晶体结构与性质王逢云.ppt

专题三 晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 晶体 非晶体 结构特点 ： 微粒周期性有序排列 结构微粒无序排列 性质与特征 ： ﹙1﹚自范性 有 无 ﹙2﹚熔点 固定 不固定 ﹙3﹚异同表现 各向异性 各向同性 区别方法： ﹙1﹚间接方法 看是否有固定的熔点 ﹙2﹚科学方法 对固体进行X射线衍射实验 4.晶胞 ※常见三种密堆积的晶胞 二.几种典型的晶体模型 1、金刚石 ①每个碳以 键与相邻 个碳结合， 成为 构型。 ②晶体中碳碳键夹角为 ，碳原子 采取了 杂化。 ③最小环有 个碳原子。 2、二氧化硅 ①每个硅原子与 个氧原子相连； 每个氧原子与 个硅原子相连。 ②最小环上有 个硅原子， 个氧原子。 ③晶体中是否存在分子？ ④1mol二氧化硅中有 mol共价键。 3、干冰 晶胞为正方体，每个顶点 和面心各有一个分子。 ①平均每个晶胞中有 个 CO2分子， ②微粒间的作用力是 ， ③配位数为 。 4、石墨 7、ZnS的晶体结构示意图 * 2.晶体的分类：根据内部微粒的种类和微粒间的相互作用不同，一般将晶体分为四类。 3.晶体的堆积 组成晶体的金属原子、离子或分子在没有其他因素影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理，这是因为金属键、离子键和分子间作用力没有方向性和饱和性。而以密堆积的方式可降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。 六方最密堆积 （A3） Mg 面心立方最密堆积(A1) Cu 体心立方堆积 (A2) K 金属的 堆积方式 (1)晶胞：从晶体中“截取”出来具有代表性的最小部分。是能够反映晶体结构特征的最小重复单元。 (2)晶胞一定是一个平行六面体。 (3)整个晶体就是晶胞按其周期性在空间重复排列而成的。这种排列必须是晶胞的“无隙并置”。 六方晶胞----A3型 面心立方晶胞----A1型 体心立方晶胞----A2型 ※晶胞中粒子数目的计算----分割法 109°28′ 共价键 共价 6 sp3 109°28′ 正四面体 4 晶体硅、碳化硅结构与金刚石类似 2 4 4 6 否 6 4 范德华力 O C 范德华力 共价键 12 范德华力,层间距0.335nm 石墨中C－C键角为120。， C－C键长为0.142nm 1.结构特点：①石墨晶体是层状结构，每一层碳原子排列成六边形，则碳原子采用 杂化。未成对电子形成 键。 ②石墨晶体中C原子数与C－C键数之比是 。其中每个正六边形占有的 C原子数平均为 个。 2 2︰3 大π sp2 5、氯化钠的晶体结构示意图 ①每个Na+同时吸引 个 Cl-，每个Cl-同时吸引6个Na+，Na+数目与Cl-数目之比为 故化学式为NaCl。 6 1：1 ②在NaCl晶体中每个Na+同时吸引着6个Cl-。它们所围成的空间几何构型是 。 正八面体 ③与一个Na+距离最近且相等的Na+有 个。 12 符合该类型的：Li、Na、K和Rb的卤化物，AgF,MgO等 配位数6 ①、每个Cs+同时吸引 个 Cl-每个Cl-同时吸引 个Cs+，Cs+数目与Cl-数目比为 。 8 8 1:1 ②、在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有 个 6 配位数8 符合该类型的：CsBr、CsI、NH4Cl等 6 、 根据硫化锌的结构模型（晶胞），分析其构成。每个晶胞中有 个Zn2+， 有 个S2-。配位数为 。 4 4 4 符合该类型的：BeO、 BeS 等