化學第十三章-晶體結(jié)構(gòu)

第十三 晶體結(jié)Crystal電子

原 化學 分化學 用物質(zhì)固 液 氣晶 非晶本章教學要了解晶體和非晶體的宏觀特了解晶體的微觀特征及基本類了解晶體結(jié)構(gòu)對物質(zhì)性質(zhì)的影 晶體的宏觀特晶體的微觀結(jié)單晶體和多晶13.1.1晶體的宏觀特晶體各向異非晶體各向同

4242石石季戊四醇季戊四醇晶體具有規(guī)則的幾何構(gòu)形，是物質(zhì)的質(zhì)點（分子、 但晶體的晶面角（interfacialanglt）卻不會改變。鉆石—晶 玻璃—非晶晶體都有固定的 ，非晶體在加熱時卻是先軟化，后粘度逐漸小，最后變成液體。T

t/3.晶體表現(xiàn)各向異性，例如熱、光、電、例：云母沿層狀結(jié)構(gòu)方向易被剝石墨層內(nèi)導(dǎo)電率比層間高一萬宏觀上判斷晶體與非晶體，應(yīng)綜合以上面的特點來，單從一方面進行判斷是不充分為什么晶體與非晶體上存在如此大的差異結(jié)構(gòu)不同（結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)如何探 結(jié)構(gòu)衍射實驗（X衍射和電子衍射關(guān)于晶體與非晶從熱力學的角度體一般能量較高都處于介穩(wěn)或亞穩(wěn)態(tài)。晶體和非晶體之間13.1.2晶體的微觀結(jié)晶格平面點平面格直線點空間點空間格（晶格平面點平面格直線點空間點空間格（晶格晶胞(unit本結(jié)構(gòu)單位，其在三有規(guī)則地重復(fù)排列便質(zhì)晶晶胞（平行六面體晶胞參數(shù)(unitcell按晶胞參數(shù)的差異將晶體分成七種晶晶邊角實立方晶巖鹽四方晶白正交晶a≠b≠斜方單斜晶a≠b≠單斜三斜晶a≠b≠重鉻酸注：對稱性從上到下逐漸與晶系對應(yīng)的 α a 立 四 正 六 單 三質(zhì)點在晶胞上的分布類體心格子（）：除個頂角上有結(jié)點外，平行六面體的體心還有一個結(jié)點；晶晶六方包包立方 立方 立方含 種三斜種單斜 單斜正交 正交 正交 正交13.1.3晶體和多晶單晶體的晶體。其的粒子基本上是按照某種規(guī)律多晶體 金屬晶 離子晶混合晶

共價晶13.2.1金屬晶金屬晶體中金屬原子是通過金屬鍵結(jié)合在一起的。金屬正離子進行堆積排列，而所有的自由電子則通過靜電力把正離子“膠合”起來，這種”膠合“作用就是金屬鍵。金屬的結(jié)構(gòu)特金屬晶體中金屬原子的配位數(shù)高密置層與非密置如果將等徑園球在一平面上排列，有兩種排布方式，如圖：按）隙最小，密置層）圖方式排列，剩余的空隙較大，稱為非密置層。由密置層按一定方式堆積起來的結(jié)構(gòu)稱為密堆積結(jié)構(gòu)。aab金屬晶體中粒子的排列方式常見的有三體心立方密堆 面心立方最密堆

三種類型密堆積的晶金屬晶體的性有金屬光澤,對光不透具有較高 、沸較大的硬度,較好的延具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱能13.2.2離子晶規(guī)則：陰陽離子相互接觸；配位數(shù)大，穩(wěn)定離子晶體的性離子晶體 較高，硬度 揮離子晶體在溶于水或熔融時，可以離子晶體一般較離子晶體物質(zhì)一般較易溶三種典型的離NaCl晶胞中離子的4

148

62

4

(紅球：Na+綠球：Cl-配位8:8晶胞中離子的Cl-88

(紅球

綠球：Cl-ZnS型(立方型晶胞中離子的ZnS2-62

88

4

(紅球：Zn2+綠球：S2-13.2.3原子晶原子晶體的結(jié)構(gòu)原子晶體的性質(zhì)原子晶體具 石的晶體結(jié) 石的晶石英的晶體結(jié)構(gòu)與晶OO13.2.4分子晶體的結(jié)構(gòu)分子晶體的性質(zhì)分子晶體物質(zhì)一 低，硬度小，易揮發(fā)干冰及其晶晶體類型小離子晶原子晶分子晶金屬晶粒正、原分金屬正離結(jié)合離子共價分子間金屬熔、沸高很低高硬硬很軟硬機械性脆很弱有延展導(dǎo)熱非導(dǎo)非導(dǎo)良實石CO2，W，Ag，13.2.5混合晶層狀晶石C為sp2雜化，同一平面的C形成離域大沿層面導(dǎo)電、導(dǎo)熱能高，性質(zhì)鏈狀晶石棉是鎂、鐵、鈣硅酸鹽礦13.2.6物質(zhì)的其 形非晶體、準晶體、液晶、納米材料等離子體非晶態(tài)物質(zhì)結(jié)構(gòu)沒有周期性特點，而準晶體是194年科學家發(fā)現(xiàn)的一種新的物質(zhì)形態(tài)。一種介于晶體和非晶體之間的固體。準晶體具有完全有序的結(jié)構(gòu)，然而又不具有晶體所應(yīng)有的平移對稱性，因而可以具有晶體所不允許的宏觀對稱性。液“液晶”被發(fā)現(xiàn)至今約一百多年，但近二十多年來才獲得了迅速的發(fā)展，這是因為液晶材料的光電效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)，因而被廣泛地應(yīng)用在需低電壓和輕薄短小的顯示組件上，因此它躍成為一熱門的科研究及應(yīng)用的 。目前己被泛使用于電子表，算