4.5固体物质的分类和宏观特征.ppt

4.11 现代材料 1、液晶( liquid crystal ) 1881年，奥地利植物学家 F.Reinitzer发现:胆甾醇苯 甲酸酯C6H5CO2C27H45加 热时，在419 – 452K之间 熔化成为混浊的，光学、 电学性质各向异性液体， 称为液晶。 液晶的相变 固体 液晶 液体 熔点 清亮点 液晶分子的特点： 大多为含有极性基团的棒状有机化合物活 或聚合物分子。 应用： 显示材料，检测 2、富勒烯 1、相和相变 系统内物理性质及化学性质完全均匀 的一部分称为一相。 H2O(l) 糖水 糖水 糖 均相系统 （homogeneous system) 多（复、非均）相系统 heterogeneous system 4.11 相变及相图 ( Phase transition and phase diagrams) 相平衡 若在一个多相系统中，各相的组成及 数量均不随时间而变化，则称该系统处于 相平衡 相变： 体系从一种相向另一种相的转变，或指 物质从一相向另一相的转移（通常也就是物 质的聚集态的变化）。 对纯物质而言，相平衡的温度与压力互为 依赖关系。 相图： 描述体系的相态随温度、压力及组成变化 的图称为相图。 相图可以从理论计算得到，但更多的是 从实验获得。相图是研究多相体系性质的重 要工具。 1. Phase diagrams of one-component systems O A B C G L S p T OA,OB,OC: ----两相线 OA: L-G 平衡线 OB: L - S 平衡线 OC: S - G 平衡线 O: 三相点(273.16 K, 610 Pa) C: 临界点(647 K, 22.06 Mpa) 水的冰点: 在101.325kPa下,被 空气所饱和了的水的凝 固点(273.15K)。 水的三相点: 纯水三相平衡的温度。 H2O(l) H2O(g) H2O(s) H2O(l) H2O(s) 空气 P = 101.325 kPa 临界现象 * 4.5 固体物质的分类和宏观特征 1、固体的分类 固体 晶体(crystal) 单晶体 多晶体 无定型固体( amorphous solid ) 2、晶体的特征 (1) 具有规则的几何外形 晶面角守恒定律 (2) 有固定的熔点 (3) 各向异性 (4) 晶体内部粒子的周期性排列及其理想的外 形都具有特定的对称性 4.6 晶体的微观点阵结构 1、晶体与空间点阵 NaCl的晶体结构 晶体内部的结构单元 （分子、原子、原子 团或离子等）在空间 作有规则的周期性排 列，构成空间点阵 （晶格） (crystal lattice) 2、晶胞(unit cell) 构成晶体的平行六面体的最小的基本单 元称为晶胞。 整个晶体是由晶胞无间隙地堆砌而成。 晶胞参数( unit cell parameters) 构成晶胞的六面体的三个边长a、b、c（称 为晶轴）及三个夹角α、β、γ称为晶胞参数。 它们决定了晶胞的大小和形状。 晶胞的分类 — 晶系 晶系 晶轴 轴间夹角 实例 立方 a = b = c α=β=γ= 900 Cu, NaCl 四方 a = b ≠ c α=β=γ= 900 Sn, SiO2 正交 a = ≠ b ≠ c α=β=γ= 900 I2, BaCO3 三方 a = b = c α=β=γ≠ 900 As, Al2O3 a = b ≠ c α=β= 900 ，γ = 1200 单斜 a ≠ b ≠ c α= γ= 900 ，β≠ 900 KClO3 三斜 a ≠ b ≠ c α≠ β≠ γ≠ 900 K2CrO7 六方 a = b ≠ c α=β= 900， γ =1200 Mg,CuS 立方晶系 (a = b = c ,α=β=γ=900 ) 简单立方型 体心立方型 面心立方