《晶体与非晶体复习》PPT课件.ppt

一 晶体与非晶体 1 概念晶体 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 晶体与非晶体的差异 自范性 微观结构 物理性质 熔点 有 没有 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 强度 导热性 光学性质等各向异性 没有各向异性 固定 不固定 物质 项目 二 晶胞 晶胞 描述晶体结构的基本单元 习惯采用的晶胞都是平行六面体 立方体 蜂巢与蜂室 铜晶体 铜晶胞 晶体是由晶胞 无隙并置 而成 所谓 无隙 是指相邻晶胞之间没有任何间隙 所谓 并置 是指所有晶胞都是平行排列 取向相同 平行六面体 无隙并置 三 正方体单晶胞中原子个数的计算规则 晶胞顶角的原子为8个晶胞共用 每个晶胞占1 8 晶胞棱上的原子为4个晶胞共用 每个晶胞占1 4 晶胞面上的原子为2个晶胞共用 每个晶胞占1 2 晶胞内部的原子为1个晶胞独自占有 四 四种类型晶体结构与性质的比较 阳阴离子 原子 分子 金属阳离子和自由电子 离子键 共价键 范德瓦耳斯力 金属键 无 无 有分子 无 断开离子键 断开共价键 不断键 减弱 硬度 较大 很大 较小 一般较大 部分小 离子晶体 分子晶体 金属晶体 原子晶体 熔 沸点 溶解性 导电性 较高 较低 很高 有高有低 易溶于极性溶剂 难溶于有机溶剂 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 大多数盐强碱 活泼金属氧化物 金刚石 Si SiO2 SiC等7种 气体 多数非金属单质 酸 多数有机物 金属 1 分子式是用元素符号表示物质 单质 化合物 分子的组成及相对分子质量的化学式 分子式可示出物质的名称 相对分子质量 一个分子中所含元素的原子数目及元素质量比等 可以用分子式的一般都是分子晶体 分子间以范德华力 分子间的作用力 相互结合形成的晶体 分子晶体有分子式 离子晶体 原子晶体和金属晶体没有分子式 2 化学式是用元素符号表示物质组成的式子 化学式是实验式 分子式 结构式的统称 化学式包含分子式 补充 五 物质熔 沸点高低判断规律 不同类型 同种类型 原子晶体 离子晶体 分子晶体 微粒间的作用越强 熔沸点越高 金属晶体 除少数外 分子晶体 原子晶体 离子晶体 金属晶体 原子半径越小 共价键越强 熔沸点越高 离子电荷数越多 离子半径越小 离子键越强 熔沸点越高 金属阳离子电荷数越多 离子半径越小 金属键越强 熔沸点越高 分子晶体 1 分子结构相似时 相对分子质量越大 范德华力越大 熔沸点越高 2 分子的极性越大 范德华力越大 熔沸点越高 3 若分子间形成氢键 熔沸点升高 分子内形成氢键 熔沸点降低 六 常见的原子晶体 109 28 金刚石的晶体结构示意图 1 54 10 10m SP3杂化 金刚石是以碳碳单键结合而成的正四面体的空间网状结构 金刚石的晶胞 金刚石 思考题 1 一个C原子与几个C相连 2 C C键间的夹角为3 最小的C环上有几个C原子 4 每个C被几个C环所共有 4 109 28 6 12 180 109 28 Si O 二氧化硅的晶体结构示意图 二氧化硅 SiO2 思考题 1 一个Si原子与几个O相连 2 化学键间的夹角为3 最小的环上有几个原子 4 每个Si被几个环所共有 4 109 28 12个 6个Si和6个O 12 1 金属键不具有方向性和饱和性 2 金属键的强弱与金属离子的半径及所带的电荷数有关 一般金属离子半径越小 电荷数越多金属键就越强 熔点就相应越高 硬度也越大 七 金属晶体 非密置层 配位数为4 密置层 配位数为6 1 二维堆积 金属晶体的原子堆积模型 金属晶体中的原子可看成直径相等的球体 把它们放置在平面上 即二维空间里 有两种方式 非密置层和密置层 2 三维堆积 有4种方式 1 简单立方堆积 课本74页 相邻非密置层原子的原子核在同一条直线上 原子的配位数为6 每个晶胞含1个原子 空间利用率为52 代表物质 钋 Po 钾型 2 体心立方堆积 非密置层的另一种堆积方式是将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中 并使非密置层的原子稍稍分离 每层均照此堆积 原子的配位数为8 每个晶胞含2个原子 空间利用率为68 代表物质 碱金属 Fe 课本75页 第二层对第一层来讲最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 思考 密置层的堆积方式有哪些 下图是六方最密堆积的前视图 A 一种是将球对准第一层的球 于是每两层形成一个周期 即ABAB堆积方式 形成六方最密堆积 配位数12 同层6 上下层各3 六方最密堆积 六方最密堆积 镁型 金属晶体的原子空间堆积模型3 面心立方最密堆积的前视图 A 第四层再排A 于是形成ABCABC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 面心立方最密堆积 面心立方 铜型 金属晶体的原子空间堆积模型之 4 金属晶体的四种堆积模型对比 阅读课文 79 资料卡片 并填写下表 2 离子键的强弱与离子的电荷 离子的半径有关 电荷越多 半径越小 离子键越强 3 氯化钠 每个Na 紧邻 个Cl 每个Cl 紧邻6个 每个Na 与 个Na 等距离相邻 4 氯化铯 每个Cs 紧邻 个Cl 每个Cl 紧邻 个Cs 每个Cs 与 个Cs 等距离相邻 八 离子晶体 注意1 离子晶体中不存在分子 5 晶格能 气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量称为晶格能 通常取正值