三晶体结构与性质PPT课件.ppt

第三章晶体结构与性质 1 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 2 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 3 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 4 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 5 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 6 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 7 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 8 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 9 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 4 1 2 1 2 原子 空间网状 无单个分子 6 10 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nmolSiO2晶体中含有Si O键最接近 mol 4n 4 2 1 2 11 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 12 2019 12 27 13 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 同种类型 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 14 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 15 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 16 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 17 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 18 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 CSiBSiO2SiC 离子键 分子晶体 原子晶体 得失电子 19 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 20 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 21 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 22 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 23 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