单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,2020/11/22,#,晶体结构,与性质,金属,晶体,分子晶体,特性,离子,晶体,分子,晶体,原子,晶体,冰和干冰的,结构特征,晶格能,晶体的特,征与特性,金属键,晶体的,堆积模型,原子晶体,结构特征,原子晶体,特性,晶体,常识,晶体的,特征,晶胞,知识网络,晶体结构金属分子晶体离子分子原子冰和干冰的晶格能晶体的特金属,1,一、晶体与非晶体,本质差别,性质差别,制法,最科学的鉴别方法,自范性,微观,结构,固定熔点,各向异性,晶,体,非,晶,体,有,无,呈周期性有序排列,无序排列,有,有,无,无,凝固,凝华,结晶,X-,衍射实验等,晶体可以看成是无数的,完全等同,晶胞,无隙并置,而成的。,晶胞通常都是平行六面体。,一、晶体与非晶体 本质差别 性质差别 最科学的鉴别,2,二、四类晶体的比较,离子晶体,分子晶体,金属晶体,原子晶体,晶体粒子,粒子间作用,硬 度,熔、沸点,溶解性,导电性,阴、阳离子,分子,原子,金属离子、自由电子,金属键,离子键,分子间作用力,共价键,较大,较小,很大,一般较大，部分小,较高,较低,很高,有高有低,易溶于极性溶剂,相似相溶,难溶,难溶，有些可与水反应,熔,化或,溶,于水能导电,不易导电（,溶于水可能,导电）,不易导电,良导体,（导电传热）,二、四类晶体的比较离子晶体分子晶体金属晶体原子晶体晶体,3,讨论,1,：,分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：,A,、碳化铝，黄色晶体，熔点,2200,，熔融态不导电；,B,、溴化铝，无色晶体，熔点,98,，熔融态不导电；,C,、五氟化钒，无色晶体，熔点,19.5,，易溶于乙醇、,氯仿、丙酮中；,D,、物质,A,，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电。,讨论1：分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：,4,晶体类型的判断,从物质的分类上判断：,从性质上判断：,固态时不导电熔融状态时能导电：,离子晶体；,固态时导电熔融状态时也导电：,金属晶体及石墨；,固态时不导电熔融状态时也不导电：,分子晶体、原子晶体,。,高,：原子晶体；,中,：离子晶体；,低,：分子晶体,离子晶体,：强碱、大多数盐类、活泼金属氧化物；,分子晶体,：大多数非金属单质（金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼除外）及氧化物（,SiO,2,除外），所有的酸及非金属氢化物，大多数有机物等。,原子晶体,：金刚石、晶体硅、晶体硼、,SiO,2,、,SiC,、,BN,等,金属晶体,：金属单质（液态,Hg,除外）及合金,熔沸点和硬度：,物质的导电性：,晶体类型的判断从物质的分类上判断：从性质上判断：固态时不,5,1,、有下列八种晶体：,A,.,（水晶）,SiO,2,B,.,冰醋酸,C,.,氧化镁,D,.,白磷,E,、晶体氩,F,、氯化铵,G,、铝,H,、金刚石,用序号回答下列问题：,（,1,）属于原子晶体的化合物是,_,，直接由原子构成的晶体是,_,，直接由原子构成的分子晶体是,_,。,（,2,）由极性分子构成的晶体是,_,，含有共价键的离子晶体是,_,，属于分子晶体的单质是,_,。,2,、,下列各组物质气化或熔化时，所克服的微粒间的作用（力），属同种类型的是（）,A.,碘和干冰的升华,B.,二氧化硅和生石灰的熔化,C.,氯化钠和铁的熔化,D.,水和四氯化碳的蒸发,构成物质的微粒间作用相同，实质就是物质的晶体类型相同。,1、有下列八种晶体：A.（水晶）SiO2 B.,6,1.,晶体内微粒间作用力越大，熔沸点越高，只有分子晶体熔化时不破坏化学键。,2.,不同晶体（一般）：原子晶体,离子晶体,分子晶体,熔点范围：,上千度,几千度,近千度,几百度,多数零下最多几百度,3.,同种晶体,离子晶体：比较晶格能大小,（离子半径越小，电荷越多，晶格能,越大，熔沸点越高,）,原子晶体：比较共价键强弱,（,原子半径越小，共价键越强，熔,沸点越高。,分子晶体：比较分子间作用力,1,）组成和结构相似时，分子量越大熔沸点越高,（注意氢键）,2,）,相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大,3,）同分异构体：支链越多熔沸点越低,；正戊烷,异戊烷,新戊烷,芳香烃及其衍生物的同分异构体沸点高低顺序是：,邻,间,对位化合物。,4,）,形成分子内氢键物质比分子间氢键的沸点和熔点更低,金属晶体：,比较金属键,（熔沸点同族从上到下减小，同周期 从左到右增大）,晶体熔沸点高低的比较,MgO,NaCl KCl KBr,金刚石,(C)SiC Si,HCl HBr HI;CF,4,CCl,4,CBr,4,CI,4,;N,2,O,2,;,Li Na K Rb Cs;Na Mg Al,1.晶体内微粒间作用力越大，熔沸点越高，只有分子晶体熔化时不,7,讨论,2,：,下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是,(),A.O,2,、,I,2,、,Hg B.CO,、,KCl,、,SiO,2,C.Na,、,K,、,Rb D.SiC,、,NaCl,、,SO,2,B,讨论2：下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是 (,8,现有几组物质的熔点,(),数据，根,据此回答下列问题：,A,组,B,组,C,组,D,组,金刚石：,3550,Li,：,181,HF,：,83,NaCl,：,801,硅晶体：,1410,Na,：,98,HCl,：,115,KCl,：,776,硼晶体：,2300,K,：,64,HBr,：,89,RbCl,：,718,二氧化硅：,1723,Rb,：,39,HI,：,51,CsCl,：,645,（,1,）,A,组属于,_,晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是,_,。,（,2,）,B,组晶体共同的物理性质是,_(,填序号,),。,有金属光泽 导电性 导热性 延展性,（,3,）,C,组中,HF,熔点反常是由于,_,。,（,4,）,D,组晶体可能具有的性质是,_(,填序号,),。,硬度小 水溶液能导电 固体能导电 熔融状态能导电,（,5,）,D,组晶体的熔点由高到低的顺序为：,NaCl,KCl,RbCl,CsCl,，其原因解释为,_,。,现有几组物质的熔点()数据，根据此回答下列问题：A组B组C,9,三,.,晶体结构及相关计算,F,讨论,3,：,如下图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是,白磷、,N,aCl,、,CsCl,、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分,1,、重要晶体的结构,（,1,）其中代表金刚石的是,(,填编号字母，下同,),，其中每个碳原子与,个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于,晶体。金刚石最小的环为,_,环,碳碳键的键角为,_,（,2,）其中代表石墨的是,，其中每个正六边形占有碳原子数平均为,个。,Wg,石墨中碳原子数为,_,；碳环数为,_,；碳碳单键数为,_,；三者之比为,_,。,（,3,）其中代表,NaCl,晶体的是,，每个,Na,+,周围与它最接近且距离相等的,Na,+,有,_,个。,三.晶体结构及相关计算,10,（,4,）代表,CsCl,晶体的是,，它属于,晶体，每个,Cs,+,与,个,Cl,-,紧邻。,（,5,）代表干冰的是,，它属于,晶体，每个,CO,2,分子与,个,CO,2,分子紧邻。,其距离为,_,（设晶胞边长为,a,）,（,6,）其中代表白磷晶体的是,_,白磷的键角为,_,；,Wg,白磷中磷磷单键的数目为,_,讨论,3,：,如下图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是,白磷、,N,aCl,、,CsCl,、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分,F,（4）代表CsCl晶体的是，它属于晶体，每个,11,元素,X,的某价态离子,X,n,中所有电子正好充满,K,、,L,、,M,三个电子层，它与,N,3,形成的晶体结构如图所示。,（,1,）,该晶体的阳离子与阴离子个数比为,_,。,（,2,）,该晶体中,X,n,中,n,_,。,（,3,）,X,元素的原子序数是,_,。,（,4,）,晶体中每个,N,3,被,_,个等距离的,X,n,包围。,元素X的某价态离子Xn中所有电子正好充满K、L、M三个电子,12,2,、求晶体化学式的确定,讨论,4,：,右图所示晶体结构是一种具有优良的压电、铁电、电光等功能的晶体材料的最小结构单元（晶胞）。晶体内与每个“,Ti”,紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是（）（各元素所带电荷均已略去）,A.8,；,BaTi,8,O,12,B.8,；,BaTi,4,O,9,C.6,；,BaTiO,3,D.3,；,BaTi,2,O,3,练习：,化学家研究出镧,(La),镍,(Ni),合金是一种储氢材料，这种合金的晶体结构已经测定，其结构单元如图所示，则该合金的化学式可表示为（）,A,LaNi,5,B,LaNi,C,La,14,Ni,24,D,La,7,Ni,12,2、求晶体化学式的确定讨论4：右图所示晶体结构是一种具有优良,13,讨论,5,：,、,右图为,NaCl,晶胞的结构示意图。它向三维空间延伸得到完美晶体。试回答：,（,1,）一个,NaCl,晶胞中有,个,Na,，,有,个,Cl,。,（,2,）一定温度下，用,X,射线衍射法测得晶胞的边长为,a cm,，求该温度下,NaCl,晶体的密度。,（,3,）若,NaCl,晶体的密度为,g/cm,3,，则,NaCl,晶体中,Na,与,Na,十,之间的最短距离是多少？,3,、晶体密度、粒子间距离的计算,讨论5：、右图为NaCl晶胞的结构示意图。它向三维空间延伸,14,、,右图为,NaCl,晶胞结构,已知,FexO,晶体晶胞结构为,NaCl,型，由于晶体缺陷，,x,值小于,1,。测知,FexO,晶体的密度为,5.71g/cm,3,，晶胞边长为,4.2810,10,m,。,（,1,）,FexO,中的,x,值（精确至,0.01,）为,；,（,2,）晶体虽的,Fe,n+,分别为,Fe,2+,和,Fe,3+,，,在,Fe,2+,和,Fe,3+,的总数中，,Fe,2+,所占分数,（用小数表示）为,；,（,3,）此晶体的化学式为,；,（,4,）与某个,Fe,2+,或,Fe,3+,距离最近且距离相等的,O,2,离子围成的空间几何形状是,；,（,5,）在晶体中铁元素的离子间最短距离为,m,。,、右图为NaCl晶胞结构,已知FexO晶体晶胞结构为NaC,15,讨论,6,：,A,族的氧、硫、硒,(Se),、碲,(Te),等元素在化合物中常表现,出多种氧化态，含,A,族元素的化合物在研究和生产中有许多重要,用途。请回答下列问题：,（,6,）,ZnS,在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。,立方,ZnS,晶体结构如下图所示，其晶胞边长为,540.0pm,，其密度为,_(,列式并计算,),，,a,位置,S,2-,离子与,b,位置,Zn,2+,离子之间的距离,为,_pm(,列式表示,),。,讨论6：A族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物,16,4,、晶体中,晶胞,的,两个基本要素：,晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。,原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置,。,上,下,前,后,左,右,前左上,前右下,前右上,前左下,后左上,后右下,后右上,后左下,4、晶体中晶胞的两个基本要素：晶胞参数，描述晶胞的大小和,17,以底面一个顶点的碳原子,(,通常取前左下,),为原点建立一个,三维右手坐标系。,8,个原点上的碳原子坐标均为（,0,，,0,，,0,）；,y,x,z,前后面中心碳原子的坐标是：,（,1/2,0,）,;,上下面中心碳原子的坐标是：,（,1/2,1/2,0,）,;,左右面中心碳原子的坐标是：,（,0,1/2,）,;,以底面一个顶点的碳原子(通常取前左下)为原点建立一个8个原点,18,y,x,z,（,1/4,1/4,3/4,）,;,y,x,z,（,3/4,1/4,1/4,）,;,y x z（1/4,1/4,3/4）;y x z（3,19,（,3/4,3/4,3/4,）,;,（,1/4,3/4,1/4,）,;,y,x,z,y,x,z,（3/4,3/4,3/4）;（1/4,3/4,1