高二化學(xué)選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 認(rèn)識晶體 新課標(biāo) 魯科

第一節(jié)認(rèn)識晶體整理課件一、晶體的特性1.晶體與非晶體

(1)晶體：內(nèi)部微粒（原子、離子或分子）在空間按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列構(gòu)成的固體物質(zhì)。(2)非晶體：內(nèi)部原子或分子的排列呈現(xiàn)雜亂無章的分布狀態(tài)。整理課件2.晶體的特性（1）具有規(guī)則的幾何外形。（2）自范性：在適宜條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的多面體外形。

（3）各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)。

（4）對稱性：晶體的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)都具有特有的對稱性。

（5）有固定的熔點(diǎn)而非晶態(tài)沒有。整理課件3.晶體的種類根據(jù)內(nèi)部微粒的種類和微粒間的相互作用不同，將晶體分為離子晶體、金屬晶體、原子晶體和分子晶體。整理課件二、晶體結(jié)構(gòu)的堆積模型組成晶體的原子、離子或分子在沒有其他因素（如共價鍵的方向性）影響時，在空間的排列大都服從緊密堆積原理，這是因?yàn)榉謩e借助于沒有方向性的金屬鍵、離子鍵和分子間相互作用形成的金屬晶體、離子晶體和分子晶體的結(jié)構(gòu)中，都趨向于使原子或分子吸引盡可能多的原子或分子分布于周圍，并以密堆積的方式降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。整理課件

在一個層中，最緊密的堆積方式，是一個球與周圍6個球相切，在中心的周圍形成6個凹位，將其算為第一層。1.等徑圓球的密堆積

由于金屬鍵沒有方向性，每個金屬原子中的電子分布基本是球?qū)ΨQ的，所以可以把金屬晶體看成是由直徑相等的圓球的三維空間堆積而成的。等徑圓球的密堆積方式有A3型最密堆積，A1型最密堆積。整理課件123456第二層

對第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)1，3，5位。(或?qū)?zhǔn)2，4，6位，其情形是一樣的)123456AB，關(guān)鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。整理課件下圖是A3型六方緊密堆積的前視圖ABABA第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。123456于是每兩層形成一個周期，即ABAB堆積方式，形成六方緊密堆積---A3型。配位數(shù)12。(同層6，上下層各3)整理課件第三層的另一種排列方式，是將球?qū)?zhǔn)第一層的2，4，6位，不同于AB兩層的位置，這是C層。123456123456123456整理課件123456面心立方緊密堆積的前視圖ABCAABC

第四層再排A，于是形成ABCABC三層一個周期。得到面心立方堆積—A1型。

配位數(shù)12。(同層6，上下層各3)整理課件BCAABCABC形式的堆積，為什么是面心立方堆積？我們來加以說明。整理課件這兩種堆積都是最緊密堆積，空間利用率為74.05%。金屬鉀K的立方體心堆積還有一種空間利用率稍低的堆積方式—A2型---立方體心堆積：立方體8個頂點(diǎn)上的球互不相切，但均與體心位置上的球相切。配位數(shù)8，空間利用率為68.02%。六方緊密堆積面心立方緊密堆積立方體心堆積金屬的堆積方式整理課件2.非等徑圓球的密堆積

由離子構(gòu)成的晶體可視為不等徑圓球的密堆積，即將不同半徑的圓球的堆積看成是大球先按一定方式做等徑圓球的密堆積。小球再填充在大球所形成的空隙中。配位數(shù)：一個原子或離子周圍所鄰接的原子或離子的數(shù)目。如NaCl配位數(shù)為6，即每個Na+離子周圍直接連有6個CI-，反之亦然。整理課件三、晶體結(jié)構(gòu)的基本單元----晶胞1.晶胞

(1)晶胞：從晶體中“截取”出來具有代表性的最小部分。是能夠反映晶體結(jié)構(gòu)特征的基本重復(fù)單位。(2)晶胞一定是一個平行六面體，其三條邊的長度不一定相等．也不一定互相垂內(nèi)；晶胞的形狀和大小由具體晶體的結(jié)構(gòu)所決定，晶胞不能是八面體或六方柱體等其他形狀。(3)整個晶體就是晶胞按其周期性在二維空間重復(fù)排列而成的。這種排列必須是晶胞的并置堆砌。所謂并置堆砌是指平行六面體之間沒有任何空隙，同時，相鄰的八個平行六面體均能共頂點(diǎn)相連接。整理課件2.常見三種密堆積的晶胞六方晶胞----A3型整理課件面心立方晶胞----A1型整理課件體心立方晶胞----A2型整理課件3.晶胞中微粒數(shù)的計算

(1)六方晶胞：在六方體頂點(diǎn)的微粒為6個晶胞共有，在面心的為2個晶胞共有，在體內(nèi)的微粒全屬于該晶胞。微粒數(shù)為：12×1/6+2×1/2+3=6長方體晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻(xiàn)：頂----1/8棱----1/4面----1/2心----1（2）面心立方：在立方體頂點(diǎn)的微粒為8個晶胞共有，在面心的為2個晶胞共有。