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课件网) 晶体结构与性质 (1)晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象. (2)晶体自范性的条件之一:生长速率适当. 自范性 微观结构 晶体 有(能自发呈现多面体外形) 原子在三维空间里呈周期性有序排列 非晶体 没有(不能自发呈现多面体外形) 原子排列相对无序 一、晶体与非晶体 1.晶体与非晶体的区别 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 物理性质(强度、导热性、光学性质等）各向异性 二.晶胞 1.定义:晶体中重复出现的最基本的结构单元 体心立方 简单立方 面心立方 三种典型立方晶体结构 立方晶胞 体心： 1 面心： 1/2 棱边： 1/4 顶点： 1/8 立方晶体中晶胞对质点的占有率 晶胞体内的原子不与其他晶胞分享，完全属于该晶胞 石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题： （1）图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。 碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_____. 练习一： 2:3 2 3 三.四种晶体的比较 晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 晶体粒子 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子、自由电子 粒子间作用力 离子键 共价键 分子间作用力 金属键 熔沸点 硬度 较高 较硬 很高 很硬 较低 一般较软 一般较高，少部分低 ,一般较硬，少部分软 溶解性 难溶解 相似相溶 导电情况 固体不导电，熔化或溶于水后导电 不导电 （除硅） 一般不导电 良导体 离子晶体 原子晶体 分子晶体 1.金属氧化物（K2O、Na2O2） 2.强碱（NaOH、KOH、 Ba(OH )2 3.绝大多数的盐类 1.金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼 2. SiC 、 SiO2晶体、 BN晶体 1.大多数非金属单质: X2,O2,H2, S8,P4, C60 （除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外） 2.气态氢化物: H2O,NH3,CH4,HX 3.非金属氧化物: CO2, SO2, NO2（除SiO2外） 3.酸:H2SO4,HNO3 4.大多数有机物:乙醇，蔗糖（除有机盐） 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： 相对分子质量越大，分子的极性越大 熔沸点越高 组成和结构相似的分子晶体 ④金属晶体： 金属阳离子电荷数越高，半径越小 熔沸点越高 三、金属晶体的四种堆积模型对比 堆积模型 典型代表 空间利用率 配位数 晶胞 简单立方 Po 52% 6 钾型( bcp ) K 68% 8 镁型(hcp) Mg 74% 12 铜型(ccp) Cu 74% 12 四.离子晶体 NaCl和CsCl的晶胞 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 ；这几个Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为 ；在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有 ；这几个Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为 ； CsCl晶体 8个 立方体 6 个 正八面体 (1)几何因素--正负离子的半径比(r+/r- ) (2)电荷因素--正负离子的电荷比 CaF2 晶体中正离子配位数8,负离子配位数为4 TiO2晶体中正离子的配位数为6，负离子的配位数为多少？ (3)键性因素--离子键的纯粹程度 r+/r- 0.225－0.414 0.414－0.732 0.732－1.00 配位数 ４ ６ ８ 1.离子晶体中离子的配位数的决定因素 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. 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、个数及密度的计算 ... ...
