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7.4晶体结构 一、晶体结构的特征与晶格理论 1、晶体的特征 （1）有一定的几何外形; （2）有固定的熔点; （3）各向异性。 2、晶体各向异性的原因 晶体内部微粒的排列是有序、有规律的，它们总是在不同方向上按某些确定的规律重复性地排列，这种有序的、周期性的排列规律贯穿于整个晶体内部（称为远程有序），而且在不同方向的排列往往不同，因而造成了晶体的各向异性。 3、晶体和非晶体可以相互转化。 4. 晶体的内部结构 （1）晶格 法国结晶学家布拉维(A·Bravais)提出:把晶体中规则排列的微粒抽象为何学中的点,并称为结点。这些结点的总和称为空间点阵。沿着一定方向按某种规则把结点连接起来,则可以得到描述各种晶体内部结构的几何图象—晶体的空间格子(简称为晶格)。 （2）晶胞 在晶格中,能表现出晶体结构一切特征的最小部分称为晶胞。通过晶胞在空间平移无隙地堆砌而成晶体。 （3）晶胞的两个要素 A. 晶胞的大小与形状 由晶胞参数a，b，c，α，β，γ表示，a，b，c 为六面体边长，α，β，γ分别是bc ，ca , ab所组成的夹角。 B. 晶胞的内容 粒子的种类，数目及它在晶胞中的相对位置。按晶胞参数的差异将晶体分成七种晶系。 按带心型式分类，将七大晶系分为14种晶格。例如，立方晶系分为简单立方、体心立方和面心立方三种型式。 二、晶体类型 晶体的分类 1、离子晶体 （1）离子晶体的特性 A. 在离子晶体中，质点间的作用力是静电作用力，正负离子间通过离子键结合，正负离子间的静电作用力较强，所以离子晶体一般具有较高的熔、沸点和硬度。离子的电荷越高，半径越小，即核间距越小，静电作用力越强，熔沸点也就越高。 一些离子化合物的熔、沸点 （2）离子晶体的特征结构 离子晶体：密堆积空隙的填充。 阴离子：大球，密堆积，形成空隙。 阳离子：小球，填充空隙。 规则：阴阳离子相互接触稳定；配位数大，稳定。 A、三种典型的AB型离子晶体 NaCl型 晶格：面心立方 配位比：6:6 晶胞中离子的个数： CsCl型 晶格：简单立方 配位比：8:8 晶胞中离子的个数：Cs+ ：1个， (红球－Cs+, 绿球－Cl-) ZnS型(立方型,闪锌矿) 晶格：面心立方 配位比：4:4 晶胞中离子的个数： (红球－Zn2+， 绿球－S2-) B、AB2型离子晶体的类型 C、离子晶体类型 （3）晶格能 定义：在标准状态下，按下列化学反应计量式使离子晶体变为气体正离子和气态负离子时所吸收的能量称为晶格能，用U表示。 A、Born-Haber循环 B、Born-Lande公式 C、影响晶格能的因素 ①离子的电荷(晶体类型相同时) Z↑，U↑ 例：U(NaCl)U(MgO) ②离子的半径(晶体类型相同时) R↑，U↓ 例：U(MgO)U(CaO) ③晶体的结构类型 ④离子电子层结构类型 D、晶格能对离子晶体物理性质的影响 离子电荷数大,离子半径小的离子晶体晶格能大,相应表现为熔点高、硬度大等性能。 2、分子晶体 在分子晶体的晶格结点上排列的都是中性分子。虽然分子内部各原子是以强的共价键相结合，晶体中分子间以色散力、取向力、诱导力和氢键等相吸引。分子晶体与离子晶体、原子晶体有所不同，晶体中分子以独立的分子形式出现，因此，化学式也就是它的分子式。属于分子晶体的有非金属单质，如卤素、H2、N2、O2；也有非金属化合物，如CO2、H2S、HCl、NH3等，以及绝大部分的有机化合物。在稀有气体的晶体中，虽然在晶格结点上是原子，但这些原子间并不存在化学键，所以称为单原子分子晶体。 分子晶体的特性 由于分子之间引力很弱，只要供给较少的能量，晶体就会被破坏，所以分子晶体的硬度较小，熔点也较低，挥发性大，在常温下以气体或液体存在。即使在常温下呈固态的，其挥发性大，蒸气压高，常具有升华性，如碘（I2）、萘（C10H8）等。分子