2017-2018学年度高二化学《晶体的常识 分子晶体与原子晶体》知识点总结 典例解析.doc

晶体的常识 分子晶体与原子晶体 【学习目标】 1、初步了解晶体的知识，知道晶体与非晶体的本质差异，学会识别晶体与非晶体的结构示意图； 2、知道晶胞的概念，了解晶胞与晶体的关系，学会通过分析晶胞得出晶体的组成； 3、 【要点梳理】 要点一、晶体与非晶体 1、概念： 晶体：质点分子、离子、原子在空间有规则地排列成的、具有整齐外型、以多面体出现的固体物质。晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。 非晶体：非晶态物质内部结构没有周期性特点，而是杂乱无章地排列，如：玻璃、松香、明胶等。非晶体不具有晶体物质的共性，某些非晶态物质具有优良的性质 晶体与非晶体的区分： 晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。周期性是晶体结构最基本的特征。许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的，但我们可以借助于显微镜观察，这也证明固体粉末仍是晶体，只不过晶粒太小了。 晶体的熔点较固定，而非晶体则没有固定的熔点。区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体，进行X—射线衍射实验，X射线透过晶体时发生衍射现象。 特别注意：一种物质是否晶体，是由其内部结构决定的，而非由外观判断。 2、分类： 　 3、晶体与非晶体的本质差异： 　 自范性 微观结构 晶体 有能自发呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列 非晶体 没有不能自发呈现多面体外形 原子排列相对无序 说明： 自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。所谓自范性即“自发”进行，但这里要注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。例如：水能自发地从高处流向低处，但若不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻； 晶体自范性的条件之一：生长速率适当； 晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。 4、晶体形成的途径： 熔融态物质凝固，例：熔融态的二氧化硅，快速冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶。 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)； 溶质从溶液中析出。 5、晶体的特性： 有规则的几何外形； 有固定的熔沸点； 各向异性强度、导热性、光学性质等； 　说明：因研究角度不同而产生差异，即为各向异性。 　例如：蓝晶石Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同； 　　　　石墨在与层垂直的方向上的导电率是层平行的方向上的导电率1/104。 自发的形成多面体外形； 有特定的对称性； 使X射线产生衍射。 二、晶胞 1、定义：晶体中重复出现的最基本的结构单元。 晶体可看作是数量巨大的晶胞“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的，取向相同。 说明：划分晶胞要遵循2个原则：一是尽可能反应晶体内部结构的对称性，二是尽可能小。 2、三种典型的立方晶体结构： 　　　　　　　 说明：晶胞的顶角原子是8个晶胞共用的，晶胞棱上的原子是4个晶胞共用的，晶胞面上的原子是2个晶胞共用的。 3、晶胞中原子个数的计算： 位于晶胞顶点的微粒，实际提供给晶胞的只有1/8； 位于晶胞棱边的微粒，实际提供给晶胞的只有1/4； 位于晶胞面心的微粒，实际提供给晶胞的只有1/2； 位于晶胞中心的微粒，实际提供给晶胞的只有1。 、晶胞中原子个数的计算： 在一个晶胞结构中出现的多个原子，这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有，而是为多个晶胞所共有，那么，在一个晶胞结构中出现的每个原子，这个晶体能分摊到多少比例，这就是分摊法。分摊法的根本目的是算出一个晶胞单独占有的各类原子的个数。 分摊法的根本原则是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x。在立体晶胞中，原子可以位于它的顶点，也可以位于它的棱上，还可以在它的面上不含棱，当然，它的体内也可以有原子。每个顶点被8个晶胞共有，所以晶胞对自己顶点上的每个原子只占1/8份额；每条棱被4个晶胞共有，所以晶胞对自己棱上的每个原子只占1/4份额；每个面被2个晶胞共有，所以晶胞对自己面上不含棱的每个原子只占1/2份额；晶胞体内的原子不与其他晶胞分享，完全属于该晶胞。 每个晶胞涉及A原子数目m个，每个A原子为n个晶胞共有，则每个晶胞占有A原子：m×1/n。 计算方法 位置 顶点 棱边 面心 体心 贡献 1/8 1/4 1/2 1 、判断晶体类型的依据： (1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用 对于分子晶体,构成晶体的微粒是分子，微粒间的相互作用是分子间作用力； 对于原子晶体，构成晶体的微粒是原子，微粒间的相互作用是共价键。 (2)看物质的物理性质(如：熔、沸点或硬度等) 一般情况下，不同类晶体熔点高低顺序是：原子晶体分子晶体。原子晶体比分子晶体的熔沸点高得多。 (3)依据物质的分类判断 金属氧化物如K2O