《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》PPT課件

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1、Chapter3晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2021/8/31(1)晶體自范性的本質(zhì):是晶體中粒子微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象.(2)晶體自范性的條件之一:生長速率適當.自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體沒有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子排列相對無序一、晶體與非晶體1.晶體與非晶體的區(qū)別2021/8/312.晶體形成的途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固.氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華).溶質(zhì)從溶液中析出.3.晶體的特性有規(guī)則的幾何外形有固定的熔沸點物理性質(zhì)(強度、導熱性、光學性質(zhì)等）各向異性2021/8/31二.晶胞1.定義:晶體中重

2、復出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元體心立方簡單立方面心立方三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)2021/8/31立方晶胞體心：1面心：1/2棱邊：1/4頂點：1/8立方晶體中晶胞對質(zhì)點的占有率晶胞體內(nèi)的原子不與其他晶胞分享，完全屬于該晶胞2021/8/31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。碳原子數(shù)目與碳碳化學鍵數(shù)目之比為_______.練習一：2:3232021/8/31三.四種晶體的比較晶體類型離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體晶體粒子陰、陽離子原子分子金屬陽離子、自由電子粒子間作

3、用力離子鍵共價鍵分子間作用力金屬鍵熔沸點硬度較高較硬很高很硬較低一般較軟一般較高，少部分低,一般較硬，少部分軟溶解性難溶解相似相溶導電情況固體不導電，熔化或溶于水后導電不導電（除硅）一般不導電良導體2021/8/31離子晶體原子晶體分子晶體1.金屬氧化物（K2O、Na2O2）2.強堿（NaOH、KOH、Ba(OH)23.絕大多數(shù)的鹽類1.金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼2.SiC、SiO2晶體、BN晶體1.大多數(shù)非金屬單質(zhì):X2,O2,H2,S8,P4,C60（除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外）2.氣態(tài)氫化物:H2O,NH3,CH4,HX3.非金屬氧化物:CO2,SO2,

4、NO2（除SiO2外）3.酸:H2SO4,HNO34.大多數(shù)有機物:乙醇，蔗糖（除有機鹽）2021/8/31晶體熔沸點高低的判斷⑴不同晶體類型的熔沸點比較一般：原子晶體>離子晶體>分子晶體（有例外）⑵同種晶體類型物質(zhì)的熔沸點比較①離子晶體：陰、陽離子電荷數(shù)越大，半徑越小熔沸點越高②原子晶體：原子半徑越小→鍵長越短→鍵能越大熔沸點越高③分子晶體：相對分子質(zhì)量越大，分子的極性越大熔沸點越高組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體④金屬晶體：金屬陽離子電荷數(shù)越高，半徑越小熔沸點越高2021/8/31四、金屬晶體的原子堆積模型原子在二維平面上的兩種放置方式－非密置層和密置層非密置層配位數(shù)為４

5、密置層配位數(shù)為６2021/8/31三維堆積－四種方式二、金屬晶體的原子堆積模型簡單立方堆積鉀型體心立方由非密置層一層一層堆積而成2021/8/31ＡＢＡＣＢＡ鎂型銅型金屬晶體的兩種最密堆積方式二、金屬晶體的原子堆積模型2021/8/31三、金屬晶體的四種堆積模型對比堆積模型典型代表空間利用率配位數(shù)晶胞簡單立方Po52%6鉀型(bcp)K68%8鎂型(hcp)Mg74%12銅型(ccp)Cu74%122021/8/31五.離子晶體NaCl和CsCl的晶胞2021/8/31NaCl晶體每個Na+同時吸引6個Cl-每個Cl-同時吸引6個Na+2021/8/31在氯化銫晶體中

6、，每個Cl-(或Cs+)周圍與之最接近且距離相等的Cs+(或Cl-)共有；這幾個Cs+(或Cl-)在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為；在每個Cs+周圍距離相等且最近的Cs+共有；這幾個Cs+(或Cl-)在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為；CsCl晶體8個立方體6個正八面體2021/8/31(1)幾何因素----正負離子的半徑比(r+/r-)(2)電荷因素----正負離子的電荷比CaF2晶體中正離子配位數(shù)8,負離子配位數(shù)為。TiO2晶體中正離子的配位數(shù)為6，負離子的配位數(shù)為多少？(3)鍵性因素----離子鍵的純粹程度r+/r-0.225－0.4140.414－0.7320.732－1.00配位

7、數(shù)４６８1.離子晶體中離子的配位數(shù)的決定因素2021/8/312.晶格能1.晶格能:在標準狀況下,氣態(tài)正離子和氣態(tài)負離子形成1mol離子晶體所釋放的能量.2.影響晶格能的因素:(1)與正負離子電荷成正比(2)與核間距成反比(與半徑成反比)3.晶格能與離子晶體的物理性質(zhì):晶格能越大,離子晶體越穩(wěn)定,熔沸點越高、硬度越大.2021/8/31晶體中微粒的排列、個數(shù)及密度的計算在氯化鈉晶體中，每個Na+周圍與之最接近且距離相等的Cl-共有個；這幾個Cl-在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為。6正八面體2021/8/31AD=CD=a/2AC=AB=每個CO2分子周圍有多少