰晶体中， 离该CO2分子最近的分子 有几个？
每个CO2分子周围有12个CO2分子
5、分子晶体的结构特征
和冰在结构上有什么区别？ 这种区别的水密度最大？
冰、干冰的对比
冰 分子间作用力
干冰
分子堆积方式
配位数
描述晶胞结构
密度 熔、沸点
硬度
课堂练习
1、HgCl2的稀溶液可作手术刀的消毒剂，已知其熔点 是227℃，熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2的稀溶液 能导电，由下列关于HgCl2(s)的叙述中正确的 是（ ）