晶体结构与性质复习

分子
易溶于水，难 难溶解 相似相溶 溶于有机溶剂 导电情况 固体不导电， 不导电 一般不导 熔化或溶于水 （除硅） 电 后导电
物质的类别与晶体类型
离子晶体 原子晶体 分子晶体
1.金属氧化物 1.金刚石、晶 1.大多数非金属单质: X2,O2,H2, （K2O、Na2O2） 体硅、晶体硼、 S8,P4, C60 （除金刚石、石墨、 晶体硅、晶体硼外） 2.强碱（NaOH、 锗和灰锡。 KOH、 2. SiC 、 2.气态氢化物: Ba(OH )2 SiO2晶体、 BN H2O,NH3,CH4,HX 3.绝大多数的 晶体。 3.非金属氧化物: CO2, SO2, NO2 盐类 （除SiO2外） 4.酸:H2SO4,HNO3 5.大多数有机物:乙醇，蔗糖 （除有机盐）
八、混合型晶体
2 4
5、Na 、Al 、Ar ＞ Ar 5、 Al＞ Na ＞ Hg、Hg 6、NH3 、Hg 、Br 、金刚石 6、 金刚石＞ Hg ＞ 2Br ＞ NH
2
3
7、 H2O 、I2 、H S 7、 I2 ＞ H2O ＞ H22S
四、分子晶体
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练习
P
白磷的键角为多少？Wg白 磷中磷磷单键的数目为多 少？
非晶体
(1)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. (2)晶体自范性的重要条件之一:生长速率适当.
2.晶体形成的途径
• 熔融态物质凝固. • 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华). • 溶质从溶液中析出.
3.晶体的特性
• • • • 有规则的几何外形 有固定的熔沸点（合金除外） 物理性质(强度、导热性、光学性质等）各向异性 X-射线衍射实验：出现分立的斑点或者谱线，而 非晶体则没有。
二.晶胞
• 1.定义:晶体中重复出现的最基本的结构单元
三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方
面心立方
2、立方晶体中晶胞对质点的占有率 体心：1 （晶胞内）
立方晶胞
1/2 面心： 棱边：1/4
顶点：1/8
练习
如图所示，晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组 成的正二十面体的原子晶体，其中含有20个等边三角形 和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个原子，观察 图形回答：
NaCl晶体
每个Na+同时吸引6个Cl-， 每个Cl-同时吸引6个Na+ 每个Cl―（Na+）同时吸引12个Cl―（Na+）
CsCl晶体 在氯化铯晶体中，每个Cl-(或Cs+)周围与之最接近 且距离相等的Cs+(或Cl-)共有 8个 ；这几个Cs+(或 Cl-)在空间构成的几何构型为 立方体 ；在每个Cs+ 周围距离相等且最近的Cs+共有 6 个 ；这几个 Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为 正八面体 ；
2.影响晶格能的因素: (1)与正负离子电荷成正比 (2)与核间距成反比(与半径成反比) 3.晶格能与离子晶体的物理性质: 晶格能越大,离子晶体越稳定,熔沸点越高、硬度越大.
晶体中微粒的排列、个数的计算 在氯化钠晶体中， 每个Na+周围与 之最接近且距离 相等的Cl-共有 6 个；这几个Cl-在 空间构成的几何 构型 为 正八面体 。
Ａ
Ｃ Ｂ
Ｂ
Ａ
Ａ
镁型
铜型
金属晶体的两种最密堆积方式
金属晶体的四种堆积模型对比
堆积模型 简单立方 典型代表 Po 空间利用率 52% 配位数 6 晶胞
钾型( bcp )
K、Na、Fe
68%
8
镁型(hcp)
Mg、Zn、Ti
74%
12
铜型(ccp)
Cu, Ag, Au
74%
12
七.离子晶体
NaCl和CsCl的晶胞
这个基本单元由 12 个硼原子
60o ，共含有 30 个 组成，键角是
B—B键。
三.四种晶体的比较
晶体类型 晶体粒子
粒子间作 用力 熔沸点 硬度 溶解性
离子晶体 阴、阳离子
离子键 较高 较硬
原子晶体 分子晶体 原子
共价键 很高 很硬
金属晶体
金属阳离子、自 由电子 分子间作 金属键 用力
较低 一般较高，少部 一般较软 分低 ,一般较硬， 少部分软 难溶 良导体
晶体熔沸点高低的判断
⑴不同晶体类型的熔沸点比较
一般：原子晶体>离子晶体>分子晶体（有例外）
⑵同种晶体类型物质的熔沸点比较
①离子晶体： 阴、阳离子电荷数越大，半径越小 熔沸点越高 ②原子晶体： 原子半径越小→键长越短→键能越大 熔沸点越高 ③分子晶体： 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大，分子的极性越大 熔沸点越高 ④金属晶体： 金属阳离子电荷数越高，半径越小 熔沸点越高
练习
将下列各组物质按熔沸点由高到低的顺序排列：
1、CaCl2、H2O 、KCl 、晶体硅 1、 晶体硅＞ CaCl2 ＞KCl ＞H2O 2、SiC 、晶体硅 、金刚石 2、 金刚石 ＞ SiC＞ 晶体硅 3、CH4 ＞ CCl ＞ CF ＞ CH 3、 CBr4 、CCl44、CBr4、CF4 4 4 4、CaCl2＞ NaCl ＞ KCl ＞ NH Cl 、NH4Cl 、KCl 、NaCl 4、 CaCl
1.离子晶体中离子的配位数的决定因素
(1)几何因素--正负离子的半径比(r+/r- )
r+/r配位数 0.225－0.414 ４ 0.414－0.732 ６ 0.732－1.00 ８
(2)电荷因素----正负离子的电荷比 (3)键性因素----离子键的纯粹程度
2.晶格能
1.晶格能:在标准状况下,气态正离子和气态负离子形成 1mol离子晶体所释放的能量.
晶体结构与性质
复习
知识网络
非晶体（玻璃体）
本质 差异 固体 晶体 有无自范性 1、晶体的定义 2、晶体的性质 3、晶体的分类 4、得到晶体的 途径 有无规则 几何外形 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体
一、晶体与非晶体 1.晶体与非晶体的区别
自范性 晶体 微观结构 有(能自发呈现多面体外形) 粒子在三维空间里呈周 期性有序排列 没有(不能自发呈现多面体外 形) 粒子排列相对无序
P P P
60° (W/124) ×6 ×NA
五、原子晶体
六、金属晶体
原子在二维平面上的两种放置方式－非密置层和密置层
非密置层
配位数为４
密置层
配位数为６
金属晶体的原子堆积模型
三维堆积——四种方式
简 单 立 方 堆 积
钾型（体 心立方）
由 非 密 置 层 一 层 一 层 堆 积 而 成
金属晶体的原子堆积模型