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课件网) 晶体结构基础及题解 晶体结构内容的相互关系 密堆积原理是一个把中学化学的晶体结构内容联系起来的一个桥梁性的理论体系 。 第一节 晶体的结构 1、晶体的分类 按来源分为： 天然晶体（宝石、冰、 砂子等） 人工晶体（各种人工晶体材料等） 一、晶体的分类 按成键特点分为： 原子晶体：金刚石 离子晶体：NaCl 分子晶体：冰 金属晶体： Cu 1 晶体的性质与结构特征 固体就是晶体吗 晶莹透亮的固体就是晶体吗？ 到底什么是晶体？ 晶体的定义 “晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。” 注意： （1）一种物质是否是晶体是由其内部结 构决定的，而非由外观判断； （2）周期性是晶体结构最基本的特征。 晶体不仅与我们的日常生活密不可分，而且在许多高科技领域也有着重要的应用。晶体的外观和性质都是由其内部结构决定的： 决定 结构 性能 反映 图片１ 图片2 图片3 图片4 图片5 BBO晶体 二、晶体性质 (1)宏观性质的均匀性 晶体内部各部分的宏观性质相同,称为晶体性质的均匀性。例如，化学成分、密度等。非晶体也有均匀性。 将石蜡地滴在云母片上，加热使其展开，结果呈椭圆形。 说明石蜡在不同方向受热状况不一样。 ⑵各向异性 10 (3)晶 体 的 自 范 性 晶体在理想生长环境中能自发地形成规则的凸多面体外形，满足欧拉定理： F（晶面数）+V（顶点数）=E（晶棱数）+ 2 如果我们给下面的晶体加热，随时间的变化，观测晶体状态和温度所发生的变化。 ⑷有明显确定的熔点 随时间的推移，温度升高，到达某一温度时，晶体开始融化，此时温度保持不变，待晶体全部融化，温度又开始升高。 晶体有固定的熔点 融化：从本质上讲就是被束缚在固定位置上的粒子能够自由移动。既然它们是在同一温度下融化，表明同类粒子所处的周围环境完全相同，只要某一局部在特定的温度下可以融化，整个晶体在此温度下都将融化。 ⑸有特定的对称性 (6)晶 体 的 X 射 线 衍 射 效 应 晶体的周期性结构使它成为天然的三维光栅，周期与X光波长相当, 能够对X光产生衍射: 三、晶体的点阵结构 概念：在晶体内部原子或分子周期性地排列的每个重复单位的相同位置上定一个点，这些点按一定周期性规律排列在空间，这些点构成一个点阵。点阵是一组无限的点，连结其中任意两点可得一矢量，将各个点阵按此矢量平移能使它复原。点阵中每个点都具有完全相同的周围环境。 结构基元： 在晶体的点阵结构中每个点阵所代表的具体内容，包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构。 晶体结构 = 点阵 + 结构基元 例1、2002年江苏夏令营选拔赛 ⑴ 两种铜溴配合物晶体中的一维聚合链结构的投影图 (其中部分原子给出标记)如下。①分别指出两种结构的结构基元由几个Cu原子和几个Br原子组成： 图 ⑴ 为 个Cu原子， Br原子； 图 ⑵ 为 个Cu原子， 个Br原子。 （2）平面点阵 例2、2002年江苏夏令营选拔赛 二维周期性结构与平面点阵 石墨层 小黑点为平面点阵. 为比较二者关系, 暂以石墨层作为背景，其实点阵不保留这种背景. 结构基元：两个C原子 思考：能不能将每个C原子都抽象成点阵点？ 三维周期性结构与空间点阵 下列晶体结构如何抽象成点阵？ Mn (简单立方) 以上每一个原子都是一个结构基元，都可以抽象成一个点阵点. 点阵结构 (简单立方) Li Na K Cr Mo W…... (立方体心) 点阵结构 (体心立方) 三维周期性结构与空间点阵 CsCl型晶体中A、B是不同的原子，不能都被抽象为点阵点. 否则，将得到错误的立方体心点阵！这是一种常见的错误： CsCl型晶体结构 三维周期性结构与空间点阵 正确做法是按统一取法把每一对离子A-B作为结构基元，抽象为点阵点, 就得到正确的点阵———立 ... ...
