晶体结构与性质复习课件
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高中化学第3章晶体结构与性质章末复习课课件新人教版选择性必修2
加德罗常数的值为NA,化合物X的密度
ρ=
436×1030
A
g·cm-3(用含NA的代数式表示)。
解析 (1)①基于物质熔点和电负性的化学键类型判断
②基于晶胞图示证据的配位数判断
③基于定义表达式的密度计算
(2)①基于晶胞图示证据的微粒个数判断
②基于定义表达式的密度计算
(3)①基于均摊法的化学式判断和基于守恒的化学方程式书写
O
(填元素符号)。
解析 (1)注意[Fe(NO)(H2O)5]2+中N原子与Fe2+形成配位键即可。
(2)[Ni(NH3)6]2+为配离子,Ni2+与NH3之间形成的是配位键。配体NH3中提
供孤电子对的为N。
(3)[Zn(CN)4]2-中,Zn2+提供空轨道,CN-中的C原子提供孤电子对,形成配位
键,据此可写出该结构。
(4)该配离子中Cu2+提供空轨道,O提供孤电子对,故配位原子为O。
维骨架结构的共价晶体。
(5)Fe(CO)5的熔、沸点较低,符合分子晶体的特点,故其固体为分子晶体。
[对点训练1]
有A、B、C三种晶体,分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形
成,对这三种晶体进行实验,结果如表所示。
晶体 熔点/℃
硬度
水溶性 导电性
水溶液与Ag+反应
A
801
较大
易溶
水溶液(或熔融)导电
(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA)。
AlF3的晶体结构
(2)(2023·北京卷)MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体,边长分别为a nm、b
nm、c nm,结构如图所示。
晶胞中的[Mg(H2O)6]2+个数为
ρ=
436×1030
A
g·cm-3(用含NA的代数式表示)。
解析 (1)①基于物质熔点和电负性的化学键类型判断
②基于晶胞图示证据的配位数判断
③基于定义表达式的密度计算
(2)①基于晶胞图示证据的微粒个数判断
②基于定义表达式的密度计算
(3)①基于均摊法的化学式判断和基于守恒的化学方程式书写
O
(填元素符号)。
解析 (1)注意[Fe(NO)(H2O)5]2+中N原子与Fe2+形成配位键即可。
(2)[Ni(NH3)6]2+为配离子,Ni2+与NH3之间形成的是配位键。配体NH3中提
供孤电子对的为N。
(3)[Zn(CN)4]2-中,Zn2+提供空轨道,CN-中的C原子提供孤电子对,形成配位
键,据此可写出该结构。
(4)该配离子中Cu2+提供空轨道,O提供孤电子对,故配位原子为O。
维骨架结构的共价晶体。
(5)Fe(CO)5的熔、沸点较低,符合分子晶体的特点,故其固体为分子晶体。
[对点训练1]
有A、B、C三种晶体,分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形
成,对这三种晶体进行实验,结果如表所示。
晶体 熔点/℃
硬度
水溶性 导电性
水溶液与Ag+反应
A
801
较大
易溶
水溶液(或熔融)导电
(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA)。
AlF3的晶体结构
(2)(2023·北京卷)MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体,边长分别为a nm、b
nm、c nm,结构如图所示。
晶胞中的[Mg(H2O)6]2+个数为
选修3第3节 晶体结构与性质(共91张PPT)
[特别提醒] (1)原子晶体中只含有共价键，分 子晶体中以共价键结合成分子，而分子之间以 范德华力相结合。 (2)石墨属于混合型晶体，虽然质地很软，但 其熔点比金刚石还高，其结构中的碳碳键比金 刚石中的碳碳键还强。
[固本自测] 2. 下列说法正确的是 ( ) A. 分子晶体中一定存在分子间作用力，不一 定存在共价键 B. 存在共价键的晶体一定是分子晶体 C. 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 D. 元素的非金属性越强，其单质的活泼性一 定越强 答案：A
[特别提醒] (1)具有规则几何外形的固体不一 定是晶体，如玻璃； (2)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性 的最小部分，而不一定是最小的“平行六面 体”。
[固本自测] 1. 下列关于晶体与晶胞的说法正确的是( ) A. 晶体有自范性但排列无序 B. 不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同 C. 晶胞是晶体中的最小的结构重复单元 D. 固体SiO2一定是晶体 答案：C 解析：晶体组成微粒排列有序，A错，不同的 晶体有不同的晶胞，B错，存在无定形SiO2即 非晶体，D错。
分子间作用力 2. 分子间通过 结合形成的晶 体称为分子晶体。 、 、二氧 气态氢化物 非金属单质 化碳等气体以及多数 形成的晶 有机化合物 体大都属于分子晶体。分子晶体的组成微粒 分子 是 ，组成微粒间的相互作用是微弱的 范德华力 ，破坏它只需外界提供较少的能量， 较低 较小 ，硬度 挥发性 故分子晶体的熔点通常 ，有较强 氢键 的 。对组成和结构相似的晶体中又 不含 的物质来说，随着 的增 分子间作用力 相对分子质量 熔、沸点 大， 增强， 四卤化碳 升高。符合 卤素单质 此规律的物质有 、 、碳族元 稀有气体 素的气态氢化物、 等。
高考化学 第十二章 第3讲 晶体结构与性质复习
题组二 晶胞的密度及微粒间距离的计算 8.某离子晶体的晶胞结构如图所示，X( )位 于立方体的顶点，Y(○)位于立方体的中心。 试分析： (1)晶体中每个Y同时吸引_____4_____个X。 解析 从晶胞结构图中可直接看出，每个Y同时吸引4个X。
(2)该晶体的化学式为_X_Y__2或__Y__2_X_。
物质的相对分子(或原子)质量。由题意知，该晶胞中含有1/2个 XY2或Y2X，设晶胞的边长为a cm，则有ρa3NA＝12M，a＝ 3 2ρMNA，
则晶体中两个距离最近的X之间的距离为
2
3
M 2ρNA
cm。
9.Cu与F形成的化合物的晶胞结构如图所示，若晶体密 度为a g·cm－3，则Cu与F最近距离为________pm。(阿 伏加德罗常数用NA表示，列出计算表达式，不用化简： 图中 ○为Cu， 为F)
物(如K2O、
类别
卤素X2)、部分非金
石、硅、晶 体硼)，部分
质与合 Na2O)、强 金(如Na、碱(如KOH、
及举 属氧化物(如CO2、 非金属化合 Al、Fe、NaOH)、
例 SO2)、几乎所有的 物(如SiC、 青铜) 绝大部分
酸、绝大多数有机
物(有机盐除外) SiO2)
盐(如NaCl)
2.离子晶体的晶格能 (1)定义 气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：
一般不导电，一般不具有
晶体不导电，
导电、
电和热的良
溶于水后有 导电性，个
水溶液或熔
导热性
导体
的导电
别为半导体
融态导电
一般不导电，一般不具有
晶体不导电，
导电、
电和热的良
溶于水后有 导电性，个
复习备考高考化学红对勾系列一轮复习 晶体结构与性质PPT课件
第10页/共84页
• 二、分子晶体和原子晶体 • 1．分子晶体 • (1)结构特点 • ①晶体中只含________。 • ②分子间作用力为________，也可能有________。 • ③分子密堆积：一个分子周围通常有____个紧邻的分子。
第11页/共84页
• (2)典型的分子晶体 • ①冰 • 水分子之间的主要作用力是________，也存在________，每个水分子周围
氯化铯
离子晶体
晶体结构 模型
配位离子 及数目
Na＋∶Cl－＝6∶6
Cs＋∶Cl－＝8∶8
第31页/共84页
• (2)比较金刚石和石墨晶体
晶体类 型
金刚石 原子晶体
石墨 混合型晶体
结构模 型
作用力
性质、 用途
共价键
碳原子与碳原子之间是共 价键，而层与层之间是分 子间作用力
硬度高、不导电；用 质软滑腻，电的良导体； 于钻戒、装饰品等 用于润滑剂及电极等
第15页/共84页
• 四、金属晶体的原子堆积模型 • 1．二维空间模型 • (1)非密置层，配位数为________。 • (2)密置层，配位数为________。 • 2．三维空间模型 • (1)简单立方堆积 • 相邻非密置层原子的原子核在同一直线上，配位数为________。只有
________采取这种堆积方式。
子数与C—C键数之比为1∶2
第27页/共84页
晶体结构示 晶体
意图
晶体中粒子分布详解
SiO2 晶体
每个Si与4个O结合，前者在正四面
体的中心，后者在正四面体的顶
点；同时每个O被两个正四面体所共
用。每个正四面体占有一个完整的Si
原子，四个“半O原子”，故晶体中
• 二、分子晶体和原子晶体 • 1．分子晶体 • (1)结构特点 • ①晶体中只含________。 • ②分子间作用力为________，也可能有________。 • ③分子密堆积：一个分子周围通常有____个紧邻的分子。
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• (2)典型的分子晶体 • ①冰 • 水分子之间的主要作用力是________，也存在________，每个水分子周围
氯化铯
离子晶体
晶体结构 模型
配位离子 及数目
Na＋∶Cl－＝6∶6
Cs＋∶Cl－＝8∶8
第31页/共84页
• (2)比较金刚石和石墨晶体
晶体类 型
金刚石 原子晶体
石墨 混合型晶体
结构模 型
作用力
性质、 用途
共价键
碳原子与碳原子之间是共 价键，而层与层之间是分 子间作用力
硬度高、不导电；用 质软滑腻，电的良导体； 于钻戒、装饰品等 用于润滑剂及电极等
第15页/共84页
• 四、金属晶体的原子堆积模型 • 1．二维空间模型 • (1)非密置层，配位数为________。 • (2)密置层，配位数为________。 • 2．三维空间模型 • (1)简单立方堆积 • 相邻非密置层原子的原子核在同一直线上，配位数为________。只有
________采取这种堆积方式。
子数与C—C键数之比为1∶2
第27页/共84页
晶体结构示 晶体
意图
晶体中粒子分布详解
SiO2 晶体
每个Si与4个O结合，前者在正四面
体的中心，后者在正四面体的顶
点；同时每个O被两个正四面体所共
用。每个正四面体占有一个完整的Si
原子，四个“半O原子”，故晶体中
2024届高考一轮复习化学课件：晶体结构与性质
8
2
考向2 计算晶体的密度和粒子之间的距离
例2.(2023辽宁六校协作体联考)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好
的发展前景。它属于填隙式氮化物,N原子部分填充在Mo原子立方晶格的
八面体空隙中,晶胞结构如图所示,其中氮化钼晶胞参数为a nm,NA为阿伏
加德罗常数的值。下列说法正确的是( D )
A.氮化钼的化学式为 MoN2
磁元件的制作。其晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为a pm,下列说法不正
确的是(
)
A.磷锡青铜的化学式为Cu3SnP
B.该晶胞中与Cu原子等距离且最近的Sn原子有4个
C.三种元素Cu、Sn、P在元素周期表中分别处于d区、p区、p区
D.Sn 和 P
√3
原子间的最短距离为 a
2
pm
答案 C
解析 由均摊法可知,晶胞中 Cu 原子数目为
的数目。
对点训练
1.(2023湖北十堰模拟)Mg2Si具有反萤石结构,晶胞结构如图所示,其晶胞参
数为a nm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(
A.电负性:Mg>Si
B.Mg核外电子有3种不同的运动状态
C.Mg 与 Si
√3
之间的最近距离为 4 a
D.Mg2Si 的密度计算式为
nm
76
A ×(×10-7 )3
拥有的碳原子个数为2,碳原子采取的杂化方式是sp2。
易错辨析
(1)离子晶体由阴、阳离子构成,故晶体中只要有阳离子必定有阴离子。
(
×
)
(2)金属晶体能够导电是由于金属在外加电场作用下发生电离,产生电子。
(
×
)
(3)CO2由分子晶体转变为共价晶体,碳原子的杂化方式发生了变化。
2
考向2 计算晶体的密度和粒子之间的距离
例2.(2023辽宁六校协作体联考)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好
的发展前景。它属于填隙式氮化物,N原子部分填充在Mo原子立方晶格的
八面体空隙中,晶胞结构如图所示,其中氮化钼晶胞参数为a nm,NA为阿伏
加德罗常数的值。下列说法正确的是( D )
A.氮化钼的化学式为 MoN2
磁元件的制作。其晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为a pm,下列说法不正
确的是(
)
A.磷锡青铜的化学式为Cu3SnP
B.该晶胞中与Cu原子等距离且最近的Sn原子有4个
C.三种元素Cu、Sn、P在元素周期表中分别处于d区、p区、p区
D.Sn 和 P
√3
原子间的最短距离为 a
2
pm
答案 C
解析 由均摊法可知,晶胞中 Cu 原子数目为
的数目。
对点训练
1.(2023湖北十堰模拟)Mg2Si具有反萤石结构,晶胞结构如图所示,其晶胞参
数为a nm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(
A.电负性:Mg>Si
B.Mg核外电子有3种不同的运动状态
C.Mg 与 Si
√3
之间的最近距离为 4 a
D.Mg2Si 的密度计算式为
nm
76
A ×(×10-7 )3
拥有的碳原子个数为2,碳原子采取的杂化方式是sp2。
易错辨析
(1)离子晶体由阴、阳离子构成,故晶体中只要有阳离子必定有阴离子。
(
×
)
(2)金属晶体能够导电是由于金属在外加电场作用下发生电离,产生电子。
(
×
)
(3)CO2由分子晶体转变为共价晶体,碳原子的杂化方式发生了变化。
复习晶体的结构与性质
C60是特别稳定的芳香族分子，共有60个顶点，32个面（12个五边形，20个 六边形），每个碳原子以sp2.28轨道杂化，类似于C-C单键和C=C双键交替 相接，整个碳笼表现出缺电子性，可 以在笼内、笼外引入其它原子或基团。
第3章 晶体结构与性质
常见的晶体模型与晶胞计算
一、原子晶体
1、金刚石
sp3
Ti14C13
五、晶体的分类 分类依据：构成晶体的粒子种类及粒子间的相互作用
类型比较 分子晶体
原子晶体
金属晶体
构成粒子
分子
粒子间的 相互作用
范德华力(某 些含氢键)
原子 共价键
金属阳离子、 自由电子
金属键
(7)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。(√ ) (8)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。(× )
四、离子晶体
3、CaF2
五、混合晶体
（1）石墨层状晶体中，层与层之间的作用是范德华力 （2）平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C原子采 取的杂化方式是sp2 （3）每层中存在σ键和π键，有金属键的特性 层状结构 判断正误 (1)在石墨晶体中有共价键、金属键和范德华力。(×)
谢谢
离子晶体 阴阳离子 离子键
四种晶体类型的比较
类型比较
分子晶体
原子晶体
硬度
较小
很大
溶解性
相似相溶
难溶于任何溶 剂
一般不导电， 导电、传热性 溶于水后有的
导电
一般不具有导 电性，个别为 半导体
金属晶体 有的很大，有 点很小
常见溶剂难溶
电和热的 良导体
物质类别及举例
大多数非金属单
质、气态氢化物、
酸、非金属氧化 物(SiO2除外)、 绝大多数有机物 (有机盐除外)
第3章 晶体结构与性质
常见的晶体模型与晶胞计算
一、原子晶体
1、金刚石
sp3
Ti14C13
五、晶体的分类 分类依据：构成晶体的粒子种类及粒子间的相互作用
类型比较 分子晶体
原子晶体
金属晶体
构成粒子
分子
粒子间的 相互作用
范德华力(某 些含氢键)
原子 共价键
金属阳离子、 自由电子
金属键
(7)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。(√ ) (8)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。(× )
四、离子晶体
3、CaF2
五、混合晶体
（1）石墨层状晶体中，层与层之间的作用是范德华力 （2）平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C原子采 取的杂化方式是sp2 （3）每层中存在σ键和π键，有金属键的特性 层状结构 判断正误 (1)在石墨晶体中有共价键、金属键和范德华力。(×)
谢谢
离子晶体 阴阳离子 离子键
四种晶体类型的比较
类型比较
分子晶体
原子晶体
硬度
较小
很大
溶解性
相似相溶
难溶于任何溶 剂
一般不导电， 导电、传热性 溶于水后有的
导电
一般不具有导 电性，个别为 半导体
金属晶体 有的很大，有 点很小
常见溶剂难溶
电和热的 良导体
物质类别及举例
大多数非金属单
质、气态氢化物、
酸、非金属氧化 物(SiO2除外)、 绝大多数有机物 (有机盐除外)
高中化学-3-1晶体结构和性质(晶体常识)优秀课件
8×1/8+6×1/2+4=8
举一反三·分析 NaCl晶胞中氯离子和钠离子的个数
Cl- 顶点： ( 1/8 ) 8 = 1，
面心 ： ( 1/2 ) 6 = 3 ， 共4个
Na+ 棱上 ： ( 1/4 ) 12 = 3 ，
体心 ： 1 共4个
NaCl晶胞 ----Na+ ---- Cl-
2、推算晶体的化学式
思考与交流
1、某同学在网站上找到一张
玻璃的结构示意图，如右图，
这张图说明玻璃是不是晶体？
为什么？
玻璃的结构示意图
不是，质点不是有序排列
2、根据晶体的物理性质的各向异性的特点， 人们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列 举一些可能有效的方法鉴别假宝石吗？
(四)鉴别晶体和非晶体
〔1〕性质差异 ------外形、硬度、熔点、折光率等
顶点：1/8
位于顶点上的粒子为8个小立方体所共有，每个 立方体拥有其1/8
棱心：1/4
位于棱心上的离子为4个小立方体所 共有，每个立方体拥有其1/4
面心： 1/2
位于面心上的离子为2个小立方体所 共有，每个立方体拥有其1/2
体心：1
位于体心上的离子为1个小立方体所 有，每个立方体拥有1个离子
立方晶胞对粒子〔质点〕的占有率：
----求晶体中微粒个数最简整数比
例题1 下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重 复单元（晶胞）的排列方式，其对应的化学式正确的
是（图中：O-X，●-Y，○-Z）（ ）C
XY
X3Y
XY3Z
例题 2 2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金 属化合物超导温度的最高记录。如下图的是该化合物 的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的 上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。 那么该化合物的化学式可表示为( )
晶体结构与性质ppt课件
本章复习提纲三
3．同种类型晶体熔、沸点的比较规律
(1)共价晶体 比较共价晶体熔、沸点高低的关键是比较共价键的强弱。 对于结构相似的共价晶体来说，成键原子半径越小，键长 越短，键能越大，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高。 如熔、沸点：金刚石>碳化硅>晶体硅。
本章复习提纲三
(2) 离子晶体 离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱。离子键 的本质是阴、阳离子间的静电作用，对于离子晶体来说， 离子所带电荷数越多，阴、阳离子核间距越小，则离子键 越牢固，晶体的熔、沸点一般越高。如熔、沸点： MgO>NaCl>CsCl。
及合金
金属氧化物 属化合物、极 几乎所有的酸、部
类 和金属过氧 少数金属氧化 分非金属氧化物、 (Ge等除
化物等
物(如αAl2O3) 绝大多数有机物
外)
续表
本章复习提纲三
离子晶体 共价晶体
分子晶体 金属晶体
典型实 例
NaCl、 NaOH等
金刚石、晶体 干冰、白磷、冰、Na、Mg、
Si、晶体B、 硫黄、HCl、CH4 Al、Fe、
本章复习提纲三
(4) 金属晶体 金属晶体熔、沸点的高低取决于金属键的强弱。金属键 是金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用，也属于 静电作用。金属晶体结构相似，金属原子的价层电子数越 多，原子半径越小，金属阳离子与自由电子之间的静电作 用越强，金属键越强，熔、沸点越高。如熔、沸点： Na<Mg<Al。
本章复习提纲三
(3) 分子晶体 ①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，其 熔、沸点越高。如熔、沸点：HI>HBr>HCl。 ②组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量相近)，分 子的极性越大，其熔、沸点越高。如熔、沸点：CO>N2。 ③在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低。如 熔、沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。 ④具有氢键的分子晶体，与同类化合物相比，其熔、沸 点反常。如熔、沸点：H2O>H2Te>H2Se>H2S。
晶体学基础PPT课件
➢ 单位格子：只包含一 个点阵点的格子叫单 位格子 。
➢ 复单位：即每一个格 子单位分摊到一个以 上的点阵点。
点阵
图1-4 平面点阵单位 上图所示，平行四边形I和II都 只分摊到一个点阵点，故它们 都是单位格子；平行四边形III 分摊到两个点阵点，故它是复 单位。
点阵
3.三维点阵(空间点阵)
➢分布在三维空间的点阵叫空间点阵。 ➢空间点阵对应的平移群可用下式表示：
T m n m p n a p b ,m c ,n ,p 0 , 1 , 2 (1 .
图1-5 空间点阵单位
点阵
➢空间格子：空间点阵按确定的 平行六面体单位划分后所形成 的格子称为空间格子 。
➢基本单位：每个平行六面体格 子单位只分摊到1个点阵点， 称为空间点阵的基本单位 。
我们把所有阵点可用位矢(1.1)、(1.2)或(1.3) 来描述的点阵称为布拉菲点阵。
➢ 点阵的这两条基本性质也正是判断一组点是否 为点阵的依据。
点阵
三.直线点阵、平面点阵与空间点阵
点阵和平移群
➢ 能使一个点阵复原的全部平移矢量组成 的一个平移群(它符合数学上群的定义) 称为该点阵对应的平移群。
➢ 点阵和平移群有一一对应的关系。一个 点阵所对应的平移群能够反映出该点阵 的全部特征。
第一章 晶体学基础
内容提要
晶体的基本性质 晶体结构几何理论的历史发展简况 点阵 平面点阵与空间点阵的性质 晶体的点阵结构 晶胞 典型晶体结构举例 晶向指数与面指数 晶体结构的对称性
第一节 晶体的基本性质
一.晶体与非晶体在宏观性质上的区别
➢晶体具有固定的外形，各向异性，固定 的熔点。 • 微细单晶体的集合体，称为多晶体 • 取向杂乱的单晶体集合成的多晶体， 显示出各向同性 • 择优取向的多晶体呈现出各向异性
➢ 复单位：即每一个格 子单位分摊到一个以 上的点阵点。
点阵
图1-4 平面点阵单位 上图所示，平行四边形I和II都 只分摊到一个点阵点，故它们 都是单位格子；平行四边形III 分摊到两个点阵点，故它是复 单位。
点阵
3.三维点阵(空间点阵)
➢分布在三维空间的点阵叫空间点阵。 ➢空间点阵对应的平移群可用下式表示：
T m n m p n a p b ,m c ,n ,p 0 , 1 , 2 (1 .
图1-5 空间点阵单位
点阵
➢空间格子：空间点阵按确定的 平行六面体单位划分后所形成 的格子称为空间格子 。
➢基本单位：每个平行六面体格 子单位只分摊到1个点阵点， 称为空间点阵的基本单位 。
我们把所有阵点可用位矢(1.1)、(1.2)或(1.3) 来描述的点阵称为布拉菲点阵。
➢ 点阵的这两条基本性质也正是判断一组点是否 为点阵的依据。
点阵
三.直线点阵、平面点阵与空间点阵
点阵和平移群
➢ 能使一个点阵复原的全部平移矢量组成 的一个平移群(它符合数学上群的定义) 称为该点阵对应的平移群。
➢ 点阵和平移群有一一对应的关系。一个 点阵所对应的平移群能够反映出该点阵 的全部特征。
第一章 晶体学基础
内容提要
晶体的基本性质 晶体结构几何理论的历史发展简况 点阵 平面点阵与空间点阵的性质 晶体的点阵结构 晶胞 典型晶体结构举例 晶向指数与面指数 晶体结构的对称性
第一节 晶体的基本性质
一.晶体与非晶体在宏观性质上的区别
➢晶体具有固定的外形，各向异性，固定 的熔点。 • 微细单晶体的集合体，称为多晶体 • 取向杂乱的单晶体集合成的多晶体， 显示出各向同性 • 择优取向的多晶体呈现出各向异性
2024届高三化学高考备考一轮复习专题：晶体结构与性质课件
离子晶体
构成粒子
分子
原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子
粒子间的相
互作用力
范德华力
（某些含氢键）
共价键
硬度
较小
很大
有的很大，有的很小
较大
熔、沸点
较低
很高
有的很高，有的很低
较高
金属键
离子键
类型
比较
溶解性
导电、导
热性
物质类别
及举例
分子晶体
共价晶体
金属晶体
离子晶体
难溶于常
难溶于任何溶剂
见溶剂
（2）重要特征： 分子识别 、
自组装 。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对。（
答案：√
（2）配位键是一种特殊的共价键。（
）
答案：√
（3）配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。（
）
答案：√
（4）共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。（
金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越
高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。
考点 配合物与超分子
1.配位键
（1）概念：由一个原子单方面提供 孤电子对 ，而另一个原子提供 空轨
道 接受
孤电子对 形成的共价键，即“电子对给予—接受”键。
（2）表示方法：配位键可以用A→B来表示，其中A是 提供 孤电子对的原
层排布的，如图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同
一平面上。则硼化镁的化学式为
答案：MgB2
第三章第一节晶体的常识PPT课件
B
A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2
Mg原子的数目： 12×1/6+2×1/2=3 B原子的数目：6 故化学式可表示为
MgB2
5、涉及密度的计算
1
a
ρ = m = nM =
V
V
2 NA
M
a3
或者：
Na+ Cl-
ρ=
4 NA
M
(2a)3
三、晶体分类
根据组成晶体的微粒的种类及微粒之间的 作用不同而分成四种类型：
不导电
良好
溶解性
典型实例
多Na数ONNH易aaO2、O溶H等N、于aCN水la、ClH、相CHHl、似Ce、Cl相、lP2 溶C4、、l2S、S、等C金不O刚2、溶石金SiO、刚2S、石i、S、i一数等Si般与CN、不水a、溶反NFAea，应、l、少CAul
（1）性质差异——如外形、硬度、熔点、折 光率
（2）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固
体进行X-射线衍射实验。
思考:根据已有知识,举例说明如何制得晶体?
5、晶体形成的途径： ①熔融态物质凝固. ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华). ③溶质从溶液中析出.
小结：晶体和非晶体的差异
固体 外观 微观结构
定义： 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
2、晶体的特点和性质：
（1）自范性 ： 即晶体能自发地呈现多面体外形的性质
（2）各向异性 （3）有固定的熔点 （4）均一性 （5）对称性
3、晶体和非晶体的本质区别是什么？
构成固体的粒子在三维空间里是 否呈现周期性的有序排列
4、晶体和非晶体的鉴别：
晶体
非晶 体
A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2
Mg原子的数目： 12×1/6+2×1/2=3 B原子的数目：6 故化学式可表示为
MgB2
5、涉及密度的计算
1
a
ρ = m = nM =
V
V
2 NA
M
a3
或者：
Na+ Cl-
ρ=
4 NA
M
(2a)3
三、晶体分类
根据组成晶体的微粒的种类及微粒之间的 作用不同而分成四种类型：
不导电
良好
溶解性
典型实例
多Na数ONNH易aaO2、O溶H等N、于aCN水la、ClH、相CHHl、似Ce、Cl相、lP2 溶C4、、l2S、S、等C金不O刚2、溶石金SiO、刚2S、石i、S、i一数等Si般与CN、不水a、溶反NFAea，应、l、少CAul
（1）性质差异——如外形、硬度、熔点、折 光率
（2）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固
体进行X-射线衍射实验。
思考:根据已有知识,举例说明如何制得晶体?
5、晶体形成的途径： ①熔融态物质凝固. ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华). ③溶质从溶液中析出.
小结：晶体和非晶体的差异
固体 外观 微观结构
定义： 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
2、晶体的特点和性质：
（1）自范性 ： 即晶体能自发地呈现多面体外形的性质
（2）各向异性 （3）有固定的熔点 （4）均一性 （5）对称性
3、晶体和非晶体的本质区别是什么？
构成固体的粒子在三维空间里是 否呈现周期性的有序排列
4、晶体和非晶体的鉴别：
晶体
非晶 体
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结构单元
常见晶体的形状和微粒的排列
干冰晶体结构分析图 CO2 分子
中心
干冰晶体结构分析图 CO2 分子
中心
常见晶体的形状和微粒的排列
石墨晶体结构示意图：
常见晶体的形状和微粒的排列
晶体之所以具有规则的几何外形， 是因其内部的质点作规则的排列，实际 上是晶体中最基本的结构单元重复出现 的结果。
下为气态的物质
不溶于一般溶剂
金刚石、 晶体硅、 二氧化硅、 碳化硅
不溶于一般溶剂
各种金属及 一些合金
根据下列性质判断属于原子晶体的物质是 B A. 熔点为2700℃，导电性好，延展性强 B. 无色晶体，熔点为3550℃，不导电，质硬， 难溶于水及有机溶剂
C. 无色晶体，溶于水，质硬而脆，熔点为 800℃，熔化时能导电
热的不良导体 热的不良导体
固态时不导电，熔融 非导体，某些溶 或溶与水后可导电 于水后可导电
热的不良导体 非导体
热的良导体 良导体
易溶于极性溶剂， 相似相溶 如水等
①活泼金属阳离子+活
泼非金属阴离子形成② 大多数非金属单
活泼金属阳离子+复杂 质及其氢化物、
阴离子③复杂阳离子+ 惰性气体及常温
活泼金属阴离子④复杂 阳离子+复杂阴离子
二、有关晶体的计算
1、当题给信息为晶体中最小重 复单元——晶胞（或平面结构）中 的微粒排列方式时，要运用空间想 象力，将晶胞在三维空间内重复延 伸，得到一个较完整的晶体结构， 形成求解思路。
– 卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有气体、非金属氢化物、 多数非金属氧化物等。
◆ 分子晶体中的化学键
– 有的分子晶体中无化学键（如：Ar等），其它一般含共价键
三、原子晶体
• 什么叫原子晶体？ – 原子间通过共价键结合成的具有空间网状结构的晶体。 • 原子晶体的特点？ – 熔沸点很高，硬度很大，难溶于一般溶剂。 • 哪些物质属于原子晶体？ – 金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅 • 原子晶体的化学键 – 原子晶体中化学键为共价键
D. 熔点为－56℃，微溶于水，硬度小，固态 或液态时不导电
常见晶体的形状和微粒的排列
NaCl晶体结构示意图：
ClNa+
NaCl晶体结构示意图：
ClNa+
Cl-
Na+
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
下一页
常见晶体的形状和微粒的排列
CsCl晶体结构示意图
常见晶体的形状和微粒的排列
二氧化硅晶体结构示意图 Si原子 O原子
（1）．金属晶体结构与金属导电性的关系
在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子 的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子 就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。
（2）．金属晶体结构与金属的导热性的关系
金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞 把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金 属达到相同的温度。
三种晶体的熔点
金刚石 食 盐 干 冰
晶体的硬度
金刚石 食 盐 石 墨
构成晶体的基本微粒和作用力
• 阴阳离子 – 阴阳离子间以离子键结合，形成离子晶体。 • 分子 – 分子间以分子间作用力（又称范德瓦耳斯力）结合，
形成 分子晶体。 • 原子 – 原子间以共价键结合，形成原子晶体。
• 金属阳离子与自由电子
– 金属离子与自电电子以金属键结合,形成金属晶体.
一、离子晶体
• 什么叫离子晶体？ – 离子间通过离子键结合而成的晶体。 通常是阴阳离子的半径越小、
• 离子晶体的特点？ 离子的电荷数越高，离子键的 – 无单个分子存在；作越Na用高C越l不强表，示离分子子晶式体。的熔沸点 – 熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。 – 水溶液或者熔融状态下均导电。
（2）表示方法：H—X···H —X
（3）水中氢键的意义：
3 、分子晶体
◆ 什么叫分子晶体？
– 分子间通过分子间作用力结合成的晶体。
◆ 分子晶体的特点？
– 有单个分子存在；化学式就是分子式。“相似相溶” – 熔沸点较低，硬度较小，易升华。固体或熔化时不导电，某些溶
于水可导电
◆ 哪些物质可以形成分子晶体？
（3）．金属晶体结构与金属的延展性的关系
金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有 方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相 互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。
离子键
分子间作用力
共价键
金属键
阴、阳离子 高
分子 低
原子 很高
金属离子 及自由电子
较高
较硬而脆
软
高硬度
较硬
– 强度：化学键的键能为120~800kJ/mol，而分子间作用 力只有几到几十kJ/mol。
2 、氢键：
（1）对于HF、H20、NH3熔、沸点反常， 原因在于三者都是极性分子(极性很强)分 子间作用力很大，超出了一般的分子间作 用力的范围(实属氢键)。是介于分子间作 用力和化学键之间的一种特殊的分子间作 用力，因此，它们的熔、沸点反常。
– 由分子构成的物质，在一定条件下能发生三态变化，说 明分子间存在作用力。
– 影响分子间作用力的因素： ①分子的极性 ②相对分子 质量的大小。
组成相似的分子，极性分 子的熔、沸点大于非极性
• 分子间作分用子力与化学键的区别：
– 化学键存在于原子之间（即分子之内），而分子间作用 力显然是在“分子之间”。
• 哪些物质属于离子晶体？
– 强碱、部分金属氧化物、部分盐类。
• 离子晶体中的化学键 – 离子晶体中一定有离子键可能有共价键。
二、分子晶体 、 1 分子间作用力一 似（般 的来 物范说 质， ，德对 分于 子瓦组 间成作耳和用结力斯构随相着力）
• 分子间存在作用力的事相 质实对 的分 熔：子 点质 、量 沸增 点加 也而升增高大。，物
我们把晶体中重复出现的最基本
的结构单元叫晶体的基本单位——
晶胞
晶胞对组成晶胞的各质点（晶格点） 的占有率如何呢（以立方体形晶胞为例）？
属 于
8 个 小 立 方 体
顶点： 1/8
体心： 1
面心： 1/2
棱边： 1/4
一、晶胞对组成晶胞的各质点的 占有率
立方晶胞
体心： 1 面心： 1/2 棱边： 1/4 顶点： 1/8
四、金属晶体
1、定义：
金属离子与自由电子之间通过金属键形成晶体。
2、金属晶体的特点
（1）有确定的形状 （2）构成微粒：金属离子、自由电子。 （3）微粒间的作用力：金属键
（4）无单个分子存在。
当金属晶体熔融或参加化学反应时金属键被破坏
金属晶体的结构与其性质有哪些内在联系呢?
3、金属晶体的结构与金属性质的内在联系
常见晶体的形状和微粒的排列
干冰晶体结构分析图 CO2 分子
中心
干冰晶体结构分析图 CO2 分子
中心
常见晶体的形状和微粒的排列
石墨晶体结构示意图：
常见晶体的形状和微粒的排列
晶体之所以具有规则的几何外形， 是因其内部的质点作规则的排列，实际 上是晶体中最基本的结构单元重复出现 的结果。
下为气态的物质
不溶于一般溶剂
金刚石、 晶体硅、 二氧化硅、 碳化硅
不溶于一般溶剂
各种金属及 一些合金
根据下列性质判断属于原子晶体的物质是 B A. 熔点为2700℃，导电性好，延展性强 B. 无色晶体，熔点为3550℃，不导电，质硬， 难溶于水及有机溶剂
C. 无色晶体，溶于水，质硬而脆，熔点为 800℃，熔化时能导电
热的不良导体 热的不良导体
固态时不导电，熔融 非导体，某些溶 或溶与水后可导电 于水后可导电
热的不良导体 非导体
热的良导体 良导体
易溶于极性溶剂， 相似相溶 如水等
①活泼金属阳离子+活
泼非金属阴离子形成② 大多数非金属单
活泼金属阳离子+复杂 质及其氢化物、
阴离子③复杂阳离子+ 惰性气体及常温
活泼金属阴离子④复杂 阳离子+复杂阴离子
二、有关晶体的计算
1、当题给信息为晶体中最小重 复单元——晶胞（或平面结构）中 的微粒排列方式时，要运用空间想 象力，将晶胞在三维空间内重复延 伸，得到一个较完整的晶体结构， 形成求解思路。
– 卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有气体、非金属氢化物、 多数非金属氧化物等。
◆ 分子晶体中的化学键
– 有的分子晶体中无化学键（如：Ar等），其它一般含共价键
三、原子晶体
• 什么叫原子晶体？ – 原子间通过共价键结合成的具有空间网状结构的晶体。 • 原子晶体的特点？ – 熔沸点很高，硬度很大，难溶于一般溶剂。 • 哪些物质属于原子晶体？ – 金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅 • 原子晶体的化学键 – 原子晶体中化学键为共价键
D. 熔点为－56℃，微溶于水，硬度小，固态 或液态时不导电
常见晶体的形状和微粒的排列
NaCl晶体结构示意图：
ClNa+
NaCl晶体结构示意图：
ClNa+
Cl-
Na+
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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常见晶体的形状和微粒的排列
CsCl晶体结构示意图
常见晶体的形状和微粒的排列
二氧化硅晶体结构示意图 Si原子 O原子
（1）．金属晶体结构与金属导电性的关系
在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子 的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子 就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。
（2）．金属晶体结构与金属的导热性的关系
金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞 把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金 属达到相同的温度。
三种晶体的熔点
金刚石 食 盐 干 冰
晶体的硬度
金刚石 食 盐 石 墨
构成晶体的基本微粒和作用力
• 阴阳离子 – 阴阳离子间以离子键结合，形成离子晶体。 • 分子 – 分子间以分子间作用力（又称范德瓦耳斯力）结合，
形成 分子晶体。 • 原子 – 原子间以共价键结合，形成原子晶体。
• 金属阳离子与自由电子
– 金属离子与自电电子以金属键结合,形成金属晶体.
一、离子晶体
• 什么叫离子晶体？ – 离子间通过离子键结合而成的晶体。 通常是阴阳离子的半径越小、
• 离子晶体的特点？ 离子的电荷数越高，离子键的 – 无单个分子存在；作越Na用高C越l不强表，示离分子子晶式体。的熔沸点 – 熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。 – 水溶液或者熔融状态下均导电。
（2）表示方法：H—X···H —X
（3）水中氢键的意义：
3 、分子晶体
◆ 什么叫分子晶体？
– 分子间通过分子间作用力结合成的晶体。
◆ 分子晶体的特点？
– 有单个分子存在；化学式就是分子式。“相似相溶” – 熔沸点较低，硬度较小，易升华。固体或熔化时不导电，某些溶
于水可导电
◆ 哪些物质可以形成分子晶体？
（3）．金属晶体结构与金属的延展性的关系
金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有 方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相 互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。
离子键
分子间作用力
共价键
金属键
阴、阳离子 高
分子 低
原子 很高
金属离子 及自由电子
较高
较硬而脆
软
高硬度
较硬
– 强度：化学键的键能为120~800kJ/mol，而分子间作用 力只有几到几十kJ/mol。
2 、氢键：
（1）对于HF、H20、NH3熔、沸点反常， 原因在于三者都是极性分子(极性很强)分 子间作用力很大，超出了一般的分子间作 用力的范围(实属氢键)。是介于分子间作 用力和化学键之间的一种特殊的分子间作 用力，因此，它们的熔、沸点反常。
– 由分子构成的物质，在一定条件下能发生三态变化，说 明分子间存在作用力。
– 影响分子间作用力的因素： ①分子的极性 ②相对分子 质量的大小。
组成相似的分子，极性分 子的熔、沸点大于非极性
• 分子间作分用子力与化学键的区别：
– 化学键存在于原子之间（即分子之内），而分子间作用 力显然是在“分子之间”。
• 哪些物质属于离子晶体？
– 强碱、部分金属氧化物、部分盐类。
• 离子晶体中的化学键 – 离子晶体中一定有离子键可能有共价键。
二、分子晶体 、 1 分子间作用力一 似（般 的来 物范说 质， ，德对 分于 子瓦组 间成作耳和用结力斯构随相着力）
• 分子间存在作用力的事相 质实对 的分 熔：子 点质 、量 沸增 点加 也而升增高大。，物
我们把晶体中重复出现的最基本
的结构单元叫晶体的基本单位——
晶胞
晶胞对组成晶胞的各质点（晶格点） 的占有率如何呢（以立方体形晶胞为例）？
属 于
8 个 小 立 方 体
顶点： 1/8
体心： 1
面心： 1/2
棱边： 1/4
一、晶胞对组成晶胞的各质点的 占有率
立方晶胞
体心： 1 面心： 1/2 棱边： 1/4 顶点： 1/8
四、金属晶体
1、定义：
金属离子与自由电子之间通过金属键形成晶体。
2、金属晶体的特点
（1）有确定的形状 （2）构成微粒：金属离子、自由电子。 （3）微粒间的作用力：金属键
（4）无单个分子存在。
当金属晶体熔融或参加化学反应时金属键被破坏
金属晶体的结构与其性质有哪些内在联系呢?
3、金属晶体的结构与金属性质的内在联系