晶体的结构与性质pez.pptx

金刚石晶体金刚石晶体结构示意图结构示意图第1页/共30页晶体结构晶体结构晶胞示意图晶胞示意图第2页/共30页18010928SiO共价键第3页/共30页干干冰冰晶晶体体结结构构第4页/共30页每个二氧化碳分子周围有每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子。个二氧化碳分子。分子的密堆积分子的密堆积第5页/共30页NaClNaCl晶体中阴、阳离子的配位数晶体中阴、阳离子的配位数NaNa+的配位数为：的配位数为：ClCl-的配位数为：的配位数为：66第6页/共30页-Cs+-Cl-CsClCsCl的晶体结构示意图的晶体结构示意图CsCs+的配位数为：的配位数为：ClCl-的配位数为：的配位数为：88第7页/共30页离子离子晶体晶体阴离子的阴离子的配位数配位数阳离子的阳离子的配位数配位数阴阳离子配阴阳离子配位数的比值位数的比值NaClCsCl661:1881:1第8页/共30页2、三种典型立方晶体结构、三种典型立方晶体结构体心立方体心立方简单立方简单立方面心立方面心立方第9页/共30页简单立方堆积第10页/共30页体心立方堆积第11页/共30页六方最密堆积和面心立方最密堆积第12页/共30页金属晶体的四种堆积模型对比金属晶体的四种堆积模型对比第13页/共30页简简简简单单单单立立立立方方方方钾钾钾钾型型型型（体体体体心心心心立立立立方方方方堆堆堆堆积积积积）镁镁镁镁型型型型（六六六六方方方方密密密密堆堆堆堆积积积积）铜铜铜铜型型型型（面面面面心心心心立立立立方方方方最最最最密密密密堆堆堆堆积积积积）第14页/共30页铜晶胞铜晶胞第15页/共30页2 右面图形是石墨晶体的层面结构图，右面图形是石墨晶体的层面结构图，试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的共价键数和碳原子数是分别：共价键数和碳原子数是分别：A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2 第16页/共30页3、某离子晶体晶胞结构如右图所示，、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体位于立方体的顶点，的顶点，Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个两个X与一个与一个Y形成的夹角形成的夹角XYX的角度为：的角度为：A.90 B.60 C.120 D.10928第17页/共30页分子的密堆积分子的密堆积（与每个分子距离最近的相同分子共有（与每个分子距离最近的相同分子共有（与每个分子距离最近的相同分子共有（与每个分子距离最近的相同分子共有12121212个个个个 ）氧（O2）的晶体结构碳60的晶胞第18页/共30页二：晶体的熔沸点高低判断：二：晶体的熔沸点高低判断：1：单质的熔沸点变化规律：单质的熔沸点变化规律：同主族：随原子序数递增：同主族：随原子序数递增：金属单质的熔沸点一般渐降；金属单质的熔沸点一般渐降；非金属单质的熔沸点一般渐增；非金属单质的熔沸点一般渐增；非金属单质，如果是原子晶体，则渐降。非金属单质，如果是原子晶体，则渐降。2：四种晶体的熔沸点高低判断：四种晶体的熔沸点高低判断：一般规律是：一般规律是：原子晶体原子晶体 离子晶体离子晶体 （金属晶体（金属晶体）分子晶体分子晶体 （1）对于离子晶体化学式与结构相似，离子的电荷数越多，半）对于离子晶体化学式与结构相似，离子的电荷数越多，半径越小，键越强，熔沸点越高。径越小，键越强，熔沸点越高。（2）金属晶体，核电荷数大，原子半径越小，价层电子数越多，）金属晶体，核电荷数大，原子半径越小，价层电子数越多，键越强，熔沸点越高。合金的熔沸点一般比它的组分的熔沸点低。键越强，熔沸点越高。合金的熔沸点一般比它的组分的熔沸点低。第19页/共30页CaFCaF2 2(萤石萤石)型晶胞型晶胞CaCa2+2+的配位数的配位数:FF-的配位数的配位数:（1）立方晶系，）立方晶系，面面心心立方晶胞。立方晶胞。（2）Ca2+立方最密立方最密堆积，堆积，F-填充在全部填充在全部 四面体空隙中。四面体空隙中。（3）配位数）配位数4个个Ca2+和和8个个F-CaFCaF2 2晶体中晶体中CaCa2+2+和和F F-的位置关系如何的位置关系如何?一一个个CaFCaF2 2晶胞中含晶胞中含CaCa2+2+、F F-个数是多少个数是多少?84第20页/共30页5 5、决定离子晶体结构的因素、决定离子晶体结构的因素（1）几何因素）几何因素 （2）电荷因素）电荷因素 （3）键性因素）键性因素晶体中正负离子的半径比晶体中正负离子的半径比.晶体中正负离子的电荷比晶体中正负离子的电荷比.离子键的纯粹因素离子键的纯粹因素一般决定配位数的多少一般决定配位数的多少:正负离子的半正负离子的半径比越大径比越大,配位数越多配位数越多.正负离子电荷比正负离子电荷比=正负离子的配位数比正负离子的配位数比 =正负离子的数目反比正负离子的数目反比第21页/共30页二、晶格能二、晶格能定义：气态离子形成定义：气态离子形成1 1摩离子晶体时释放的能量。摩离子晶体时释放的能量。晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比。反比。晶格能越大：晶格能越大：形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）熔点越高；熔点越高；硬度越大。硬度越大。第22页/共30页总结总结离子晶体有什么特点？离子晶体有什么特点？无单个分子存在；无单个分子存在；NaClNaCl不表示分子式。不表示分子式。熔沸点较高熔沸点较高，硬度较大硬度较大，难挥发难压缩。，难挥发难压缩。且随着离子电荷的增加，核间距离的缩且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能增大，熔点升高。短，晶格能增大，熔点升高。一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。电。哪些物质属于离子晶体？哪些物质属于离子晶体？强碱、部分金属氧化物、部分盐类。强碱、部分金属氧化物、部分盐类。第23页/共30页 晶体中微粒的排列、个数及密度的计算晶体中微粒的排列、个数及密度的计算 在氯化钠晶体中，每个Na+周围与之最接近且距离相等的Cl-共有 个；这几个Cl-在空间构成的几何构型为 。6正八面体正八面体第24页/共30页NaCl晶体中，每个晶体中，每个Na+周围与它最接近周围与它最接近的且距离相等的的且距离相等的Na+个数为：个数为：_12第25页/共30页若已知NaCl的摩尔质量为 M g/mol晶胞的边长为a cm，设阿伏加德常数为NA，则NaCl晶体的密度为:g/cm3。晶胞法：晶胞法：小立方体法：小立方体法：M(a)3 NA12124M a3NAaa/2第26页/共30页 在氯化铯晶体中，每个在氯化铯晶体中，每个Cl-(或或Cs+)周围与之最接近周围与之最接近且距离相等的且距离相等的Cs+(或或Cl-)共有共有 ；这几个；这几个Cs+(或或Cl-)在空间构成的几何构型为在空间构成的几何构型为 ；在每个；在每个Cs+周围距离相等且最近的周围距离相等且最近的Cs+共有共有 ；这几个；这几个Cs+(或或Cl-)在空间构成的几何构型为在空间构成的几何构型为 ；CsCl晶体晶体8个个立方体立方体6 个个正八面体正八面体第27页/共30页AD=CD=a/2AC=AB=每个每个CO2分子周围有多分子周围有多少个与之最近且等距离少个与之最近且等距离的的CO2分子？距离为多分子？距离为多少？（设晶胞边长为少？（设晶胞边长为a）a12个个 第28页/共30页 1987年年2月，朱经武（月，朱经武（Paul Chu）教授等发现钇钡铜氧）教授等发现钇钡铜氧化合物在化合物在90K温度下即具有温度下即具有超导性，若该化合物的结构超导性，若该化合物的结构如右图所示，则该化合物的如右图所示，则该化合物的化学式可能是（化学式可能是（）A.YBa2CuO7-X B.YBa2Cu2O7-X C.YBa2Cu3O7-X D.YBa2Cu4O7-XCu 8(1/8)+8(1/4)=3 1/81/81/41/4Ba 2Y 1C第29页/共30页感谢您的观看。第30页/共30页