晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2015復(fù)習(xí)課件

晶體的類型與性質(zhì)三種晶體的熔點金剛石食鹽干冰晶體的硬度金剛石食鹽石墨構(gòu)成晶體的基本微粒和作用力陰陽離子分子原子金屬陽離子與自由電子陰陽離子間以離子鍵結(jié)合，形成離子晶體。分子間以分子間作用力（又稱范德瓦耳斯力）結(jié)合，形成分子晶體。原子間以共價鍵結(jié)合，形成原子晶體。金屬離子與自電電子以金屬鍵結(jié)合,形成金屬晶體.一、離子晶體什么叫離子晶體？離子晶體的特點？哪些物質(zhì)屬于離子晶體？離子晶體中的化學(xué)鍵離子間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。無單個分子存在；NaCl不表示分子式。熔沸點較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。水溶液或者熔融狀態(tài)下均導(dǎo)電。強堿、部分金屬氧化物、部分鹽類。離子晶體中一定有離子鍵可能有共價鍵。通常是陰陽離子的半徑越小、離子的電荷數(shù)越高，離子鍵的作用越強，離子晶體的熔沸點越高二、分子晶體1、分子間作用力（范德瓦耳斯力）分子間存在作用力的事實：由分子構(gòu)成的物質(zhì)，在一定條件下能發(fā)生三態(tài)變化，說明分子間存在作用力。影響分子間作用力的因素：①分子的極性

②相對分子質(zhì)量的大小。分子間作用力與化學(xué)鍵的區(qū)別：化學(xué)鍵存在于原子之間（即分子之內(nèi)），而分子間作用力顯然是在“分子之間”。強度：化學(xué)鍵的鍵能為120~800kJ/mol，而分子間作用力只有幾到幾十kJ/mol。組成相似的分子，極性分子的熔、沸點大于非極性分子一般來說，對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，分子間作用力隨著相對分子質(zhì)量增加而增大，物質(zhì)的熔點、沸點也升高。

（1）對于HF、H20、NH3熔、沸點反常，原因在于三者都是極性分子(極性很強)分子間作用力很大，超出了一般的分子間作用力的范圍(實屬氫鍵)。是介于分子間作用力和化學(xué)鍵之間的一種特殊的分子間作用力，因此，它們的熔、沸點反常。2、氫鍵：（2）表示方法：H—X···H—X（3）水中氫鍵的意義：什么叫分子晶體？分子晶體的特點？哪些物質(zhì)可以形成分子晶體？分子晶體中的化學(xué)鍵分子間通過分子間作用力結(jié)合成的晶體。有單個分子存在；化學(xué)式就是分子式?！跋嗨葡嗳堋比鄯悬c較低，硬度較小，易升華。固體或熔化時不導(dǎo)電，某些溶于水可導(dǎo)電鹵素、氧氣、氫氣等多數(shù)非金屬單質(zhì)、稀有氣體、非金屬氫化物、多數(shù)非金屬氧化物等。有的分子晶體中無化學(xué)鍵（如：Ar等），其它一般含共價鍵3、分子晶體三、原子晶體什么叫原子晶體？原子晶體的特點？哪些物質(zhì)屬于原子晶體？原子晶體的化學(xué)鍵原子間通過共價鍵結(jié)合成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。熔沸點很高，硬度很大，難溶于一般溶劑。金剛石、單晶硅、碳化硅、二氧化硅原子晶體中化學(xué)鍵為共價鍵1、定義：2、金屬晶體的特點（1）有確定的形狀（2）構(gòu)成微粒：金屬離子、自由電子。（4）無單個分子存在。（3）微粒間的作用力：金屬鍵四、金屬晶體金屬離子與自由電子之間通過金屬鍵形成晶體。

當(dāng)金屬晶體熔融或參加化學(xué)反應(yīng)時金屬鍵被破壞

金屬晶體的結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)有哪些內(nèi)在聯(lián)系呢?

（1）．金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)電性的關(guān)系

（2）．金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬的導(dǎo)熱性的關(guān)系

金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電子運動時與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達到相同的溫度。

在金屬晶體中，存在著許多自由電子，這些自由電子的運動是沒有一定方向的，但在外加電場的條件下自由電子就會發(fā)生定向運動，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。

（3）．金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬的延展性的關(guān)系

金屬晶體中由于金屬離子與自由電子間的相互作用沒有方向性，各原子層之間發(fā)生相對滑動以后，仍可保持這種相互作用，因而即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易斷裂。3、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系晶體類型離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體微粒間作用晶體內(nèi)的構(gòu)成微粒熔沸點硬度導(dǎo)熱性導(dǎo)電性溶解性實例

離子鍵共價鍵金屬鍵分子間作用力陰、陽離子原子金屬離子及自由電子分子高很高較高低較硬而脆高硬度較硬軟熱的不良導(dǎo)體熱的不良導(dǎo)體熱的良導(dǎo)體熱的不良導(dǎo)體固態(tài)時不導(dǎo)電，熔融或溶與水后可導(dǎo)電非導(dǎo)體，某些溶于水后可導(dǎo)電良導(dǎo)體非導(dǎo)體易溶于極性溶劑，如水等不溶于一般溶劑不溶于一般溶劑相似相溶①活潑金屬陽離子+活潑非金屬陰離子形成②活潑金屬陽離子+復(fù)雜陰離子③復(fù)雜陽離子+活潑金屬陰離子④復(fù)雜陽離子+復(fù)雜陰離子金剛石、晶體硅、二氧化硅、碳化硅各種金屬及一些合金大多數(shù)非金屬單質(zhì)及其氫化物、惰性氣體及常溫下為氣態(tài)的物質(zhì)根據(jù)下列性質(zhì)判斷屬于原子晶體的物質(zhì)是A.熔點為2700℃，導(dǎo)電性好，延展性強B.無色晶體，熔點為3550℃，不導(dǎo)電，質(zhì)硬，難溶于水及有機溶劑C.無色晶體，溶于水，質(zhì)硬而脆，熔點為800℃，熔化時能導(dǎo)電D.熔點為－56℃，微溶于水，硬度小，固態(tài)或液態(tài)時不導(dǎo)電B常見晶體的形狀和微粒的排列物質(zhì)晶體類型重復(fù)單位幾何形狀微粒排列NaClCsCl金剛石SiO2干冰CO2石墨NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖：Na+

Cl-NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖：Na+

Cl-NaCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖下一頁Cl-Na+常見晶體的形狀和微粒的排列物質(zhì)晶體類型重復(fù)單位幾何形狀微粒排列NaCl離子晶體面心立方體每個

Cl—

周圍與它最近等距的

Na+有6個；每個

Cl—

周圍與它最近等距

Cl—的有12個CsCl金剛石SiO2干冰CO2石墨CsCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖常見晶體的形狀和微粒的排列物質(zhì)晶體類型重復(fù)單位幾何形狀微粒排列NaCl離子晶體面心立方體每個

Cl—

周圍與它最近等距的

Na+有6個；每個

Cl—

周圍與它最近等距

Cl—的有12個CsCl離子晶體體心立方體每個

CS+周圍與它最近等距的

Cl—有8個；每個CS+

周圍與它最近等距的

CS+

有6個金剛石SiO2干冰CO2石墨二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)示意圖Si原子結(jié)構(gòu)單元O原子常見晶體的形狀和微粒的排列物質(zhì)晶體類型重復(fù)單位幾何形狀微粒排列NaCl離子晶體面心立方體每個

Cl—

周圍與它最近等距的

Na+有6個；每個

Cl—

周圍與它最近等距

Cl—的有12個CsCl離子晶體體心立方體每個

CS+周圍與它最近等距的

Cl—有8個；每個CS+

周圍與它最近等距的

CS+

有6個金剛石原子晶體正四面體最小環(huán)上有6個C原子SiO2原子晶體硅氧四面體最小環(huán)上有個12原子干冰CO2石墨干冰晶體結(jié)構(gòu)分析圖CO2

分子中心干冰晶體結(jié)構(gòu)分析圖CO2

分子中心常見晶體的形狀和微粒的排列物質(zhì)晶體類型重復(fù)單位幾何形狀微粒排列NaCl離子晶體面心立方體每個

Cl—

周圍與它最近等距的

Na+有6個；每個

Cl—

周圍與它最近等距

Cl—的有12個CsCl離子晶體體心立方體每個

CS+周圍與它最近等距的

Cl—有8個；每個CS+

周圍與它最近等距的

CS+

有6個金剛石原子晶體正四面體最小環(huán)上有6個C原子SiO2原子晶體硅氧四面體最小環(huán)上有個12原子干冰CO2分子晶體面心立方體等距相鄰有12個CO2分子石墨石墨晶體結(jié)構(gòu)示意圖：常見晶體的形狀和微粒的排列物質(zhì)晶體類型重復(fù)單位幾何形狀微粒排列NaCl離子晶體面心立方體每個

Cl—

周圍與它最近等距的

Na+有6個；每個

Na+周圍與它最近等距的Cl—有12個CsCl離子晶體體心立方體每個

CS+周圍與它最近等距的

Cl—有8個；每個Cl—周圍與它最近等距的

CS+

有6個金剛石原子晶體正四面體最小環(huán)上有6個C原子SiO2原子晶體硅氧四面體最小環(huán)上有12個原子干冰CO2分子晶體面心立方體等距相鄰有12個CO2分子石墨混合型晶體或過渡型晶體正六邊形層內(nèi)：每個C原子以共價鍵連接3個C原子層間：分子間作用力晶體結(jié)構(gòu)的分析和計算晶體之所以具有規(guī)則的幾何外形，是因其內(nèi)部的質(zhì)點作規(guī)則的排列，實際上是晶體中最基本的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)果。我們把晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元叫晶體的基本單位——晶胞對組成晶胞的各質(zhì)點（晶格點）的占有率如何呢（以立方體形晶胞為例）？晶胞屬于8個小立方體頂點：1/8體心：1面心：1/2棱邊：1/4立方晶胞體心：1面心：1/2棱邊：1/4頂點：1/8一、晶胞對組成晶胞的各質(zhì)點的占有率

1、當(dāng)題給信息為晶體中最小重復(fù)單元——晶胞（或平面結(jié)構(gòu)）中的微粒排列方式時，要運用空間想象力，將晶胞在三維空間內(nèi)重復(fù)延伸，得到一個較完整的晶體結(jié)構(gòu)，形成求解思路。二、有關(guān)晶體的計算例：在干冰晶體中，平均每個晶胞（如圖）占有CO2分子的個數(shù)為____，每個CO2分子周圍有_____個與之緊鄰且等距的CO2分子.412AB練習(xí)1：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽離子）化學(xué)式：AB練習(xí)2：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽離子）AB化學(xué)式：A2BAB化學(xué)式：練習(xí)3：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽離子）ABB化學(xué)式：A練習(xí)4：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽離子）CABC3小結(jié)：立方體晶胞中各位置上原子總數(shù)的計算方法分別是：頂角上的原子總數(shù)=1/8×頂角原子數(shù)棱上的原子總數(shù)面心上的原子總數(shù)=1/4×棱上原子數(shù)=1/2×面心原子數(shù)體心上的原子總數(shù)=1×體心原子數(shù)

2、當(dāng)題給信息為晶體中微粒的排列方式時，可在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個具有代表性的最小重復(fù)單元——晶胞為研究對象，運用點、線、面的量進行解答。右圖是石英晶體平面示意圖（它實際上是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）,其中硅、氧原子數(shù)之比為____.1:2

石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問題：（1）圖中平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個。（2）層內(nèi)7個六元環(huán)完全占有的C原子數(shù)為_____個，碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______.142:323已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，如圖所示：其中有二十個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點，每個頂點為一個硼原子，試通過觀察分析右圖回答：此基本結(jié)構(gòu)單元是由___個硼原子構(gòu)成，有___個B-B化學(xué)鍵，相鄰B-B鍵的鍵角為____.1230600在離子晶體中，陰、陽離子按一定規(guī)律在空間排列，如圖是NaCl的晶體結(jié)構(gòu)，已知Na+與Cl—的最近距離為acm。（1）在NaCl晶體中，每個Na+同時吸引

個Cl—，每個Na+周圍與之最接近且距離相等的Na+共有

個，Na+數(shù)目和Cl-數(shù)目之比為

；

（2）求NaCl晶體的密度（已知NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5g/mol）。6121∶1某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示：●表示X離子，位于立方體的頂點；○表示Y離子，位于立方體的中心。試分析：（1）晶體中每個Y同時吸引著

個X，每個X同時吸引著

個Y，該晶體的化學(xué)式為

。（2）晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有

個。（3）晶體中距離最近的2個X與一個Y形成的夾角（∠XYX）為（填角的度數(shù)）

。（4）設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，晶體密度為ρg/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶體中兩個距離最近的X中心間的距離為

cm。1