课件：第三章晶体结构与性质.ppt

第三章 晶体结构与性质,一、晶体的常识,1.晶体与非晶体比较,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,二、四类晶体的比较,阳阴离子,原子,分子,金属离子和自由电子,肯定有离子键可能有共价键,共价键,分子间：范德华力 分子内：共价键,金属键,无,无分子、是巨大网状结构,有分子,无,熔化时或水溶液能导电,无或差,晶体不导电，溶于水能电 离的，其水 溶液能导电；熔化不导电,导电,断开离子键、共价键不一定断,断键,不断键,减弱,大多数盐、强碱 活泼金属 氧化物,金刚石、Si、SiO2、SiC、B,气体、多数非金属单质、酸、多数有机物,金属,三、四类晶体结构与性质的比较,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,不易导电,良导体 （导电传热）,1.氯化钠晶体中阴、阳离子的配位数是 ，即每个Na+紧邻 个Cl-,这些Cl-构成的几何图形是 ；每个Na+与 个Na+等距离相邻。平均每个氯化钠晶胞含有( )个Na+和( ) 个Cl-。,6,12,四、几种典型晶体空间结构,6,正八面体,4,4,2.在氯化铯晶体中，每个Cl-(或Cs+)周围与之最接近且距离相等的Cs+(或Cl-)共有 个，这几个Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为 ；在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有 个，这几个Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为 ；一个氯化铯晶胞含有（ ）个Cs+和（ ）个Cl- 。,8,8,6,立方体,正八面体,1,1,3.干冰晶体,（1）二氧化碳分子的位置：,二氧化碳分子位于：面心和顶点,（2）每个晶胞含二氧化碳分子的个数,二氧化碳分子的个数： 4 个,（3）与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化 碳分子有几个？,12个,4.金刚石属于 晶体,这种晶体的特点 是 .金刚石中每个C原子与 个C原子紧邻， 由共价键构成最小环状结构中有个 C原子.晶体中C原子个数与C-C键数之比为：,4,1(41/2)=12,原子,空间网状，无单个分子,6,5.二氧化硅中每个Si与 个O原子形成共价键,每个O与 个Si原子形成共价键。在二氧化硅晶体中Si与O原子个数比为 .平均每n mol SiO2晶体中含有Si-O键最接近_ mol。,4n,4,2,12,6.石墨属于 晶体,是 状结构, C原子呈 杂化； 晶体中每个C原子被 个六边形共用,平均每个环占有 个碳原子。 晶体中碳原子数、碳环数和碳碳单键数之比为 。 晶体中存在的作用有：,3,2,2:1:3,混合,层,sp2,共价键、金属键和范德华力,2019/4/22,13,可编辑,五、熔、沸点的比较,不同类型：,原子晶体离子晶体分子晶体,一般而言：,金属晶体（除少数外） 分子晶体,原子晶体：,原子晶体共价键强弱成键原子半径,原子半径越小，共价键越 ，熔沸越 。,强,高,离子晶体：,离子晶体晶格能离子键强弱离子半径、 离子电荷,离子电荷数越多， 离子半径越小，,金属晶体：,金属阳离子电荷数越多， 离子半径越小，,强,高,金属晶体金属键强弱金属阳离子半径、所带电荷数,金属键越强， 熔沸点越高,分子晶体：,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间力越大,熔沸点越( ),式量相同，分子极性越大，熔沸点越( ),分子中存在氢键的比不存在氢键的熔沸点( ),高,高,高,六、用均摊法确定晶胞所含粒子数和晶 体的化学式,处于顶点的粒子，同时为8个晶胞共有，每个粒子有( )属于晶胞；,处于棱上的粒子，每个粒子有( )属于晶胞。,处于面上的粒子，每个 粒子有( )属于晶胞。,处于内部的粒子， ( )属于晶胞。,1/8,1/4,1/2,完全,简单立方 (钋),体心立方 (钾型),面心立方 (铜型),2.几种金属晶体的晶胞,镁型,上述四种堆积方式的配位数分别是:,6,8,12,12,上述四种晶胞平均所含的粒子数分别为:,1,2,2,4,金属晶体,离子晶体,活泼金属 与非金属,共价键 （空间网状）,共价键,分子间作用力,金属键,（金属阳离子、自由电子）,原子,共用电子对,熔、沸点较高,熔、沸点较低,熔、沸点高硬度大,熔沸点有的很高、有的较低,C Si B SiO2 SiC,离子键,分子晶体,原子晶体,得失电子,1.某晶胞结构如图所示，晶胞中各微粒个数分别为： 铜_个 钡_个 钇_个,巩固练习：,2,3,1,2、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示：顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是_。,Ti14C13,3、现有甲、乙、丙(如下图三种晶体的晶胞：(甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于晶胞的中心)，可推知：甲晶体中x与y的个数比是_，乙中a与b的个数比是_，丙晶胞中有_个c离子，有_个d离子。,4:3,1:1,4,4,4、C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，原子间均以单键结合，下列关于C3N4晶体的说法正确的是 ( ) A. 是分子晶体 B. 粒子间通过离子键结合 C. 每个C原子与4个N原子连接，每个N原子与3个C原子连接 5、氮化硅是一种新型耐高温耐磨材料，在工业上有广泛用途，它属于 ( ) A原子晶体 B分子晶体 C金属晶体 D离子晶体,A,C,6、关于晶体的下列说法正确的是 ( ) A. 在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B. 在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C. 原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D. 分子晶体的熔