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1、,宏观晶体的形貌,1,课堂特制,晶体:具有规则几何外形的固体。 非晶体:没有规则几何外形的固体。,有 能自发呈现多面体外形,没有 不能自发呈现多面体外形,2,课堂特制,玛瑙,3,课堂特制,3.晶体与非晶体的本质差异,晶体自范性的本质:是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象. 区分方法 1、测定物质的熔沸点 2、X-射线衍射实验 3、测定物质的折射率 4、测定晶体是否具有各向异性 5、观察晶体的质点排列是否有序,有 能自发呈现多面体外形,没有 不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,原子排列相对无序,4,课堂特制,宏观晶体的形貌,立方,5,课堂特制,（一）、由晶
2、胞计算物质化学式的方法,体心： 1,面心：1/2,棱边：1/4,顶点：1/8,晶胞体心.avi,晶胞棱.avi,晶胞顶点.avi,晶胞面.avi,6,课堂特制,平行六面体 晶胞,内部：,1,面上：,1/2,棱上：,1/4,顶点：,1/8,小结:晶胞对质点（粒子）的占有率,7,课堂特制,A,B,练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,化学式：,AB,8,课堂特制,练习2：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,A,B,化学式：,A2B,BA2,9,课堂特制,A,B,化学式：,练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：
3、（A表示阳离子）,AB,10,课堂特制,B,化学式：,A,练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,C,ABC3,11,课堂特制,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 （1）构成分子晶体的粒子是分子。 （2）粒子间的相互作用是分子间作用力。 （3）范德华力远小于化学键的作用； （4）分子晶体熔化破坏的是分子间作用力。,12,课堂特制,观察与思考：下列两种晶体有什么共同点？,碘晶体结构,干冰晶体结构,13,课堂特制,(1)较低的熔点和沸点，易升华； (2)较小的硬度； (3)一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。,原因
4、：分子间作用力较弱,2、物理特性：,14,课堂特制,分子的密堆积,（与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个 ）,只有范德华力，无分子间氢键分子密堆积 每个分子周围有12个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2,15,课堂特制,冰中个水分子周围有个水分子,冰的结构,氢键具有方向性,分子的非密堆积,有分子间氢键不具有分子密堆积特征,16,课堂特制,分子晶体熔、沸点高低的比较规律 分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子间的作用力。分子间作用力越大，物质熔化和汽化时需要的能量就越多，物质的熔、沸点就越高。 因此，比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就是比较分子间作用力（包括范力和氢键）的大小。,17
5、,课堂特制,二原子晶体（共价晶体）,1、概念： 相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。 （1）构成原子晶体的粒子是原子； （2）原子晶体的粒子间以较强的共价键相结合； （3）原子晶体熔化破坏的是共价键。,18,课堂特制,10928,共价键,金刚石的晶体结构示意图,19,课堂特制,金刚石中每个C原子以sp3杂化，分别与4个相邻的C 原子形成4个键，故键角为10928，每个C原子的配位数为4； 每个C原子均可与相邻的4个C构成实心的正四面体，向空间无限延伸得到立体网状的金刚石晶体，在一个小正四面体中平均含有1+41/4 =2个碳原子； 金刚石的晶胞中含有C原子为8个，内含4个小正四
6、面体，含有C-C键数为16。 金刚石中碳原子与C-C键比值为1:2,20,课堂特制,180,10928,Si,O,共价键,二氧化硅晶体结构示意图,21,课堂特制,2、原子晶体的物理特性,在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的 熔点和沸点高 硬度大 一般不导电 且难溶于一些常见的溶剂,22,课堂特制,3、原子晶体熔、沸点比较规律 对于原子晶体，一般来说，原子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高，硬度越大。,23,课堂特制,（2）金属晶体的原子在二维平面堆积模型,金属晶体中的原子可看成直径相等的小球。将等径圆球在一平面上排列，有两种排
7、布方式，按（b）图方式排列，圆球周围剩余空隙最小，称为密置层；按（a）图方式排列，剩余的空隙较大，称为非密置层。,（a）非密置层（b）密置层,24,课堂特制,（3）金属晶体的原子在三维空间堆积模型,简单立方堆积（Po）,25,课堂特制,简单立方堆积,26,课堂特制,体心立方堆积钾型（碱金属）,27,课堂特制,体心立方堆积,配位数：8,28,课堂特制,镁型,铜型,镁型和铜型,29,课堂特制,第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 ),关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。,30,课堂特制,第一种是将球
8、对准第一层的球。,于是每两层形成一个周期，即 AB AB 堆积方式，形成六方紧密堆积。,配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 ) ，空间利用率为74%,31,课堂特制,下图是此种六方 紧密堆积的前视图,A,32,课堂特制,3.镁型,33,课堂特制,第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。,34,课堂特制,此种立方紧密堆积的前视图,A,第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 得到面心立方堆积。,配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 ),35,课堂特制,面心立方:铜型,36,课堂特制,石墨晶体结构,知识
9、拓展石墨,37,课堂特制,（1）石墨中C原子以sp2杂化； （2）石墨晶体中最小环为六元环，含有C 2个，C-C键为 3； （3）石墨分层，层间为范德华力，硬度小，可导电； （4）石墨中r（C-C）比金刚石中r（C-C）短。,38,课堂特制,一、离子晶体,1、定义：由阳离子和阴离子通过离 子键结合而成的晶体。 2、成键粒子：阴、阳离子 3、相互作用力：离子键,4、常见的离子晶体： 强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。,39,课堂特制,可见：在NaCl晶体中，钠离子、氯离子按一定的规律在空间排列成立方体。,主页,5、晶胞类型：,（1）氯化钠型晶胞,40,课堂特制,（3）与Na+等距离且最近的Na
10、+ 、Cl- 各有几个？,计算方法：均摊法 顶点占1/8；棱占1/4；面心占1/2；体心占1,（2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数,与Na+等距离且最近的Na+ 有：12个 与Na+等距离且最近的Cl- 有：6个,钠离子和氯离子位于立方体的顶角上，并交错排列。 钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点,（1）钠离子和氯离子的位置：,41,课堂特制,（2）氯化铯型晶胞,42,课堂特制,CsCl的晶体结构及晶胞构示意图,43,课堂特制,CsCl晶胞,（1）铯离子和氯离子的位置：,铯离子：体心 氯离子：顶点；或者反之。,（2）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数,铯离子：1个 ；氯离子：1个,（3）与铯离
11、子等距离且最近的铯离子、氯离子各有几个？,铯离子：6个 ；氯离子：8个,44,课堂特制,(3)CaF2型晶胞,Ca2+的配位数：8,F-的配位数：4,一个CaF2晶胞中含： 4个Ca2+和8个F-,45,课堂特制,总结一,离子晶体有什么特点？ 无单个分子存在；NaCl不表示分子式。 熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能增大，熔点升高。 一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。 固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。 哪些物质属于离子晶体？ 强碱、部分金属氧化物、部分盐类。,46,课堂特制,二、晶格能,定义：气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。 晶格能的
12、大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比。 简言之,晶格能的大小与离子带电量成正比,与离子半径成反比. 晶格能越大： 形成的离子晶体越稳定；（离子键越强） 熔点越高；硬度越大。,仔细阅读表38，分析晶格能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？离子晶体的晶格能与哪些因素有关？,47,课堂特制,【总结归纳二】 物质的熔点与晶体类型的关系 1、若晶体类型不同，一般情况下：原子晶体离子晶体分子晶体。 2、若晶体类型相同，则有： 离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子电荷越高，晶格能越大，离子键就越强，熔点就越高。 原子晶体中，结构相似时，原子半径越小，共价键键长越短，键能越大，熔点越高。 分子晶体中（不含氢键时），分子组成和结构相似时，相对分子质量越大，范德华力就越强，熔点就越高。 金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高，金属键就越强，熔点就越高。合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。,48,课堂特制,