第七章固体的结构与性质剖析
第七章固体结构与性质(1)PPT课件
离子的电子构型对离子晶体性质的影响， 需要从离子极化的角度来讨论。 （二）离子极化的概念 1、离子极化
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离子极化
孤立简单离子，离子的电荷分布是球形对 称的，不存在偶极，但当把离子置于电场中， 离子的核和电子云就发生相对位移，离子变形 而出现诱导偶极，这个过程称为离子的极化。
这种介于液态和晶态间的各向异性的凝聚 流体，称为液晶。
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5
离子晶体
二、离子晶体及其性质
（一）离子晶体的特征和性质
由离子间静电引力结合成的晶体——离子晶体。
晶体内（或分子内）某一粒子周围最接近的粒子数 称为该粒子的配位数。如NaCl晶体中Na+、Cl-配位数 均为6。
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。
石墨为典型例子，石墨中，C原子取SP2杂化， 呈层状结构，剩余的电子形成大π键——由多个 原子共同形成的大π键。其中的电子沿层面活动 力强，与金属中自由电子类似，故石墨沿层面电 导率大。
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混合型晶体和晶体缺陷
（二）实际晶体的缺陷及其影响 1、空穴缺陷 晶体内某些晶格结点上缺少粒子，从而出 现空穴。 2、置换缺陷 晶体内组成晶体的某些粒子被少量别的粒子 取代造成晶体的缺陷。 3、间充（或填隙）缺陷 晶体内组成晶体粒子堆积的空隙位置被外来粒 子所填充。
第七章 固体的结构与性质
Байду номын сангаас
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1
固体的结构与性质
晶 离 原 金混离基
体 子 子 属合子本
和 晶 晶 晶型极要
非 体 体 体晶化求
无机化学第七章固体的结构与性质
ZnS型 同质多晶现象：
高温晶下胞：N正aC立l型方形
化学组成相同而晶阳体离构子型配不位同数的：现4象
阴离子配位数：4
S2- Zn2+
例 BeO、ZnSe
7-2-3 离子晶体的稳定性
离子晶体的晶格能
晶格能——标准态下，拆开1mol离子晶体 变为气态离子所需吸收的能量
NaCl(s)
7-1-1 离子晶体的特征和性质
晶体 结点粒 粒子
类型 子种类 间作 一般性质 物质示例
用力
离子 阳、阴 晶体 离子
静电 引力
熔点较高、 活泼金属 略硬、脆, 氧化物、
熔体、溶液易导电 盐类
NaF Na+、F-
硬度2~2.5, 熔点993℃
MgF2 Mg2+、F-
F- _
Na+
_
+ _ +
硬_ 度+5, +_ _+
H 5 = －U = ? ， NaCl 的晶格能 U 的相反数；
Na ( s ) H 1
Na ( g ) H 3
熔点_12+61℃_
+
_+ _ _+ _
+ + +
7-2-2 离子晶体中最简单的结构类型
AB型：NaCl型、 CsCl型、立方ZnS型
NaCl型
晶格类型:面心立方
Cl- 阳离子配位数：6 Na+ 阴离子配位数：6
例 KI、LiF、NaBr、 MgO、CaS
CsCl型
Cl- Cs+
ZnS型
S2- Zn2+
在加热时，由开始软化到完全熔化, 整 个过程中温度不断变化。
化学实验教案固体的结构与性质
化学实验教案固体的结构与性质化学实验教案：固体的结构与性质引言：固体是我们日常生活中常见的物质状态之一。
不同固体的结构与性质会对其化学性质、物理性质和应用产生重要影响。
本实验旨在通过实验操作，研究不同固体的结构与性质的关系，深化对固体基本概念的理解，并培养学生观察、记录和分析实验数据的能力。
实验材料：- 实验装置：烧杯，试管，酒精灯，玻璃滴管，试剂瓶等。
- 实验药品：氯化钠、硫酸铜、石碱、氯化铅等。
- 实验器具：移液管、酒精灯、显微镜等。
实验目的：1. 了解固体的基本概念和性质。
2. 研究不同固体的结构对性质的影响。
实验步骤：步骤一：氯化钠的结构与性质1. 取一定量的氯化钠放入烧杯中。
2. 加入适量的水，充分搅拌，观察氯化钠在水中的溶解现象。
3. 用试纸测定溶液的酸碱性质。
4. 使用显微镜观察溶液中的晶体结构。
步骤二：硫酸铜的结构与性质1. 取一定量的硫酸铜放入试管中。
2. 用酒精灯将试管加热，观察硫酸铜的颜色变化。
3. 使用显微镜观察加热后的硫酸铜颗粒的结构。
步骤三：石碱的结构与性质1. 取一定量的石碱放入烧杯中。
2. 加入适量的酸，观察石碱与酸反应的现象。
3. 用试纸测定反应产物的酸碱性质。
步骤四：氯化铅的结构与性质1. 取一定量的氯化铅放入试管中。
2. 使用显微镜观察氯化铅颗粒的结构。
3. 将试管加热，观察氯化铅在加热后的变化。
实验结果与分析：1. 氯化钠在水中溶解后形成透明的溶液，并呈现碱性。
显微镜下观察到晶体结构。
2. 硫酸铜加热后颜色变深，表明有结构或化学反应发生。
显微镜下观察到颗粒形状的变化。
3. 石碱与酸反应产生气体，并呈现酸性。
反应后产物的酸碱性质与反应前的石碱不同。
4. 氯化铅在加热后发生颜色变化，并形成新的固体产物。
结论：1. 固体的结构与性质密切相关，不同固体表现出不同的结构与性质。
2. 结构决定性质，固体的化学性质和物理性质与其结构有关。
3. 通过观察实验现象、结果和显微镜下的结构，可以帮助我们深入理解固体的结构与性质关系。
物质的结构与性质
物质的结构与性质引言：在我们的日常生活中，我们不断接触和使用各种各样的物质，如水、空气、金属、塑料等。
这些物质在我们的生活中扮演着重要的角色，而它们的性质决定了它们在不同的条件下的行为和用途。
本节课将探讨物质的结构与性质之间的关系，以帮助学生更好地理解和应用这些物质。
一、物质的组成与结构物质是由微观粒子构成的，不同的物质由不同种类的微观粒子组成。
例如，金属由金属元素中的金属离子和自由电子组成，而水则由水分子（H2O）组成。
学生可以通过实验和观察，了解不同物质的组成和结构，并探讨它们对物质性质的影响。
二、固体、液体和气体的结构与性质不同的物质在不同状态下具有不同的结构和性质。
固体具有紧密有序的排列和定形的结构，因此具有固定的形状和体积。
液体的微观粒子排列比较紧密，但没有固定的形状，可以自由流动。
气体的微观粒子排列比较松散，具有较高的运动能力，能够填满整个容器。
通过实验观察，学生可以深入理解不同状态下物质的结构和性质，并将其应用于实际问题。
三、溶解与溶液的性质溶解是指固体、液体或气体在液体中完全混合形成溶液。
不同物质在溶液中的行为与性质各不相同。
有些物质溶解后形成导电溶液，如盐溶液和酸性溶液；而有些物质溶解后形成非导电溶液，如糖溶液和酒精溶液。
通过进行实验和分析，学生可以研究溶解和溶液的性质，并了解溶质和溶剂的概念。
四、化学反应与物质性质的变化化学反应是指物质之间发生的化学变化。
在化学反应中，原有物质的组成和结构发生了改变，导致了物质性质的变化。
例如，铁与氧气发生化学反应生成铁的氧化物，其物理和化学性质与铁和氧气有所不同。
通过实验观察和研究，学生可以了解化学反应对物质性质的影响，并应用于实际生活中的问题解决。
五、应用案例在本节课的最后，我们将通过一些实际案例来展示物质的结构与性质之间的关系。
例如，我们可以通过探索不同材料的导热性和导电性，设计更高效的散热器和电路。
我们还可以研究酸和碱的性质，了解它们在生活中的应用，如清洗剂和药品的制备等。
固体的结构与性质
固体的结构与性质固体是物质的一种基本状态，其结构和性质对于我们理解和应用物质至关重要。
本文将从固体的结构与性质两个方面进行探讨，帮助读者深入了解固体的特点和相关知识。
一、固体的结构固体是由原子、离子或分子组成的，其内部结构紧密有序。
常见的固体结构有晶体和非晶体两类。
1. 晶体结构晶体是由规则重复排列的三维晶体格点构成的。
按照晶格的形状分类，晶体又可分为立方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、单斜晶系和三斜晶系六类。
晶体结构的特点包括：（1）周期性：晶体结构呈现规律的重复性，几何形状具有对称性。
（2）硬度：晶体由于内部原子、离子或分子的结合力较强，因此常具有较高的硬度。
（3）透明性：某些晶体的结构对入射光具有高度的吸收和散射，从而使得它们呈现出透明的性质。
2. 非晶体结构非晶体没有明确的晶体结构，其原子、离子或分子的排列形式是无序的、杂乱的。
非晶体的特点包括：（1）无规则性：非晶体内部原子、离子或分子无明显的规律性排列，呈现无序状态。
（2）随机性：在非晶态下，固体的物理性质随着组成成分的变化呈现连续性、可调节性。
（3）折射性：非晶体对光的折射性较强，使得它们呈现出不透明的特征。
二、固体的性质固体的性质是其结构特点所决定的，在以下几个方面表现出差异：1. 密度不同结构的固体具有不同的密度。
在一定温度和压力下，晶体的密度较大，而非晶体的密度较小。
这是因为晶体的有序排列使得原子、离子或分子之间的间隙较小，而非晶体中的无序性使得间隙较大。
2. 热导率晶体的热导率一般较高，是因为晶体中原子、离子或分子的排列紧密有序，传热路径较短。
非晶体由于其无序性，传热路径较长，因此热导率较低。
3. 电导率根据固体中携带电荷的粒子类型和可移动性的不同，固体的电导率表现出多样性。
金属固体因其自由电子的存在具有优良的导电性；离子晶体由于离子在结构中的周期性排列具有较高的电离度和离子迁移性；而非金属固体的电导率则相对较低。
4. 弹性固体的弹性是指其在受力作用下产生的变形和恢复的能力。
无机化学-第七章固体的结构与性质
H 6
NaCl ( s ) H 5
Na + ( g ) +
Cl－ ( g )
H 6 = f HmӨ = - 410.9 kJ·mol－1 ，NaCl的标准生成热。
由盖斯定律 H 6 = H 1 + H2 + H 3 + H 4 + H 5
所以
H 5 = H 6 － ( H1 + H 2 + H 3 + H 4 )
H 2 = 1/2 D = 119.7 kJ·mol－1 ，Cl 2 ( g ) 的离解能 D
的一半； 2021/5/31
无机化学
Na ( s ) + 1/2 Cl2 ( g )
H 1 Na ( g )
H 2 Cl ( g )
H 3
H 4
Na + ( g ) +
Cl－ ( g )
H 6
NaCl ( s ) H 5
a, b, c 为六面体 边长， α, β, γ 分别是bc , ca, ab 所组成的夹 角。
晶胞在三维空间中的无限重复排列
晶格
晶体
晶胞参数 差异
七种晶系
七种晶系的性质
晶系 立方晶系 四方晶系 六方晶系 菱形晶系 正交晶系 单斜晶系 三斜晶系
七种晶系
边长
a=b=c a = b≠c a = b≠c a=b=c a≠b≠c a≠b≠c a≠b≠c
给抽象的结果赋予实质性内容，即将 晶体的结构单元置于晶格的节点上，就是 晶体。
在晶体有规律的排列中，可以找到代 表晶体结构的最小的平行六面体单位，即 晶胞。
单晶体和多晶体
单 晶 体 晶 体 多 晶 体
固体物理知识点总结
固体物理知识点总结1. 固体的结构固体的结构是固体物理研究的重要内容之一。
固体的结构可以分为晶体结构和非晶体结构两类。
晶体是指固体物质中原子、离子或分子按照一定规则有序排列的结构，具有长程有序性。
晶体的周期性结构使其具有一些特殊的性质，如晶格常数和晶胞结构等。
晶体的结构可以根据晶体的对称性将晶系分为七类：三斜晶系、单斜晶系、单轴晶系、三方晶系、四方晶系、立方晶系和六方晶系。
非晶体是指固体中原子、离子或分子无序排列的结构，没有明显的周期性，具有短程有序性。
2. 固体的热力学性质固体的热力学性质是指固体在温度、压力等条件下的热力学行为。
其中包括固体的热容、热导率、热膨胀系数等热力学性质。
固体的热容是指单位质量的固体物质吸收或释放的热量与温度变化之间的关系。
固体的热导率是指单位时间内，单位面积和单位温度梯度下热量的传导速率。
固体的热膨胀系数是指单位体积的固体物质在温度变化时体积的变化与温度变化之间的关系。
3. 固体的光学性质固体的光学性质是指固体对光的吸收、散射和折射等性质。
固体的光学性质与其结构和原子（分子）的能级结构有关。
固体物质中的原子和分子会吸收特定波长的光子，产生特定的光谱线。
固体的折射率是指光在固体中传播时的光线偏折情况，也称为光线传播速度与真空中的光速之比。
4. 固体的电学性质固体的电学性质包括固体的导电性、介电常数、电阻率等。
固体的导电性是指固体对电流的导通能力。
固体的介电常数是指固体在外电场作用下的电极化程度。
固体的电阻率是指固体对电流的阻碍程度。
5. 固体的磁学性质固体的磁学性质是指固体在外磁场下的磁化行为。
固体物质中的原子和分子会在外磁场下产生磁化。
固体的磁学性质与其结构和原子（分子）的磁矩分布有关。
固体的磁化率是指固体在外磁场下的磁化程度。
固体物理是物理学中一个重要而广泛的研究领域，涉及的内容十分丰富和复杂。
本文仅对固体物理的基本知识点进行了简要的介绍和总结，希望能够为读者的学习和研究提供一些帮助。
无机化学第四版第七章思考题与习题答案
U最小）；(2) N2的熔点最低，Si最高（Si是原子晶体，N2和NH3是分子晶体，且N2的分子间力小于NH3）。
2. 离子 电子分布式 离子电子构型
Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5 9~17
5. 解：(1)极化力： Na+、Al3+、Si4+，变形性：Si4+、Al3、Na+；
(2)极化力：Ge2+、Sn2+、I-，变形性：I-、Sn2+、Ge2+
6. 解：SiCl4、AlCl3、MgCl2、NaCl。
7. 解：(1) 离子极化作用由强到弱：HgS>CdS>ZnS; 溶解度由小到大:HgS<CdS<ZnS.
4. 根据所学晶体结构知识，填出下表。
物 质 晶格结点上的粒子 晶格结点上粒子间的作用力 晶体类型 预测熔点(高或低)
N2 N2分子 分子间力 分子晶体 很低
SiC Si、C原子 共价键 原子晶体 很高
2. (1)NaF的熔点高于NaCl；因为r(F-)<r(Cl-),而电荷数相同，因此，晶格能：NaF>NaCl。所以NaF的熔点高于NaCl。
(2)BeO的熔点高于LiF；由于BeO中离子的电荷数是LiF中离子电荷数的2倍。晶格能：BeO>LiF。所以BeO的熔点高于LiF。
Ag+ 1s22s22p63s23p63d104s24p64d10 18
Ca2+ 1s22s22p63s23p6 8
Li+ 1s2 2
S2- 1s22s22p63s23p6 8
Pb2+ [Xe]4f145d106s2 18+2
固体的结构与性质
固体的结构与性质固体是物质存在的一种状态，其分子或原子以固定的位置排列，相互间具有一定的结构和性质。
本文将探讨固体的结构特征以及对其性质的影响。
一、晶体结构晶体是固体中最有序、结构最规则的形态。
晶体的结构由重复排列的单位结构单元组成，这些结构单元通过晶体内部的转换与堆积形成整齐的晶体结构。
1. 点阵结构晶体结构的基本特征是点阵结构，即离子、分子或原子在晶体中以一定的法则排列。
常见的点阵结构包括立方晶系、四方晶系、正交晶系、斜方晶系、六方晶系和三斜晶系等。
2. 晶体面及晶胞晶体面指晶体的各个表面，其位置由晶胞决定。
晶胞是晶体中最小的结构单位，由一定数量的晶体面组成。
不同晶体的晶胞形状和大小各异，反映了各自的晶体结构。
3. 空间群空间群是描述晶体点阵结构的数学概念，它由旋转、平移、镜像操作和点群对称等元素组成。
空间群的不同反映了晶体的对称性，对晶体的性质和应用具有重要的影响。
二、非晶态结构非晶态是一种无典型结构的固体形态，其原子或分子排列无序。
非晶态是具有熵增益的形态，因而具有较高的熔点和较大的硬度。
非晶态结构的形成与快速冷却或高压下的固化有关。
1. 玻璃态玻璃是一种典型的非晶态结构，具有无序排列的原子或分子。
玻璃的制备通常通过快速冷却，使晶体无法形成有序结构，从而呈现出非晶态特征。
玻璃具有良好的透明性、热稳定性和化学稳定性。
2. 聚合物非晶态聚合物在液态聚合过程中，由于聚合物链的缩短和杂乱的分子运动，导致聚合物呈现无序排列的非晶态结构。
聚合物非晶态结构的形成直接影响了聚合物的物理性质、力学性能和热稳定性。
三、结构与性质的关系固体的结构直接影响其性质，不同结构的固体表现出不同的物理、化学性质。
以下是几个典型的例子。
1. 晶体的硬度晶体的硬度与其晶体结构以及离子或分子间的相互作用力有关。
通常，离子键和共价键较强，因此具有离子结构或共价结构的晶体通常比分子结构的晶体硬度更高。
2. 聚合物的弹性聚合物的结构对其弹性和可塑性起着关键作用。
第七章 固体、液体和气体的性质
第七章固体、液体和气体的性质在20世纪上半叶，物理学对固体的研究主要是针对自然界天然存在物体的一些物理现象，例如各种金属和非金属晶体。
但到20世纪下半叶，固体物理逐渐演变为含义更广的凝聚态物理（液态也包括在内）。
研究方法上主要是从微观结构和微观粒子（分子、原子、电子）的运动来研究其宏观性质。
我们从分子动理论可以知道，分子不停地在做无规则运动，它们之间有相互作用力存在。
分子力的作用使分子聚集在一起，分子的无规则运动又使它们分散开来，这两种作用相反的因素决定了分子的三种不同的聚集状态：固态、液态和气态。
固体和液体有一个共同点，即原子、分子间距离较短，彼此间有较强的作用，它们都不易被压缩。
而气体和液体都没有一定的形状，都具有流动性，所以统称为流体。
气体分子间距离较大，分子间的作用十分微弱，可以认为气体分子除了跟别的分子或跟器壁碰撞时有相互作用外，不受其他任何作用力，所以气体分子可以到达容器的任何角落而充满整个容器。
本章我们将学习固体、液体和气体的性质，以及它们的微观结构。
第七章 A 固体的基本性质瑞典皇家科学院于1996年10月宣布，将当年诺贝尔化学奖授予美国的罗伯特·柯尔、理查德·斯莫利和英国的哈罗德·克罗托。
这三位科学家获奖的原因是他们发现了一种新的碳的同素异构体：碳- 60。
这种分子形状很像足球的新材料有许多独特的性质，将在21世纪的经济建设中发挥重要的作用。
图7-1那么，极微小的“足球”为什么会在科技界引起如此巨大的轰动效应呢？要解释这些问题，我们必须从固体的微观结构及其基本性质讨论起。
一、晶体和非晶体固体是一种物质的凝聚态。
从结构上说，一般可以把固体分成晶体和非晶体两大类，我们平时接触的物质，如金属、玻璃、木材、泥土等，其中哪些是晶体？哪些是非晶体呢？拓展联想你知道什么是凝聚态物质吗？物质除气、液、固三种常见状态外，还有介于液、固之间的中间态、等离子态、低温下的特殊量子态（如超流态）等。
固体与液体知识点总结
固体与液体知识点总结一、固体的性质和结构1. 固体的性质固体具有以下一些基本性质：(1) 形状稳定：固体的分子间有较强的相互作用力，使得固体具有固定的形状和体积。
(2) 不易压缩：由于固体分子间的排列比较密实，所以固体的体积很难被改变，即固体不易被压缩。
(3) 定形定容：固体分子间的相互作用力很大，所以固体的分子基本处于固定的位置，这样使得固体具有定形定容的特点。
(4) 有一定的硬度：固体由于分子排列牢固，所以具有一定的硬度，不易变形。
2. 固体的结构固体的结构可以分为晶体和非晶体两类。
晶体是由周期排列的离子、原子或分子组成，这种结构是有规则的、有序的。
而非晶体是由无序排列的离子、原子或分子组成，这种结构是无规则的、无序的。
晶体的结构又可分为离子晶体、共价晶体和金属晶体等不同类型，每种类型的晶体都有其特有的结构和性质。
非晶体则是因为其原子或分子排列是无序的，所以无固定的结构和性质。
二、液体的性质和结构1. 液体的性质液体具有以下一些基本性质：(1) 体积不定形：液体的分子间受到一定的相互作用力，使得液体具有一定的粘滞性，所以液体的体积不定形。
(2) 定容不定形：液体具有一定的粘滞性和流动性，所以液体的形状不固定但体积固定，具有定容不定形的特性。
(3) 可压缩：液体相对于固体来说，由于其分子间作用力较小，液体具有一定的压缩性。
(4) 无一定的形状和容积：液体的分子排列比较紧密，所以无一定的形状和容积。
2. 液体的结构液体的结构是由无序排列的离子、原子或分子组成，这种结构是无规则的、无序的。
液体的分子排列常常具有一定的规则，但整体上并没有固定的结构。
三、固液相转化1. 固液相转化的条件固液相转化是指物质从固态转化为液态或从液态转化为固态的过程。
固液相转化的条件主要包括温度和压力两个方面。
当物质的温度高于其熔点时，固体会转化为液体；当物质的温度低于其凝固点时，液体会转化为固体。
在一定的压力条件下，物质的固液相转化温度也是固定的，这就是物质的熔点和凝固点。
固体材料的结构与性能研究
固体材料的结构与性能研究固体材料是指具有坚实的物理结构和化学成分，能够保持形状和体积，并能够抵抗形变和变形的物体。
固体材料广泛应用于各行各业，例如建筑、机械制造、电子工程等领域。
理解固体材料的结构与性能对于材料研究和应用具有重要意义。
本文将介绍固体材料的结构与性能研究的相关内容。
一、固体材料的结构固体材料的结构通常由原子和分子组成。
原子具有正电荷的原子核和负电荷的电子壳层。
原子核内有质子和中子，而电子壳层中的电子数量与原子的元素相对应。
固体材料中的原子通过化学键形成分子或晶体。
分子由共价键或离子键相连的原子组成，而晶体是由原子、离子或分子组成的具有长程有序排列的结构。
固体材料的结构可以分为单晶体、多晶体和非晶体。
单晶体中的原子或分子具有长程有序排列的结构，具有清晰的表面和平滑的断面。
多晶体由许多结晶颗粒组成，晶粒与晶粒之间的晶界和晶界内的缺陷对材料的性质产生重要影响。
非晶体中的原子、离子或分子没有长程有序排列的结构。
相较于单晶体和多晶体，非晶体的晶体缺陷较小，但由于其结构的无序性，非晶体具有更高的熵和更大的内聚能。
二、固体材料的性能固体材料的性能主要由以下几个方面组成：力学性能、电学性能、光学性能和热学性能。
（1）力学性能力学性能主要指材料在受到外部力作用下的抗力和形变特性。
例如，固体材料的硬度、强度、韧性和弹性模量等。
固体材料的硬度主要指其对于外部压力或切割力的抗性。
固体材料的硬度可以通过Vickers硬度和洛氏硬度来进行测量。
固体材料的强度主要指其在承受拉伸、压缩、剪切和弯曲力时的抵抗力。
材料的强度可以通过拉伸试验、压缩试验和弯曲试验来测试。
固体材料的韧性主要指其在受到外部力作用下能够延展或变形的能力。
材料的韧性可以通过冲击试验来测试。
固体材料的弹性模量主要指其对于外部力作用下能够恢复原状的能力。
材料的弹性模量可以通过牛顿破坏法和声波法来测试。
（2）电学性能电学性能主要指固体材料在电场中的表现。
固体的结构与热力学性质
固体的结构与热力学性质固体是物质存在的一种形态，固体的热力学性质与其结构密切相关。
在热力学中，固体有其特有的性质，如定容热容、热膨胀系数等。
而这些性质又与固体的构成、结构有着紧密的联系。
本文将从固体结构的角度来探讨固体的热力学性质。
晶体结构与热力学性质晶体是固体中的一种重要形态。
晶体由相同的基本结构单元组成，一般来说晶体结构具有非常好的规则性和对称性。
晶体的密度、热容等性质与晶体的结构密切相关。
以体心立方晶格为例，体心立方晶格中原子的密度最大，而热容也相对较大。
这是因为体心立方晶格的原子最靠近中心，原子间作用力最强。
原子间作用力越强，晶体的结合能越大，这也就意味着晶体的热容、热膨胀系数等热力学性质越高。
晶体的对称性也对其热力学性质产生影响。
晶体对称性越高，热容就越小，热膨胀系数也越小。
这是因为对称性高的晶体不易产生畸变，晶格结构更加稳定，因此热容、热膨胀系数等也就更小。
例如，氧化铝晶体的对称性比较高，因此其热容比其他物质低得多。
非晶态结构与热力学性质与晶体不同，非晶态结构的物质中不存在规则的结晶结构，其原子排列是无序的。
因此，非晶态结构的物质其热力学性质也与晶体的不同。
以非晶态金属为例，其热膨胀系数较大，这是因为其内部没有明确的原子排列规则，因此容易受到温度的影响，容易膨胀。
而且，由于其结构杂乱无章，其热容也较大，这表明其结构较不稳定。
材料的缺陷对热力学性质的影响材料的缺陷也对其热力学性质产生影响。
材料中可能存在各种缺陷，如空位、夹杂、晶界、位错等。
这些缺陷均会对材料的热力学性质产生影响。
例如，晶界是晶体中相邻晶粒之间的交界面，由于晶界的存在，晶体中存在一定的结构杂乱程度，从而导致晶体的热容、热导率等热力学性质会发生变化。
总之，固体的结构对其热力学性质是有着重要影响的。
不同结构的固体其热力学性质也会有所不同。
对于材料科学工作者来说，更深入地了解固体结构以及固体热力学性质之间的关系是非常必要的。
固体的结构与性质
二 晶体的内部结构 1 晶格 把晶体中规则排列的粒子看作几何点，叫作结点。 把晶体中规则排列的粒子看作几何点，叫作结点。将结点 按照一定方向和某种规则连接起来， 按照一定方向和某种规则连接起来，得到可以描述晶体内 部结构的空间格子，简称晶格。晶格有14种不同形状。 部结构的空间格子，简称晶格。晶格有 种不同形状。 种不同形状
晶体类型 结点上的粒子
离子晶体 正、负离 子
原子晶 体 原子 极性分 子
分子晶体 非极性分子
金属晶体 金属原子、 金属原子、金属 正离子(离子间隙 正离子 离子间隙 处有自由电子) 处有自由电子 金属键
结合力
离子键
共价键
性 质 特 征
熔、沸点 硬度 机械性能
较高 硬 脆
高 硬 不脆
分子间 力、氢 键 低 软 软
如，Na的3s1形成3s能带： Na的 形成3 能带：
(σ*3s) (σ3s)
能量较低的σ3s能带充满电子，称满带； 3s能带没 能量较低的σ3s能带充满电子，称满带；σ*3s能带没 σ3s能带充满电子 有电子，为空带，又称导带,在满带和导带之间有禁带。 有电子，为空带，又称导带,在满带和导带之间有禁带。
标准态下
Na+(g)+Cl-(g)
U=786kJ·mol-1
z1 z 2 U ∝ d
z：阴、阳离子所带电荷数 ： d：核间距 ：
对于晶体构型相同的离子晶体：离子所带电荷数越高、 对于晶体构型相同的离子晶体：离子所带电荷数越高、核 间距越短，晶格能越大，晶体越稳定。 间距越短，晶格能越大，晶体越稳定。 2 离子晶体的稳定性 晶格能越大，离子晶体越稳定，其熔点越高，硬度越大。 晶格能越大，离子晶体越稳定，其熔点越高，硬度越大。 思考：按熔点高低将下列物质排列： 思考：按熔点高低将下列物质排列：NaCl、MgO、CaO、KCl。 、 、 、 。 MgO > CaO >NaCl>KCl
无机化学第四版第七章思考题与习题答案
BaCl2 Ba2+、Cl-离子 离子键 离子晶体 较高
5. 解：(1)极化力： Na+、Al3+、Si4+，变形性：Si4+、Al3、Na+；
4. (1)MgO可作为耐火材料；为离子晶体，熔点高。
(2)金属Al,Fe都能压成片、抽成丝，而石灰石则不能；因为金属Al,Fe为金属晶体。而石灰石为离子晶体。
(3)在卤化银中，AgF可溶于水，其余卤化银则难溶于水，且从AgCl到AgI溶解度减小；AgF、AgCl、AgBr、AgI随着阴离子半径的增大，阴离子的变形性增大，离子间的极化不断增强，由离子键逐步过渡到共价键。所以溶解度逐步减小。
6. Cu+和Ag+均属18电子构型，尽管Cu+的极化力大于Ag+的，但是Ag+的变形性大于Cu+的，导致Ag2S的附加极化作用加大，键的共价成分增大、溶解度减小。
习 题
1.解：(1)KBr的熔点最低，MgO最高（离子晶体比较晶格能，MgO的电荷数为2，U最高，KBr的半径最大，U最小）；(2) N2的熔点最低，Si最高（Si是原子晶体，N2和NH3是分子晶体，且N2的分子间力小于NH3）。
2. 离子 电子分布式 离子电子构型
Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5 9~17
Ag+ 1s22s22p63s23p63d104s24p64d10 18
Ca2+ 1s22s22p63s23p6 8
Li+ 1s2 2
（4）X与Cl形成XCl4化合物，X发生等性的SP3杂化，XCl4呈四面体，其分子的偶极矩等于零。
固体的性质固体的结构与性质
固体的性质固体的结构与性质固体是一种物质的表现形态，具有固定的形状和体积。
它的结构和性质对于我们理解物质的特性以及应用具有重要的意义。
本文将探讨固体的结构和性质，从几个方面来进行论述。
一、晶体的结构和性质晶体是具有有序排列的固体，其原子、离子或者分子按照一定的几何规律排列而成。
晶体的结构决定了其特殊的性质。
1. 晶胞结构晶胞是晶体最基本的重复单元，它通过翻转和堆放形成整个晶体。
常见的晶胞结构有立方晶胞、正交晶胞、晶体晶胞等。
晶胞结构的不同决定了晶体的物理和化学性质的差异。
2. 晶体的硬度晶体的硬度是指晶体抵抗外力破坏的能力。
硬度的大小与晶体的结构和成分有关。
例如，金刚石的硬度非常高，因为它的碳原子以立方晶胞的形式排列，碳原子之间有很强的共价键连接，使得金刚石具有极高的硬度。
3. 晶体的透明性晶体的透明性指的是光线穿过晶体的能力。
晶体透明性的好坏与晶体的结构有关，通常晶体的结构是高度对称的，没有杂质或缺陷，能使光线顺利传播而不发生散射。
因此，很多晶体具有良好的透明性，如水晶、石英等。
二、非晶体的结构和性质非晶体是指原子、离子或者分子无序排列的固体，它们没有明显的晶体结构。
非晶体的结构与晶体不同，导致了其特殊的性质。
1. 非晶体的刚度非晶体在结构上缺乏长程有序性，使得原子之间的位置和方向无规律可循，因此非晶体的刚度较低。
与晶体相比，非晶体更容易变形，无法保持固定的形状。
2. 非晶体的熔化温度非晶体的熔化温度通常较低。
由于非晶体的结构较为松散，原子之间的键力较弱，因此可以在较低的温度下熔化。
3. 非晶体的光学性质非晶体的光学性质较差。
由于非晶体的结构无规则，光线在非晶体中容易散射，导致光的传播速度下降和透明度降低。
三、固体的导电性固体的导电性是固体材料中电子或正离子的运动性质，也与固体的结构和性质密切相关。
1. 金属导体金属是电子自由流动的良好导体，其导电性能与金属中的自由电子有关。
金属中的原子以一种密堆的方式排列，形成电子云，电子可以自由地在其中移动，从而形成电流。
固体知识点物理总结归纳
固体知识点物理总结归纳固体的结构固体的结构是由原子、分子或离子按一定规则排列而形成的。
根据固体的结构特征，固体可分为晶体和非晶体两大类。
晶体：晶体是具有高度有序结构的物质，原子、分子或离子在空间中排列有序，呈现出一定的周期性结构。
根据晶体的结构特征，晶体又可以分为离子晶体、共价晶体和金属晶体等几种类型。
非晶体：非晶体是指原子、分子或离子的排列没有明显的周期性，呈现出无序结构。
非晶体的性质与晶体相比其结构较为松散，具有较高的熵值。
固体的性质固体的性质是由其结构和原子间相互作用所决定的。
固体具有一些特定的性质，例如硬度、脆性、导电性等，这些性质反映出固体内部原子间相互作用的特点。
硬度：硬度是材料抵抗外力的性能。
固体的硬度与其结构有关，晶体的硬度通常比非晶体大，共价晶体的硬度也往往比金属晶体大。
脆性：脆性是指材料在受到外力作用时，很容易发生断裂。
大多数晶体材料都是脆性材料，而非晶体材料通常表现出较强的韧性。
导电性：导电性是指固体材料对电流的传导能力。
金属晶体通常具有较好的导电性，而共价晶体和离子晶体通常导电性较差。
固体的热性质固体的热性质是固体物质在受热时表现出的一些特性。
固体的热性质主要包括热膨胀、热导率和热容等。
热膨胀：固体在受热时，由于原子振动增强，晶格内原子间的相互作用减弱，从而造成晶格参数增大，体积膨胀。
不同固体的热膨胀系数不同，通常晶体的热膨胀系数比非晶体大。
热导率：热导率是指固体材料导热的能力。
金属晶体的热导率通常较高，而非晶体材料的热导率通常较低。
热容：热容是指固体在单位温度变化时吸热或放热的能力。
固体的热容与其结构有关，晶体的热容通常较大，非晶体的热容通常较小。
固体的力学性质固体的力学性质是固体物质在受外力作用下所表现出来的性质。
固体的力学性质主要包括弹性模量、抗拉强度、屈服强度等。
弹性模量：弹性模量是度量固体材料变形能力的物理量。
固体的弹性模量与其结构有关，晶体材料的弹性模量通常较大，非晶体材料的弹性模量通常较小。
初中化学知识点归纳固体的特性与结构
初中化学知识点归纳固体的特性与结构固体是一种物质的状态，它具有一定的形状和体积，呈现出相对稳定的结构和特性。
化学中，固体是我们研究的重要对象之一。
本文将对初中化学中固体的特性和结构进行归纳。
一、固体的特性固体与气体和液体相比，具有独特的特性，主要包括以下几个方面：1.形状和体积稳定固体具有一定的形状和体积，不易受外界影响而改变。
这是由于固体分子间的相互作用力比较强，使得分子排列有序，形成稳定的结构。
因此，固体在常温常压下呈现出固定的形态。
2.高密度由于固体分子紧密排列，分子之间的空隙较小，因此固体具有较高的密度。
相同质量的固体与气体和液体相比，占据的体积较小。
3.硬度与脆性固体的硬度和脆性是其特有的性质。
硬度指固体抵抗外力的能力，脆性则指固体在受到外力作用时会发生断裂。
这是由于固体分子之间的相互作用力的强度导致的。
4.熔点和沸点高固体的熔点和沸点较高，需要较高的温度才能使其发生熔化或汽化。
这是由于固体分子之间的相互作用力较强，需要克服较大的能量才能使其分子间距增大。
二、固体的结构固体的结构是指固体中分子或离子的排列方式和空间结构。
化学中，我们常见的固体结构主要有以下几种：1.晶体结构晶体是一种具有规则三维排列的物质。
在晶体中，分子或离子按照一定的规则排列，形成排列有序的结构。
晶体具有清晰的平面和面角，能够形成规则的晶体结构。
例如，盐类晶体中，正负离子按照一定比例和排列方式排列，形成晶体的立方结构。
2.非晶体结构非晶体是一种无法形成规则晶体结构的固体。
在非晶体中，分子或离子的排列是杂乱无序的，没有明显的平面和面角。
玻璃就是一种典型的非晶体，它的结构没有明确的规则性。
3.多晶结构多晶体是由多个晶体颗粒组成的物质。
在多晶体中，多个晶体颗粒具有不同的取向和晶格结构。
例如，金属材料常见的钢铁就是多晶体材料。
三、固体的分类根据固体的组成和性质，可以将固体分为以下几类：1.金属金属是一类特殊的固体，具有良好的导电性和导热性。
固体的性质与结构
固体的性质与结构一、固体的定义与特点1.定义：固体是一种物质状态，具有固定的形状和体积，分子间相互作用力较强。
2.特点：固体分子的运动范围有限，排列有序，密度大，稳定性好。
二、固体的结构1.晶体结构：具有规则的几何外形，分子排列有序，如金属、食盐等。
2.非晶体结构：没有规则的几何外形，分子排列无序，如玻璃、塑料等。
三、固体的性质1.密度：单位体积内物质的质量，反映了固体的紧密程度。
2.硬度：固体抵抗外力压缩的能力，反映了分子间的相互作用力。
3.熔点：固体转变为液体的温度，与分子间的相互作用力有关。
4.沸点：固体转变为气体的温度，与分子间的相互作用力有关。
5.导电性：固体导电的能力，与自由电子的多少有关。
6.导热性：固体导热的能力，与分子间的相互作用力有关。
7.延展性：固体抵抗拉伸的能力，与分子间的相互作用力有关。
四、固体的分类1.金属固体：具有良好的导电性、导热性和延展性，如铜、铁、铝等。
2.非金属固体：如食盐（氯化钠）、白糖（蔗糖）等。
3.有机固体：如塑料、橡胶等。
五、固体的应用1.建筑材料：如水泥、砖块、钢材等。
2.电子元件：如半导体材料、集成电路等。
3.日常生活用品：如瓷器、玻璃等。
4.医药领域：如药物制剂、生物材料等。
六、固体的研究方法1.实验观察：通过实验现象来研究固体的性质与结构。
2.理论分析：运用物理学、化学等知识来解释固体的性质与结构。
3.技术手段：如X射线衍射、电子显微镜等，用于观察固体微观结构。
通过以上介绍，希望你对固体的性质与结构有更深入的了解。
在今后的学习和生活中，你可以不断探索和发现固体世界的奥秘。
习题及方法：1.习题：固体的定义是什么？请简述其特点。
方法：回顾课本中关于固体的定义和特点的描述，提取关键信息。
答案：固体的定义是具有固定的形状和体积的物质状态，其特点是分子间相互作用力较强，分子的运动范围有限，排列有序，密度大，稳定性好。
2.习题：晶体的结构具有哪些特点？请举例说明。
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MgO 2 2 65 140 4147 2800 5.5
CaO
2 2 99 140 3557 2576 4.5
SrO
2 2 113 140 3360 2430 3.5
BaO
2 2 135 140 3091 1923 3.3
• 典型离子晶体： • 活泼金属的含氧酸盐、卤化物、氧
化物。
• 离子晶体的特点： • 熔点、硬度较高，脆， • 固体不导电，液态和溶液时导电。
第七章 固 体 的结 构
● 物质主要分为三种聚集状态： 气态、液态和固态
● 固态：晶态物质；无定形态 ● 无定型体：内部质点排列不规则，没
有一定的结晶外型 ● 晶体：内部质点排列长程有序
晶体：材料的粒子（离子、分子）在空间 呈规则、周期性的排列。 非晶体（无定型体）：材料的粒子无规堆 积，和液体相似，亦称为“过冷液体” 或 “无定形体”。
气化热 △ rHm,3
升 华 焓
△
rHm,1 1
2
1
2
键能
Br2 (g)
△ rHm,4
△ fHm
K(g)
Br (g)
△ rHm,5
电子亲和能
△ rHm,2
电离能
KBr(s)
U △ rHm,6
Br (g) +
K+ (g)
△ fHm = △ rHm,1 + △ rHm,2 +△ rHm,3 +△ rHm,4 +△ rHm,5 + △ rHm,6
● CsCl型晶体----配位数为8，立方体晶胞 ● NaCl型晶体----配位数为6 ，立方面心晶胞
● ZnS型晶体----配位数为4 ，立方面心晶胞
构型 ●CsCl型 ● NaCl型 ● ZnS型
实例
CsBr, CsI, NH4Cl KCl, NaBr, MgO
(黄球－Zn2+ , 紫红球－S2-)
一、晶体的宏观特征
1.规则的几何外形
不论在何种条件下结晶，所得晶体的表面夹角 （晶角）是一定的。
硫
石英
m.p.
2.固定的熔点
熔化时，体系温度不 变。
3.各向异性
t
导热、导电、膨胀系数、折射率等性质常因晶体 取向不同而异.
晶体特点 具有规则几何外形 具有固定的熔点 呈现各向异性
晶体规则外形
• 晶格或点阵 • 晶体中相邻的原子（或原子结合态
△ rHm,1=89.2kJ·mol-1 △ rHm,2 =418.8kJ·mol-1 △ rHm,3 =15.5kJ·mol-1 △ rHm,4 =96.5kJ·mol-1 △ rHm,5 =-324.7kJ·mol-1 △ fHm =295.3kJ·mol-1
上述数据代入上式求得：
△ rHm,6 =-689.1kJ·mol-1 则：晶体静电作用力：
物质 NaF NaCl CaO MgO
离子半径之和（nm)
0.230 0.279 0.231 0.210
熔点/ºC
922
801 2570 2852
U（kJ·mol-1）
923 785 3401 3791
离子电荷数大,离子半径小的离子晶体晶 格能大,相应表现为熔点高、硬度大等性能。
夹角
α = β = γ = 90° α = β = γ ≠ 90° α = β = γ = 90° α = β = 90° γ = 120° α = β = γ = 90° α = β = 90° γ ≠90°
α ≠ β ≠ γ ≠ 90°
实例
NaCl Al2O3 SnO2 AgI HgCl2 KClO3 CuSO4·5H2O
单元）间用直线连接起来，原子作为 结点。
• 这些结点按一定规则排列组成几何 图形。几何图形就是晶格或点阵。
晶体结构描述了晶体中粒子的排列方式。 空间规则排列的原子→ 刚球模型→晶格（ 刚球抽象为晶格结点，构成空间格架）→ 晶胞（具有周期性最小组成单元）
NaCl:晶格 晶胞
晶胞参数
a，b，c ——三条边长
NaCl 型 Z1 Z2 r+ r-
U 熔点 硬度
离子晶体
/pm /pm /kJ·mol-1 /oC
NaF
1 1 95 136 920 992 3.2
NaCl 1 1 95 181 770 801 2.5
NaBr 1 1 95 195 733 747 <2.5
NaI
1 1 95 216 683 662 <2.5
NaCl ( s ) = Na + ( g ) + Cl－ ( g ) U = 786kJ·mol-1
① 离子的电荷(晶体类型相同时)
Z↑，U↑
例: U(NaCl) < U(MgO)
② 离子的半径(晶体类型相同时)
r↑，U↓
例: U(MgO) > U(CaO)
1.Born-Haber循环
1
K(s) + 2 Br2 (l)
• 单晶体：一个晶格贯穿整个晶体。 • 多晶体：多个晶格，一般的固体材
料都是。
◆ 单晶体:由一个晶核在各个方向上均衡生长起 来.
◆ 多晶体:由很多取向不同的单晶体组合而成. 由于不同单晶体之间的杂乱排列，多晶体一般 不表现各向异性
• 晶格种类数目很有限。根据晶格上原 子或分子的种类、相互之间作用力的 不同，分为：
a ，β，γ —— 三个面的
夹角。
• 最简单的立方晶格可分为三种类型： 简单立方 体心立方 面心立方
根据晶胞的几何特征确定的7种晶胞
晶系 边长
立方 a = b = c 菱方 a = b = c 四方 a = b ≠ c 六方 a = b ≠ c 正交 a ≠b ≠ c 单斜 a ≠b ≠ c 三斜 a ≠b ≠ c
BeO, BeS, BeTe, MgTe
• 离子晶体的构型与外界条件有关。 CsCl在室温是CsCl型，但在高温下 就转变为NaCl型。
• 这种化学组成相同而晶体构型不同 的现象称为同质多晶现象。
• 2. 分子晶体 • 晶格结点上是分子 。 • 分子间力（范德华力、或有氢键）小。
• 分子晶体的特点：熔沸点低、有挥发 性、硬度小。
• 无氢键时，分子间力随分子量增大而 增大。卤素单质
• 离子晶体、原子晶体、分子晶体、金 属晶体四种典型晶体。
质点的种类及质点间结合力的不同
离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
• 1. 离子晶体 • 正、负离子的静电作用力 • 阴离子：大球堆积，形成空隙。 • 阳离子：小球填充空隙。 • 阴阳离子相互接触。
NaCl
离子晶体的稳定型
1mol离子晶体中的正负离子完全气化而远离所 需的能量称为晶格能 U