最新结构化学第八章教案复习课程
结构化学高中讲解教案人教版
结构化学高中讲解教案人教版教案标题：结构化学高中讲解教案（人教版）教学目标：1. 理解结构化学的基本概念和原理。
2. 掌握结构化学中的常用术语和符号。
3. 能够分析和解释有机化合物的结构特征。
4. 能够应用结构化学的知识解决相关问题。
教学重点：1. 结构化学的基本概念和原理。
2. 有机化合物的结构特征分析和解释。
教学难点：1. 结构化学在有机化学中的应用。
2. 结构化学的实际问题解决能力。
教学准备：1. 教材：人教版高中化学教材。
2. 教具：投影仪、计算机、实验器材。
教学过程：Step 1：导入（5分钟）通过提问或展示一些有机化合物的结构式，引发学生对结构化学的兴趣和思考。
Step 2：讲解结构化学的基本概念和原理（15分钟）1. 结构化学的定义和作用。
2. 原子轨道和分子轨道的概念。
3. 共价键的形成和键长、键能的关系。
Step 3：讲解结构化学中的常用术语和符号（10分钟）1. 结构式的表示方法：线性式、简化式、键线式等。
2. 分子式、结构式和式量的关系。
3. 分子式中的原子键数、官能团和碳骨架的表示方法。
Step 4：分析和解释有机化合物的结构特征（15分钟）1. 长碳链的命名和表示。
2. 双键、三键的存在和影响。
3. 环状化合物的结构特点。
Step 5：应用结构化学的知识解决相关问题（15分钟）通过一些例题和实例，让学生运用所学的结构化学知识解决有机化学中的问题。
Step 6：课堂练习（10分钟）布置一些练习题，让学生通过解题巩固所学知识。
Step 7：课堂总结（5分钟）对本节课的重点内容进行总结，并提醒学生复习和预习下节课内容。
教学延伸：1. 给予学生一些拓展阅读和研究的资料，让他们了解结构化学在实际应用中的重要性。
2. 鼓励学生参与有机化学实验，通过实践加深对结构化学的理解和应用能力。
教学评估：1. 课堂参与度和讨论情况。
2. 练习题的完成情况和答案准确性。
3. 学生对结构化学的理解和应用能力的表现。
结构化学电子教案
结构化学电子教案第一章：原子结构与元素周期律1.1 原子结构原子核：质子、中子电子：能量级、轨道量子数：主量子数、角动量量子数、磁量子数、自旋量子数1.2 元素周期律周期表结构：横行、纵列主族元素：性质与位置关系过渡元素：性质与位置关系稀有气体元素第二章：化学键与分子结构2.1 化学键类型离子键：形成条件、性质共价键：形成条件、性质金属键：形成条件、性质氢键：形成条件、性质2.2 分子的几何构型与键角VSEPR模型：预测分子几何构型杂化轨道：sp、sp^2、sp^3、sp^3d、sp^3d^2键角：孤对电子对键角的影响第三章：晶体结构与固体化学3.1 晶体类型离子晶体：构成微粒、性质分子晶体：构成微粒、性质金属晶体：构成微粒、性质原子晶体：构成微粒、性质3.2 固体化学半导体：导电性质、应用超导体：导电性质、应用绝缘体：导电性质、应用第四章：化学反应与化学平衡4.1 化学反应类型合成反应：特点、实例分解反应：特点、实例置换反应：特点、实例复分解反应：特点、实例4.2 化学平衡平衡常数：定义、计算、应用影响平衡的因素：温度、浓度、压强平衡移动原理：勒夏特列原理第五章：物质结构分析方法5.1 紫外光谱：原理、应用π-π吸收n-π吸收分子内电荷转移吸收5.2 红外光谱：原理、应用functional groups：吸收频率与化学键关系分子结构分析：多官能团化合物的红外光谱解析5.3 核磁共振谱：原理、应用核磁共振现象：进动频率、化学位移分子结构分析：一维、二维核磁共振谱解析第六章：X射线荧光光谱（XRF）6.1 XRF原理X射线与物质的相互作用激发态和荧光的产生谱图的解析6.2 XRF应用元素分析合金分析环境监测第七章：原子吸收光谱（AAS）7.1 AAS原理原子化过程吸收光谱的产生检测限和准确度7.2 AAS应用金属元素分析环境样品分析生物样品分析第八章：质谱分析8.1 质谱原理质量分析器离子源检测器8.2 质谱应用分子结构和组成的确定生物大分子分析药物分析第九章：电化学分析9.1 电化学原理电极过程电位滴定电流滴定9.2 电化学应用酸碱滴定氧化还原滴定离子选择性电极第十章：现代结构分析技术10.1 扫描电子显微镜（SEM）原理与操作图像解析样品制备10.2 透射电子显微镜（TEM）原理与操作图像解析样品制备10.3 核磁共振成像（MRI）原理与操作图像解析应用领域重点和难点解析：1. 原子结构与元素周期律：理解原子的内部结构，包括质子、中子、电子以及量子数的分布，是学习化学的基础。
大学化学《结构化学-晶体结构》课件
3、各种晶体生长中会自发形成确定的多面体外形。 晶体在生长过程中自发形成晶面，晶面相交成
为晶棱，晶棱聚成顶点，使晶体具有某种多面体外 形的特点。
熔融的玻璃体冷却时，随着温度降低，粘度变 大，流动性变小，逐渐固化成表面光滑的无定形物， 工匠因此可将玻璃体制成各种形状的物品，它与晶 体有棱、有角、有晶面的情况完全不同。 4、晶体有确定的熔点而非晶态没有。
1．平移—点阵：
平移是晶体结构中最基本的对称操作， 可用T来表示
Tmnp＝ma＋nb＋pc
m，n，p为任意整数 即一个平移矢量Tmnp作用在晶体三维点 阵上，使点阵点在a方向平移m单位，b方向 平移n单位，c方向平移p单位后，点阵结构 仍能复原。
⑵ 晶体的对称操作和对称元素受到点阵的制约： 其中旋转轴、螺旋轴和反轴的轴次只能为1、2、3、 4、6等几种；螺旋轴和滑移面中的滑移量也只能符 合点阵结构中平移量的几种数值。
晶体结构中可能存在的对称元素有：对称中心 ()；镜面(m)；轴次为1、2、3、4、6的旋转轴(1,2， 3,4,6)、螺旋轴(21,31,32,41,42,43,61,62,63,64,65)、反轴
学习要点
⑴晶体结构周期性与点阵。 ⑵ 7 个 晶 系 和 14 种 Bravias 空 间 格 子 。 ⑶晶胞、晶面间距。 ⑷ 晶体(X射线)衍射方向―Laue方程和Bragg方程。 ⑸ 晶体衍射强度与立方晶系的系统消光。
学时安排 学时----- 6学时
第八章.晶体的点阵结构和晶体的性质
晶体
远古时期,人类从宝石开始认识晶体。红 宝石、蓝宝石、祖母绿等晶体以其晶莹剔透 的外观，棱角分明的形状和艳丽的色彩，震 憾人们的感官。名贵的宝石镶嵌在帝王的王 冠上，成为权力与财富的象征，而现代人类 合成出来晶体，如超导晶体YBaCuO、光学 晶体BaB2O4、LiNbO3、磁学晶体NdFeB等 高科技产品，则推动着人类的现代化进程。
大学结构化学教案
大学结构化学教案结构化学是化学专业必修的一门课程，其内容涵盖有机化学、无机化学和生物化学等多个领域。
本教案主要针对大学生结构化学课程而设计，旨在帮助学生全面掌握结构化学的基础知识和实际应用能力。
本教案分为以下几个部分：一、教学目标通过本课程的学习，学生应该能够：1. 熟练掌握元素周期表中元素的基本化学性质和物理性质。
2. 了解常见物质的化学结构，包括有机物、无机物、生物分子等。
3. 熟练掌握有机化合物的命名规则和结构特征。
4. 掌握有机化合物的反应规律以及它们在生活和生产中的应用。
5. 熟悉无机化合物的性质和分类方法，以及它们在材料科学和环境科学中的应用。
6. 掌握生物大分子的结构和功能，理解生物学和化学的交叉领域。
二、教学内容本课程的教学内容包括以下几个方面：1. 元素周期表的基本结构和性质。
2. 有机化合物的命名原则和常用官能团的结构特征。
3. 有机化合物的化学结构、反应类型、反应规律和应用。
4. 反应平衡、化学动力学和电化学反应原理。
5. 无机化合物的分类、物理化学性质和应用。
6. 生物大分子的结构和功能性质。
7. 化学与环境的关联和化学科技的发展趋势。
三、教学方法为了确保教学效果，本课程将采用以下多种教学方法：1. 传统讲授：教师通过课堂授课的方式，让学生了解有关化学知识的基本概念和原则。
2. 互动式教学：教师利用小组讨论、问题解答等形式，帮助学生理解和掌握化学知识。
3. 研讨会式教学：教师安排学生进行化学实验和研究项目，让学生从实践中掌握化学知识。
4. 报告式教学：学生根据课程要求，撰写报告并进行汇报，培养学生的思考能力和表达能力。
5. 信息化教学：利用现代化技术手段和教学软件，让学生更好地理解和掌握化学知识。
四、教学时序本课程共分为16周，具体时间安排如下：第1-2周：元素周期表和有机化合物命名第3-4周：有机化合物结构第5-6周：有机化合物的反应类型第7-8周：有机化合物的反应规律第9-10周：无机化合物性质和分类第11-12周：生物大分子的结构第13-14周：化学与环境第15-16周：总结和考核五、考核方式本课程将通过闭卷考试、论文撰写、实验报告和课堂表现等方式进行全面考核。
结构化学教学资料结构化学复习提纲以及作业
结构化学复习提纲第一章：量子力学基础一、微观粒子的运动特征1、光与微观粒子都具有波粒二象性。
联系波动性和粒子性的两个公式及其应用。
2、物质波的统计解释。
3、不确定原理。
坐标和动量的不确定关系、物理意义及其应用。
4、宏观物体和微观粒子运动特征的区别。
二、量子力学基本假设1、波函数合格波函数的条件波函数的物理意义2、物理量和线性自厄算符如何判断线性算符、厄米算符？坐标、动量、能量算符的形式。
3、本征方程、本征函数、本征值确定本征函数和本征值；书写不同体系的薛定谔方程（单电子、多电子、双原子分子、多原子分子体系）4、态叠加原理及物理量的平均值计算物理量平均值5 pauli原理三、势箱中的粒子1、一维势箱中粒子的波函数、能级及其性质2、丁二烯和染料的π共轭体系3、三维势箱中粒子的能级及简并度第二章：原子结构与性质一、氢原子1、氢原子的波函数ψnlm2、氢原子的量子数及其物理意义n,l,m,s,m s,j,m j3、氢原子波函数的径向分布图和角度分布图特征及节面个数二、多电子原子1、自洽场方法和中心力场法处理多电子原子的基本思想以及异同2、电离能、电子结合能、原子轨道能的物理意义及相互关系；3、Slater屏蔽常数法计算原子轨道能4、多电子原子的基态电子排布三、原子光谱1、原子的量子数L m L S m S J m J 的物理意义2、光谱项和光谱支项的推求要求：单电子原子非等价多电子原子3、组态的能级分裂电子相互作用——光谱项——自旋-轨道相互作用——光谱支项——磁场中——分裂为微观能态4、谱项能级高低的判断，以及基谱项的推求要求：单电子原子非等价多电子原子、等价多电子原子第三章：分子对称性1、分子的对称操作与对称元素2、群的定义3、分子点群4、分子对称性与偶极矩、旋光性的关系给定分子判断分子点群以及是否具有偶极矩和旋光性第四章：双原子分子结构与性质1、H2+的分子轨道：成键与反键轨道特征，共价键的本质2、分子轨道理论分子轨道理论要点；成键、反键、非键分子轨道的概念及性质；σ，π，δ成键与反键轨道的特点和形状；3、简单双原子分子轨道、能级顺序以及基态电子组态（同核、同核s-p混杂、异核）第五章：多原子分子结构与性质1、价层电子对互斥理论2、杂化轨道理论：常见的杂化轨道将杂化轨道理论与价层电子对互斥理论结合判断分子的几何构型与中心原子的杂化3、HMO理论HMO理论要点；分子轨道、能级、离域能、电荷密度、键级、自由价、分子图、反应活性；4、离域 键和共轭效应表示方法；酸碱性、化学反应的判断5、前线轨道理论判断反应条件和过程6、分子轨道对称守恒（了解）第六章：结构分析基础1、分子光谱分子内部运动方式与分子光谱之间的关系2、光电子能谱紫外光电子能谱、X射线光电子能谱与分子轨道性质间的关系3、磁共振1H-NMR给出的信息：峰的组数、化学位移、峰分裂数、峰面积作业11、 用透射电子显微镜摄取某化合物的选区电子衍射图，加速电压为200kV ，计算电子加速后运动时的波长。
结构化学课程教学设计
结构化学课程教学设计2019-06-301结构化学的重要性只有让学⽣深刻认识结构化学的重要性，才能使他们产⽣学习兴趣，激发起学习的动⼒，充分发挥其主观能动性，使教学达到事半功倍的效果。
(1)结构化学是化学各学科的理论基础。
结构化学为化学各学科提供理论指导，是联系基础化学与⾼等化学的阶梯。
结构化学已经渗透到现代化学的各个领域。
以学⽣学习过的课程为例，⽆机化学中涉及了原⼦结构、分⼦结构、晶体结构和配合物结构等⽅⾯的内容;有机化学中运⽤杂化轨道理论和分⼦轨道理论说明有机物的结构，使⽤分⼦对称性理论描述分⼦空间结构，利⽤前线轨道理论解释化学反应机理等;仪器分析中紫外光谱中的电⼦跃迁、红外光谱中的简正振动、X射线衍射等，都与结构化学知识紧密相关。
从这些学⽣熟悉的课程⼊⼿，可使他们很快体会到结构化学的重要基础地位。
(2)结构化学是分⼦设计的理论基础。
“结构决定性能，性能反映结构”。
如果找到某类具有特殊性质的物质的规律性，就能设计出性能更好的分⼦。
结构化学及在其基础上发展起来的计算化学、分⼦模拟等对分⼦设计起理论指导作⽤。
为了让学⽣了解这⽅⾯的内容，可⽤如下实例进⾏说明。
⾸先以⽯墨烯为例。
碳元素是⾃然界中分布⼴泛并且与⼈类社会发展关系密切的重要元素。
碳单质有多种存在形式，主要有⽯墨、⾦刚⽯、富勒烯、碳纳⽶管等，其中⽯墨烯由于其优良的结构性质⽽成为材料科学领域的研究热点。
在教学中可先向学⽣提出问题:⽯墨烯的结构是怎样的呢?这就要从⽯墨的结构谈起。
⽯墨为层状结构，同层的碳原⼦间以sp2杂化形成平⾯共价键，每个碳原⼦剩余⼀个p轨道未参与杂化，上⾯各有⼀个电⼦，这些p轨道互相平⾏且与sp2杂化轨道所在平⾯垂直，相互重叠形成离域⼤π键。
π电⼦在整个碳原⼦平⾯⽅向运动，所以⽯墨可以导电和导热，可以⽤来制作电极和坩埚。
⽽⽯墨的层与层之间以微弱的范德华⼒相结合，容易断开⽽滑动，所以⽯墨具有润滑性，可以⽤来制作润滑剂。
⽯墨烯可以看做是只有⼀个原⼦层厚度的单层⽯墨⽚。
结构化学8-2
立方
5、晶体学点群
假设G是由一些元素组成的集合，即G= {…， g，…}。 在G中定义了
一种二元合成规则(操作、运算，群的乘法)。 如果G对这种合成规则
满足以下四个条件： a)封闭性： G中任意两个元素的乘积仍然属于G。
f , g G fg = h G
b)结合律： f , g , h G
晶体学点群。点对称操作的共同特征是进行操作后
物体中至少有一个点是不动的。
晶体学中，点对称操作只能有轴次为1,2,3,4,6的旋 转轴和反轴。(对称中心= ，镜面= ) 如果把点对称操作元素通过一个公共的点按所有可 能组合起来，则一共可以得出32种不同的组合方式， 称为32个晶体学点群。
晶体学点群的对称元素方向及国际符号
1，`1
2,m,2/m 222,mm2,mmm 4,`4，4/m，422， 4mm, `42m, 4/mmm 3,`3, 32,3m, `3m 6,`6, 6/m,622, 6mm, `62m, 6/mmm 23,m-3,432, `43m, m-3m
Z Z
无， 2，m X 无， 2，m X
立方 2,m,4, `4
晶体结构= 结构基元@点阵 晶体结构是在每 个点阵点上安放 一个结构基元。
三维晶胞的原子计数
在晶胞不同位置的原子由不同数目 的晶胞分享： 顶角原子 1/8 棱上原子 1/4 面上原子 1/2 晶胞内部 1
1. 2. 3. 4.
石墨晶体结构
4、晶系(The seven crystal systems)
8. 立方体群(T=tetrahedral， O=octahedral)
T, Th, O, Td, Oh; 23,m3,432,-43m,m3m
九年级化学第八单元复习教案5篇
九年级化学第八单元复习教案5篇恰当地选择和运用教学方法，调动学生学习的积极性，面向大多数学生，同时注意培养优秀生和提高后进生，使全体学生都得到发展。
下面是小编为大家整理的5篇九年级化学第八单元复习教案内容，感谢大家阅读，希望能对大家有所帮助！九年级化学第八单元复习教案1元素周期律与元素周期表一.理解元素周期律及其实质。
1.元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律叫做元素周期律。
2.元素原子核外电子排布的周期性变化(原子最外层电子数由1个增加到8个的周期性变化)决定了元素性质的周期性变化(原子半径由大到小、正价由+1递增到+7、非金属元素最低负价由-4到-1、元素金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强)。
二.掌握证明元素金属性和非金属性强弱的实验依据。
1.元素的金属性是指元素的原子失去电子的能力。
元素的金属性越强，其单质与水或酸反应置换出氢越容易，价氢氧化物的碱性越强;金属性较强的金属能把金属性较弱的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na、Ba等除外)。
2.元素的非金属性是指元素的原子夺取电子的能力。
元素的非金属性越强，其单质与氢气化合越容易，形成的气态氢化物越稳定，价氧化物对应的水化物酸性越强;非金属性较强的非金属能把金属性较弱的非金属从其盐或酸溶液中置换出来(F2除外)三.熟悉元素周期表的结构，熟记主族元素的名称及符号。
1.记住7个横行，即7个周期(三短、三长、一不完全)。
2.记住18个纵行，包括7个主族(ⅠA～ⅦA)、7个副族(ⅠB～ⅦB)、1个第Ⅷ族(第8、9、10纵行)和1个0族(即稀有气体元素)。
3.记住金属与非金属元素的分界线(氢、硼、硅、砷、碲、砹与锂、铝、锗、锑、钋之间)。
4.能推断主族元素所在位置(周期、族)和原子序数、核外电子排布。
四.能综合应用元素在周期表中的位置与原子结构、元素性质的关系。
1.原子序数=原子核内质子数;周期数=原子核外电子层数;主族数=原子最外层电子数=价电子数=元素正价数=8-最低负价。
结构化学电子教案
结构化学电子教案第一章：原子结构与元素周期表1.1 原子结构电子的排布原子核的构成原子的大小和质量1.2 元素周期表周期表的构成主族元素的特点过渡元素的特点稀有气体的特点第二章：化学键与分子结构2.1 化学键离子键的形成与性质共价键的形成与性质金属键的形成与性质2.2 分子结构分子几何形状分子轨道理论键角和键长第三章：晶体结构与固体化学3.1 晶体结构晶体的基本概念晶体的类型与性质晶体的空间点阵3.2 固体化学固体的分类半导体的性质与应用超导体的性质与应用第四章：化学键的极性与分子的极性4.1 化学键的极性化学键极性的判断化学键极性对分子性质的影响4.2 分子的极性分子极性的判断分子极性对物质性质的影响分子极性与分子的溶脂性第五章：化学反应与键的变化5.1 化学反应的基本概念化学反应的类型化学反应的速率化学平衡5.2 键的变化化学键的断裂与形成化学反应中的能量变化化学反应的催化剂第六章：立体化学与分子轨道对称性6.1 立体化学基础手性碳原子立体异构体旋光性和偏振光6.2 分子轨道对称性群论基础分子轨道的对称性分子轨道对称性与化学键第七章：现代结构分析技术7.1 X射线晶体学X射线晶体学原理晶体学的布拉格定律X射线晶体衍射图谱分析7.2 核磁共振（NMR）NMR原理化学位移和耦合常数NMR谱图的解析第八章：化学键的电子效应与分子性质8.1 电子效应吸电子效应给电子效应诱导效应与共振效应8.2 分子性质分子极性与化学性质分子轨道与化学键的关系分子间作用力与物质的性质第九章：有机化合物的结构与性质9.1 有机化合物的基本结构碳原子四价键的特点有机化合物的命名规则有机化合物的结构式与键角9.2 有机化合物的性质有机化合物的反应类型有机化合物的官能团与性质有机化合物的生物活性第十章：现代化学研究方法简介10.1 量子化学计算量子化学基本原理分子轨道理论量子化学计算方法10.2 谱学方法红外光谱质谱紫外光谱和荧光光谱10.3 化学研究的新技术扫描隧道显微镜（STM）原子力显微镜（AFM）核磁共振成像（MRI）重点解析第一章：原子结构与元素周期表重点：元素周期表的构成、主族元素、过渡元素和稀有气体的特点。
《结构化学》课程大纲
《结构化学》课程大纲英文名称：Structural Chemistry 课程编号：407021030适用专业：化学本科学分数：4一、课程性质结构化学属于化学一级学科下的物理化学二级学科，在化学本科专业的培养计划中属于专业模块课程，是专业基础系列课程之一。
二、课程理念结构化学是化学的理论基础。
结构化学以量子力学基本原理为基础，主要任务是描述微观粒子的运动规律，揭示结构—性能之间的关系。
结构化学总结归纳出的许多重要的概念（如原子轨道和分子轨道）、规律（如对称性和对称原理）以及许多重要的实验手段（如衍射、光谱、能谱和磁共振）对化学学科及相关科学有重要的指导作用。
该课程对学生其它课程的理论知识学习和理解，以及科研素养的培养和提高有着至关重要的影响。
结构化学课程面向化学专业的学生。
结构化学课程所讲授的基本理论涵盖于各化学分支，是化学各相关专业学生应掌握的最基本、最重要的理论。
因此，这门课对化学教育专业的本科生培养都有重要意义。
针对我院化学专业三年级的学生开设。
学生已有《高等数学》、《大学物理》、《无机化学》、《分析化学》、《有机化学》、《物理化学》等化学以及数学、物理理论基础，而结构化学可以运用数学和物理方法，从理论的层面解释并讨论基础的化学知识。
因此，结构化学与《中级无机化学》、《中级有机化学》等课程关系密切。
通过本课程的教与学，使物质结构的理论与化学性质相结合，不仅使学生掌握结构的基本理论和基本知识，还能培养学生独立分析问题和解决问题的能力及严谨的科学作风，提高学生的化学专业素养，为将来从事化学方面研究及相关工作奠定良好的基础。
结构化学的学习对从事化学研究与化学教学都是必须的。
结构化学课程是大学本科化学各专业的重要主干基础课。
由于该课程涉及的面广，又比较抽象，要求学生具有较多的数理知识和较强的空间想象能力，该课程是大学阶段化学专业课程中最难学的课程之一，但该课程对培养学生逻辑思维和空间想象力有着至关重要的影响。
结构化学课件.ppt
发展简史：
“物质结构”这门学科是在十九世纪末叶逐步发 展起来的。当时由于生产力的不断提高，实验技术 有了很大的发展。有一些物理学家观察到许多现象， 用当时已经非常成熟、理论体系已经非常完整的经 典物理学理论无法加以说明，甚或与其推论完全相 反。最主要的发现有：电子的发现、元素的天然放 射现象的发现、黑体辐射现象的规律的发现等。这 就迫使人们对经典物理学的体系提出革命性的见解， 并逐步发展新的理论体系。
量子力学基础知识、原子的结构和性质、分子 的结构和性质、化学键理论、晶体化学、研究结构 的实验方法等。
结构化学是在原子、分子水平上研究物质分子构 型与组成的相互关系，以及结构和各种运动的相互影 响的化学分支学科。它是阐述物质的微观结构与其宏 观性能的相互关系的基础学科。
结构化学是一门直接应用多种近代实验手段测定 分子静态、动态结构和静态、动态性能的实验科学。 它要从各种已知化学物质的分子构型和运动特征中， 归纳出物质结构的规律性；还要从理论上说明为什么 原子会结合成为分子，为什么原子按一定的量的关系 结合成为数目众多的、形形色色的分子，以及在分子 中原子相互结合的各种作用力方式，和分子中原子相 对位置的立体化学特征；结构化学还要说明某种元素 的原子或某种基团在不同的微观化学环境中的价态、 电子组态、配位特点等结构特征。
当对很多个别具体对象进行测量后，再总结成 规律。当然这些测试方法的原理，也是以量子理论 为基础的。其中有一种称做原子参数图示方法或键 参数函数方法，可以总结出对冶金、化工等科学技 术上有实际意义的规律。这些规律对于发展化学健 理论也有其价值。
两条途径中，前者主要是量子化学的主要内容， 后者主要是物理测试方法等的内容。当然这两部分 内容彼此间还是有密切联系的。前者的基本理论都 是来源于实践，在由实践总结成基本理论时，归纳 法也起了很重要的作用。后者又依靠前者作为理论 基础，在由基本理论指导新实验技术的建立和发展 时，演绎法也有重要的作用。
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固体的导电性能由其能带结构决定
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结构化学 第八章
8.1.2 晶体结构的密堆积原理
晶体结构
晶胞并置堆积 晶胞中原子的堆积方式
密堆积
8.1.2.1 等径圆球的堆积 等径圆球的堆积有最密堆积和其它形式的堆积。
密堆积层结构
密堆积层中原子的凸出部
位正好处在相邻一密堆积
层中的凹陷部位。
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结构化学 第八章
9
结构化学 第八章
密置层如何叠起来形成密堆积?
B
C
先B堆积
AC堆积
10
结构化学 第八章
A层（参照层）上有3个特殊位置: 球的顶部A、上三角 凹坑B和下三角凹坑 C.
叠加到A层上的第二层各个球只能置于凹坑B或C. 由 于上下三角只是相对而言, 故称第二层为B层; 两层堆积：AB
第三层叠加到第二层B上时，只可能是C或A层;
ABC
无论叠加多少层，最多只有A、B、C三种,
10
最少有 A、B两种(因为相邻层不会同名);
AB
11
结构化学 第八章
① 面心立方最密堆积 A1 ② 六方最密堆积 A3 ③ 体心立方密堆积 A2 ④ 金刚石型堆积 A4
结构化学
4r
第八章
a a
r :原子半径
面心立方最密堆积 (A1)
21
②六方最密堆积 (A3)
结构化学 第八章
正当晶胞含原子数目 = 8*1/8+1 = 2
顶点
内部
a=b=2r, c=1.633a=3.266r (最密堆积)
15
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空间利用率
结构化学 第八章
六方最密堆积 (A3)
23
结构化学 第八章
结构化学第八章教案
结构化学 第八章
晶体：微粒在空间 长程有序排列
电子的运动状态 反键
非键
成键
n=1 n=2 n=3
n= ∞
n个原子的共轭长链的能级分布
分子中能级
能级增多、密集
晶体中能带
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结构化学 第八章
§8.1 晶体结构的能带理论与密堆积原理
8.1.1 晶体结构的能带理论 晶体结构的结构单元不同，形成的能带结构也不同。
空间 利用率
实例
74.05% Cu,Ag,
74.05% Mg,Zr
68.02% K,Na,
34.01% Sn,Ge
28
结构化学 第八章
8.1.2.2 非等径圆球的堆积
离子晶体中，由于正负离子体积不同， 则出现非等径圆球的堆积。
NaCl晶体
非等径圆球的堆积： 以大球的最密堆积进行， 小球则填入空隙中。
八面体空隙
Cl- Na+
29
结构化学 第八章
A1最密堆积中 的八面体空隙
A1最密堆 积中的四 面体空隙
立方体 空隙
36
30
结构化学
8.1.3 各类常见晶体化学键特征 常见晶体分类
分子晶体 离子晶体 共价晶体 金属晶体
第八章
31
结构化学 第八章
各类常见晶体化学键特征
晶体
金属晶体 离子晶体 原子晶体 分子晶体
③体心立方密堆积（A2）
晶胞含原子数 = 8*1/8+1=2 顶点
体心
24
晶胞参数 空间利用率
结构化学 第八章
4r a
体心立方密堆积（A2） 25
结构化学
④金刚石型堆积(A4)
OP1=OO / 4
晶胞中含原子数 =8*1/8 + 6*1/2 + 4=8
第八章
顶点1 27
面心3 体内阵点4
26
结构化学
对于不同的材料，禁带宽度不同，导带中电子 的数目也不同，从而有不同的导电性。
6
结构化学 第八章
例如，绝缘材料SiO2的Eg约为5.2eV，导带中电子极少， 所以导电性不好，电阻率大于1012Ω•cm。
半导体Si的Eg约为1.1eV，导带中有一定数目的电子， 从而有一定的导电性，电阻率为10-3—1012Ω•cm。
微粒
作用力
金属原子 离子 原子 分子
金属键 离子键 共价键 范德华力
作用力特点
无方向、无饱和 无方向、无饱和 有方向、有饱和 无方向、无饱和
密堆积 微粒
晶体
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结构化学 第八章
§8.2 金属晶体的结构与应用
8.2.1 金属晶体的结构与金属键的本质 金属晶体中原子结合能较大（100 kJ/mol）。金属
结构化学 第八章
15
16
22
六方点阵结构
结构化学 第八章
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16
15
结构化学
(3)体心立方密堆积（A2）
第八章
布鲁塞尔的原子球博物馆 9个直径18米的球形展厅构成 一个立方体心晶格模型
其设计构思是将金属铁原子的模型放大 １６５０亿倍。它的9颗圆球代表9粒17 铁原子，也象征比利时9省。
⑷金刚石型堆积(A4)
O和P1为原子最近接触距离。
OP1=OO / 4
第八章
26
③空间利用率
金刚石型堆积(A4)
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结构化学 第八章
堆积方式
正当晶胞 中原子数
晶胞 参数
面心立方最 密堆积A1
六方最密 堆积A3
体心立方密 堆积A2
金刚石型 堆积A4
4 a=b=c= a=b=2r
2 c=1.663r
2 a=b=c=
8 a=b=c=
满带中的电子能占据空带，因而也能导电.
4
结构化学 第八章
例3：金刚石的能带结构 3s
E 2p 2s
空带
带隙Eg
导带(价带)
满带
1s
满带
C
固体
4
5
结构化学 第八章
带隙的大小决定了价带与空带之间电子跃起的难易。 半导体的禁带宽度:0.1～2.0eV， 绝缘体的禁带宽度大于4.5eV。
例：金刚石：带隙7eV, 绝缘体。
例1：H2晶体的能带结构
E 1s H
固体
导带
反键能带 成键能带
导带: 未被电子填满的能带。
3
例2：锂晶体的能带结构 E 2p 2s
结构化学 第八章
禁带宽度为零 空带
叠带(重叠的能带) 导带(价带)
1s
满带
Li
固体
5
对一价金属，价带是未满带，故能导电。对二价金属，
价带是满带，但禁带宽度为零，价带与较高的空带相交叠，
结构化学 第八章
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结构化学 第八章
等径圆球常见堆积方式：
① 面心立方最密堆积 A1 ② 六方最密堆积 A3
③ 体心立方密堆积 A2 ④ 金刚石型堆积 A4
A1
A3
A2
A4
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结构化学
①面心立方最密堆积 (A1)
第八章
晶胞含金属原子数 = 8*1/8+6*1/2 = 4
顶点
面心
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晶胞参数 空间利用率
最密堆积
金属晶体中，构成晶体的微粒（金属原子） 可以看成是等径圆球，所以金属晶体常以上述四 种方式堆积。
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结构化学
(1)面心立方最密堆积 (A1)
第八章
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结构化学 第八章
ABCABC……堆积怎么会形成立方面心晶胞? 逆向思维:
你看到的正是 ABCABC……堆积！
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(2)六方最密堆积 (A3)