第十一单元 第3讲 晶体结构与性质PPT课件
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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。
晶体结构与性质全部ppt课件
立方晶胞
体心： 1 面心： 1/2 棱边： 1/4 顶点： 1/8
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
例1．
▪ 水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。 它是由液态水急速冷却到165k时形成的，玻 璃态的水无固态形状，不存在晶体结构，且 密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态
5.晶体的特性
▪ 有规则的几何外形
▪ 有固定的熔沸点
▪ 各向异性(强度、导热性、光学性 质等）
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水的叙述正确的是( D ) D
▪ A.水由液态变为玻璃态，体积缩小 ▪ B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀 ▪ C. 玻璃态是水的一种特殊状态 ▪ D. 玻璃态水是分子晶体
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一．分子晶体
１.概念
分子间以分子间作用力（范德华力,氢键） 相结合的晶体叫分子晶体。
第3讲晶体结构与性质ppt课件
题组二 4 5
特别提醒 ①在意位置上的一个 粒子被几个晶胞所共有，如三棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底 面上的棱、面心依次被 12、6、4、2 个晶胞所共有。 ②在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均 摊法。
考点一
知识梳理
______(阿伏加德罗常数用 NA 表示 ，只写出计算式)。
答案
3 3 4×78
4
ρ·NA
考点一
知识梳理
递进题组
返回
递进题组 题组一 1 2 3
题组二 4 5
反思归纳
晶胞计算的思维方法
(1)晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、
晶体体积、微粒间距离、微粒半径等，密度的表达式往往是列
阿伏加德罗常数的值为 NA，则晶体中两个距离最近的 X 之
间的距离为___
(3)
2
3
M 2ρNA
_____cm。
考点一
知识梳理
递进题组
返回
递进题组 题组一 1 2 3
题组二 4 5
5.如图为 Na2S 的晶胞，该晶胞与 CaF2 晶胞结构相似， 设晶体密度是 ρ g·cm－3，试计算 Na＋与 S2－的最短距离
考点一
知识梳理
递进题组
返回
递进题组 题组一 1 2 3
题组二 4 5
2.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中
A、B、C 三种粒子数之比是
(B )
A.3∶9∶4
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
考点一
知识梳理
递进题组
返回
递进题组 题组一 1 2 3
3.右图是金属原子 M 和非金 属原子 N 构成的气态团簇分 子，则其分子式为___M_1_4N__13__。
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。
高二化学精品课件 晶体的结构与性质
如：卤素，稀有气体，氧气，CO，CO2，NH3， 卤化氢等都形成分子晶体。
15
b、代表晶体 CO2
干冰的晶体结构图(一) 16
返回
干冰的晶体结构图(二)
可见:每个二氧化碳分子周围有 12 个二氧化碳分子
17
返回
c、分子晶体的物理特性：
决定因素：构成晶体的分子间作用力的大小
①较低的熔沸点
②较小的硬度
③在熔融和固态时都不导电
④溶解性，不同的分子晶体存在较大的差异
相似相溶原理：非极性溶质一般能溶于非极
性溶剂，极性溶质一般能溶
于极性溶质
18
2、分子间作用力和氢键 a、定义： 分子间存在的作用力又叫范德华力。
分子间力要比化学键弱得多 b、影响分子间作用力的主要因素：
相对分子质量 c、分子间作用力的大小对物质的熔沸点的影响：
• 定义： 这种相邻原子通过共价键结合而形成
空间网状结构的晶体，叫做原子晶体。
原子晶体的物理性质： 熔沸点很高，硬度很大，难溶于水，一般不导电。
常见的原子晶体： 金刚石、金刚砂（SiC）、晶体硅、石英（SiO2）
23
Si o
共价键
24
109º28´ 共价键
返2回5
石墨的晶体结构图
26
返回
不同晶体类型熔沸点高低的判断：
离子晶体：离子半径越小，所带电荷越多，离子键越牢固，
熔沸点越高。
NaCl与MgCl2
NaCl<MgCl2
原子晶体：原子半径越小，共价键键能越大，熔沸点越高。
Si，SiO2，SiC
SiO2>SiC > Si
分子晶体：结构相似的分子，分子量越大，分子间作用力
越大，熔沸点越高。
15
b、代表晶体 CO2
干冰的晶体结构图(一) 16
返回
干冰的晶体结构图(二)
可见:每个二氧化碳分子周围有 12 个二氧化碳分子
17
返回
c、分子晶体的物理特性：
决定因素：构成晶体的分子间作用力的大小
①较低的熔沸点
②较小的硬度
③在熔融和固态时都不导电
④溶解性，不同的分子晶体存在较大的差异
相似相溶原理：非极性溶质一般能溶于非极
性溶剂，极性溶质一般能溶
于极性溶质
18
2、分子间作用力和氢键 a、定义： 分子间存在的作用力又叫范德华力。
分子间力要比化学键弱得多 b、影响分子间作用力的主要因素：
相对分子质量 c、分子间作用力的大小对物质的熔沸点的影响：
• 定义： 这种相邻原子通过共价键结合而形成
空间网状结构的晶体，叫做原子晶体。
原子晶体的物理性质： 熔沸点很高，硬度很大，难溶于水，一般不导电。
常见的原子晶体： 金刚石、金刚砂（SiC）、晶体硅、石英（SiO2）
23
Si o
共价键
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109º28´ 共价键
返2回5
石墨的晶体结构图
26
返回
不同晶体类型熔沸点高低的判断：
离子晶体：离子半径越小，所带电荷越多，离子键越牢固，
熔沸点越高。
NaCl与MgCl2
NaCl<MgCl2
原子晶体：原子半径越小，共价键键能越大，熔沸点越高。
Si，SiO2，SiC
SiO2>SiC > Si
分子晶体：结构相似的分子，分子量越大，分子间作用力
越大，熔沸点越高。
《晶体的结构和性质》PPT课件
2
3
2a3 8 2r3
V球243 r3 (晶胞2个 中)球 有
V球V晶胞 10% 074.05%
A1型堆积方式的空间利用率计算
解： V晶胞
a3
32 2
r3
晶胞中含 4个球 :
V球
4
4 r3
3
空间利用率 V球 V晶胞 74 .05 %
2.体心立方密堆积（A2）
• A2不是最密堆积。每个球有八个最近的配体
==90°, =120°
c
c
ba
a b
单斜 Monoclinic
abc ==90°, 90°
三斜 Triclinic
abc ===90°
晶胞中质点个数的计算
精选ppt
21
晶体结构的表达及应用
• 一般晶体结构需给出： • 晶系； • 晶胞参数； • 晶胞中所包含的原子或分子数Z； • 特征原子的坐标。
配位多面体的极限半径比
配位多面体 比（r+/r-）min
平面三角形 0.155
配位数
3
半径
四面体
4
0.225
八面体
6
0.414
构性判断
半径比（r+/r-） 0.225-0.414
四面体配位 0.414-0.732
八面体配位 >0.732
推测构型
影响晶体结构的其它因素
• M-X间的共价键，方向性； • 有的过渡金属形成M-M键，使配位多面
• 根据形成晶体的化合物的种类不同可以 将晶体分为：离子晶体、分子晶体、原 子晶体和金属晶体。
1. 离子晶体
• 离子键无方向性和饱和性，在离子晶体中 正、负离子尽可能地与异号离子接触，采 用最密堆积。
11晶体的基本概念和性质PPT课件
28
空间格子表 明了晶体物质在 三维空间质点作 周期性重复排列 这一根本的性质， 由此，晶体可定 义为：晶体是具 有格子构造的 固体。
29
3、 空间格子的要素
1）节点： 空间格子中的点称
为节点。从一立方毫 米的氯化钠晶体中可 抽象出1027-28个节点。 空间格子为无限的三 位点阵模型。
第一章 结晶学基础
本章重点掌握的学习内容： 晶体的定义和晶体的基本性质 空间格子理论 晶体的对称性、各种对称要素和晶体的分类 晶体定向原则和晶体符号 十四种空间格子和晶体的微观对称规律 六方密堆和立方密堆及四面体空隙和八面体空隙 配位数和配位多面体 鲍林规则
1-1晶体的基本概念和性 质
1914年英国科学家布拉格父子用各种各 样的晶体作大量的衍射实验。
三位科学家研究成果揭示了一切晶体皆
具有内布质点周期性重复排列构造的秘密。
单晶硅(110)晶面的结构像
上个世纪 50年代以后， 用透射电子 显微镜观察 也证实了晶 体的内部具 有规则排布 的特点。
非晶体
固体物质的内 部质点在三维空 间不做规律的排 列，称为非晶体 或非晶态固体。 例如，玻璃、塑 料、沥青等。
30
3、 空间格子的要素
2） 行列：
连接空间格子中任 意两个节点就决定了一 条行列。每一行列都有 一个最小的结点重复周 期，它等于行列上两个 相邻结点间的距离，简 称结点间距。在空间格 子中，有无数不同方向 的行列。平行的各个行 列上结点间距相等，不 平行的行列，其上的结 点间距一般不等。
31
如果把氯离子和 钠离子缩小，分别用 黑点和白圈代表C1与Na+离子，并用直 线将它们连接起来， 这样，就可以得出一 个如左图所示内部质
点排布的立体图形。
空间格子表 明了晶体物质在 三维空间质点作 周期性重复排列 这一根本的性质， 由此，晶体可定 义为：晶体是具 有格子构造的 固体。
29
3、 空间格子的要素
1）节点： 空间格子中的点称
为节点。从一立方毫 米的氯化钠晶体中可 抽象出1027-28个节点。 空间格子为无限的三 位点阵模型。
第一章 结晶学基础
本章重点掌握的学习内容： 晶体的定义和晶体的基本性质 空间格子理论 晶体的对称性、各种对称要素和晶体的分类 晶体定向原则和晶体符号 十四种空间格子和晶体的微观对称规律 六方密堆和立方密堆及四面体空隙和八面体空隙 配位数和配位多面体 鲍林规则
1-1晶体的基本概念和性 质
1914年英国科学家布拉格父子用各种各 样的晶体作大量的衍射实验。
三位科学家研究成果揭示了一切晶体皆
具有内布质点周期性重复排列构造的秘密。
单晶硅(110)晶面的结构像
上个世纪 50年代以后， 用透射电子 显微镜观察 也证实了晶 体的内部具 有规则排布 的特点。
非晶体
固体物质的内 部质点在三维空 间不做规律的排 列，称为非晶体 或非晶态固体。 例如，玻璃、塑 料、沥青等。
30
3、 空间格子的要素
2） 行列：
连接空间格子中任 意两个节点就决定了一 条行列。每一行列都有 一个最小的结点重复周 期，它等于行列上两个 相邻结点间的距离，简 称结点间距。在空间格 子中，有无数不同方向 的行列。平行的各个行 列上结点间距相等，不 平行的行列，其上的结 点间距一般不等。
31
如果把氯离子和 钠离子缩小，分别用 黑点和白圈代表C1与Na+离子，并用直 线将它们连接起来， 这样，就可以得出一 个如左图所示内部质
点排布的立体图形。
【人教版】晶体结构与性质PPT公开课课件1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2.下图为离子晶体空间构型示意图：(●阳离子，○阴离子)以M代表阳离 子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：
A___M__N___、B___M__N_3__、C___M__N_2__。
解析 在A中，含M、N的个数相等，故组成为MN； 在 B 中，含 M：18×4＋1＝32(个)，含 N：12×4＋2＋4×18＝92(个)， M∶N＝32∶92＝1∶3； 在 C 中含 M：18×4＝12(个)，含 N 为 1 个。
解析 从图可看出，每个
单元中，都有一个B和一个O完
全属于这个单元，剩余的2个O分别被两个结构单元共用，所以B∶O＝ 1∶(1＋2/2)＝1∶2，化学式为 BO－2 。
【人教版】晶体结构与性质PPT公开课 课件1
解析答案
【人教版】晶体结构与性质PPT公开课 课件1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
【人教版】晶体结构与性质PPT公开课 课件1
答案
【人教版】晶体结构与性质PPT公开课 课件1
2.CO2和SiO2在物理性质上有较大差异，而在化学性质上却有较多相似， 你知道原因吗？ 答案 决定二者物理性质的因素：晶体类型及结构、微粒间的作用力。 CO2是分子晶体，其微弱的分子间作用力是其决定因素，SiO2是原子晶 体，其牢固的化学键是其决定因素。二者的化学性质均由其内部的化学 键决定，而C—O键与Si—O键都是极性键。
题组二 晶胞的密度及微粒间距离的计算 9.Cu与F形成的化合物的晶胞结构如右图所示，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)
【人教版】晶体结构与性质PPT公开课 课件1