晶体的结构及性质解剖
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选修3 物质结构与性质
2．原子晶体(金刚石和二氧化硅) 金刚石中，C—C键键长为154 pm，键角为 109°28′，每个最小的环上有6个碳原子。SiO2晶体(正四 面体)中键角(O—Si键)为109°28′，每个最小的环上有12 个原子，其中，有6个Si和6个O。
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选修3 物质结构与性质
3．分子晶体(干冰)
每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个。
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选修3 物质结构与性质
4．金属晶体 (1)金属键——电子气理论 金属阳离子与自由电子间的强的相互作用。
(2)金属晶体的几种典型堆积模型
堆积 模型
采纳这种堆 积的典型代
表
空间利 用率
配wenku.baidu.com数
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选修3 物质结构与性质
②处于棱上的粒子，同时为 4 个晶胞所共有，每个粒 子有14属于该晶胞；
③处于面上的粒子，同时为 2 个晶胞所共有，每个粒 子有12属于该晶胞；
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选修3 物质结构与性质
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选修3 物质结构与性质
(3)晶格能 ①定义：气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，单 位kJ/mol，通常取正值。 ②影响因素 a．离子所带电荷：离子所带电荷越多，晶格能越大。 b．离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。 ③与离子晶体性质的关系 晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越 高，硬度越大。
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选修3 物质结构与性质
(2)所有非金属氢化物，如水、H2S、NH3、HCl、 CH4等，部分非金属单质如X2、O2、硫、N2、白磷、C60 等，部分非金属氧化物，如CO2、P4O6、P4O10、SO2等， 几乎所有的酸，如H2SO4、HNO3等，绝大多数有机物的 晶体，都属于⑪分__子__晶体。
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选修3 物质结构与性质
一、晶体的常识 1．固体可分为晶体和非晶体两类 具有①_规__则__的__几__何__外__形__的固体，叫晶体，不具有②_规__则_ _的__几__何__外__形_的固体，叫非晶体。 得到晶体的三条途径是③_熔__融__态__物__质__凝__固__；④_气__态__物__质_ 冷__却__，__不__经__液__态__直__接__凝__固__(_凝__华__)；⑤_溶__质__从__溶__液__中__析__出_。 晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现⑥_周__期__性__ 的有序排列的宏观表象。非晶体中粒子的排列则相对无 序，因而无自范性。晶体具有自范性的条件之一是⑦_晶__体_ 生__长___的__速__率__适__当_。
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二、四种常见晶体 1．分子晶体中，分子内的原子之间以①_共__价__键__结合，而 相邻分子之间靠②_分__子__间__作__用__力_相互吸引。原子晶体里， 所有原子都以③_共__价__键__相互结合，整块晶体是一个三维的 ④_共__价__键__网__状__结__构__，又称⑤_共__价__晶__体_。在金属晶体中，原 子间以⑥_金__属__键__相互结合。离子晶体是由⑦_阳__离__子__和⑧ 阴__离__子__通过⑨_离__子__键__结合而成的晶体。 2．(1)某些非金属单质，如硼、硅、锗等；某些非金属化合 物，如碳化硅、氮化硼等；某些氧化物，如SiO2等，都属 于⑩_原__子_晶体。
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2．晶体的特点 (1)晶体的外形和内部质点排列的⑧_高__度__有__序__性__。 (2)晶体表现⑨_各__向__异__性__。 (3)晶体的⑩_熔__沸__点__固__定__。 (4)当单一波长的X射线通过晶体时，不同的晶体会得到不 同的X射线衍射图谱。 3．晶胞 (1)⑪_晶__体__结__构__的__基__本__单__元__叫做晶胞。 一般来说，晶胞都是平行六面体。但基本的结构单元只要 有完全等价的顶点、完全等价的平行面和完全等价的平行 棱，且能代表晶体的化学组成，都可当作晶胞对待。
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考点一 几种典型的晶体模型 1．离子晶体 (1)NaCl型 在晶体中，每个Na＋同时吸引6个Cl－，每个Cl－同 时吸引6个Na＋，配位数为6。每个晶胞含4个Na＋和4个 Cl－。
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选修3 物质结构与性质
(2)CsCl型 在晶体中，每个Cl－吸引8个Cs＋，每个Cs＋吸引8个 Cl－，配位数为8。
晶胞
简单 立方
Po
52% 6
钾型 Na、K、Fe 68% 8
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选修3 物质结构与性质
堆积 模型
采纳这种堆积 的典型代表
空间利 用率
配位数
晶胞
镁型 Mg、Zn、Ti 74% 12
铜型 Cu、Ag、Au 74% 12
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选修3 物质结构与性质
5.晶胞中微粒数目的计算 计算晶胞中微粒数目的常用方法是均摊法。均摊法是 指每个晶胞平均拥有的粒子数目。如某个粒子为 n 个晶胞 所共有，则该粒子有n1属于这个晶胞。 (1)长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。 ①处于顶点的粒子，同时为 8 个晶胞所共有，每个粒 子有18属于该晶胞；
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(2)晶体和晶胞的关系：整块晶体可以看成是数量巨大的晶 胞“无隙并置”而成。 无隙是指：⑫_相__邻__晶__胞__之__间__没__有__任__何__间__隙__。 并置是指：⑬_所__有__晶__胞__都__是__平__行__排__列__，__取__向__相__同__的__。 (3)晶胞中粒子数的计算方法 晶胞任意位置上的一个原子A如果是被x个晶胞所共有，那 么，属于该晶胞的就是1/x。以立方体晶胞为例：①凡处于 立方体顶点的微粒，同时为⑭8_个晶胞所共有，属于该晶胞 的为⑮_1_/8_；②凡处于立方体棱上的微粒，同时为⑯4_个晶 胞所共有，属于该晶胞的为⑰1_/_4_；③凡处于立方体面上的 微粒，同时为⑱2_个晶胞所共有，属于该晶胞的为⑲1_/_2_； ④凡处于立方体体心的微粒，完全属于该晶胞。
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2．原子晶体(金刚石和二氧化硅) 金刚石中，C—C键键长为154 pm，键角为 109°28′，每个最小的环上有6个碳原子。SiO2晶体(正四 面体)中键角(O—Si键)为109°28′，每个最小的环上有12 个原子，其中，有6个Si和6个O。
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3．分子晶体(干冰)
每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个。
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4．金属晶体 (1)金属键——电子气理论 金属阳离子与自由电子间的强的相互作用。
(2)金属晶体的几种典型堆积模型
堆积 模型
采纳这种堆 积的典型代
表
空间利 用率
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②处于棱上的粒子，同时为 4 个晶胞所共有，每个粒 子有14属于该晶胞；
③处于面上的粒子，同时为 2 个晶胞所共有，每个粒 子有12属于该晶胞；
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(3)晶格能 ①定义：气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，单 位kJ/mol，通常取正值。 ②影响因素 a．离子所带电荷：离子所带电荷越多，晶格能越大。 b．离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。 ③与离子晶体性质的关系 晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越 高，硬度越大。
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(2)所有非金属氢化物，如水、H2S、NH3、HCl、 CH4等，部分非金属单质如X2、O2、硫、N2、白磷、C60 等，部分非金属氧化物，如CO2、P4O6、P4O10、SO2等， 几乎所有的酸，如H2SO4、HNO3等，绝大多数有机物的 晶体，都属于⑪分__子__晶体。
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一、晶体的常识 1．固体可分为晶体和非晶体两类 具有①_规__则__的__几__何__外__形__的固体，叫晶体，不具有②_规__则_ _的__几__何__外__形_的固体，叫非晶体。 得到晶体的三条途径是③_熔__融__态__物__质__凝__固__；④_气__态__物__质_ 冷__却__，__不__经__液__态__直__接__凝__固__(_凝__华__)；⑤_溶__质__从__溶__液__中__析__出_。 晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现⑥_周__期__性__ 的有序排列的宏观表象。非晶体中粒子的排列则相对无 序，因而无自范性。晶体具有自范性的条件之一是⑦_晶__体_ 生__长___的__速__率__适__当_。
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二、四种常见晶体 1．分子晶体中，分子内的原子之间以①_共__价__键__结合，而 相邻分子之间靠②_分__子__间__作__用__力_相互吸引。原子晶体里， 所有原子都以③_共__价__键__相互结合，整块晶体是一个三维的 ④_共__价__键__网__状__结__构__，又称⑤_共__价__晶__体_。在金属晶体中，原 子间以⑥_金__属__键__相互结合。离子晶体是由⑦_阳__离__子__和⑧ 阴__离__子__通过⑨_离__子__键__结合而成的晶体。 2．(1)某些非金属单质，如硼、硅、锗等；某些非金属化合 物，如碳化硅、氮化硼等；某些氧化物，如SiO2等，都属 于⑩_原__子_晶体。
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2．晶体的特点 (1)晶体的外形和内部质点排列的⑧_高__度__有__序__性__。 (2)晶体表现⑨_各__向__异__性__。 (3)晶体的⑩_熔__沸__点__固__定__。 (4)当单一波长的X射线通过晶体时，不同的晶体会得到不 同的X射线衍射图谱。 3．晶胞 (1)⑪_晶__体__结__构__的__基__本__单__元__叫做晶胞。 一般来说，晶胞都是平行六面体。但基本的结构单元只要 有完全等价的顶点、完全等价的平行面和完全等价的平行 棱，且能代表晶体的化学组成，都可当作晶胞对待。
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考点一 几种典型的晶体模型 1．离子晶体 (1)NaCl型 在晶体中，每个Na＋同时吸引6个Cl－，每个Cl－同 时吸引6个Na＋，配位数为6。每个晶胞含4个Na＋和4个 Cl－。
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(2)CsCl型 在晶体中，每个Cl－吸引8个Cs＋，每个Cs＋吸引8个 Cl－，配位数为8。
晶胞
简单 立方
Po
52% 6
钾型 Na、K、Fe 68% 8
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堆积 模型
采纳这种堆积 的典型代表
空间利 用率
配位数
晶胞
镁型 Mg、Zn、Ti 74% 12
铜型 Cu、Ag、Au 74% 12
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5.晶胞中微粒数目的计算 计算晶胞中微粒数目的常用方法是均摊法。均摊法是 指每个晶胞平均拥有的粒子数目。如某个粒子为 n 个晶胞 所共有，则该粒子有n1属于这个晶胞。 (1)长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。 ①处于顶点的粒子，同时为 8 个晶胞所共有，每个粒 子有18属于该晶胞；
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(2)晶体和晶胞的关系：整块晶体可以看成是数量巨大的晶 胞“无隙并置”而成。 无隙是指：⑫_相__邻__晶__胞__之__间__没__有__任__何__间__隙__。 并置是指：⑬_所__有__晶__胞__都__是__平__行__排__列__，__取__向__相__同__的__。 (3)晶胞中粒子数的计算方法 晶胞任意位置上的一个原子A如果是被x个晶胞所共有，那 么，属于该晶胞的就是1/x。以立方体晶胞为例：①凡处于 立方体顶点的微粒，同时为⑭8_个晶胞所共有，属于该晶胞 的为⑮_1_/8_；②凡处于立方体棱上的微粒，同时为⑯4_个晶 胞所共有，属于该晶胞的为⑰1_/_4_；③凡处于立方体面上的 微粒，同时为⑱2_个晶胞所共有，属于该晶胞的为⑲1_/_2_； ④凡处于立方体体心的微粒，完全属于该晶胞。