晶體的類型和性質(zhì)

晶體的類型和性質(zhì)第1頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五第一單元

金剛石晶體的類型與性質(zhì)第2頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五1、晶體的定義“晶體是由原子或分子在空間按一定規(guī)律周期性地重復排列構(gòu)成的固體物質(zhì)?！弊⒁猓海?）一種物質(zhì)是否是晶體是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的，而非由外觀判斷；（2）周期性是晶體結(jié)構(gòu)最基本的特征。一、晶體第3頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五圖片第4頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五圖片BBO晶體第5頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五2、晶體性質(zhì)

⑴均勻性（內(nèi)部各個部分的宏觀性質(zhì)相同。如密度）⑵各向異性⑶自發(fā)地形成多面體外形F+V=E+2

其中，F(xiàn)-晶面，V-頂點，E-晶棱⑷有明顯確定的熔點第6頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五石墨在平行于層的方向上電導率高且為半金屬性導電;垂直于層的方向上電導率低且為半導體性導電.圖中紅、藍球均為C原子第7頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五晶

體

的

自

范

性

晶體在理想生長環(huán)境中能自發(fā)地形成規(guī)則的凸多面體外形，滿足歐拉定理：

F（晶面數(shù)）+V（頂點數(shù)）=E（晶棱數(shù)）+2第8頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五晶

體

有

確

定

的

熔

點

第9頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五晶體的判斷：①晶體中的微粒按一定的規(guī)則排列②有規(guī)則的幾何形狀（是物質(zhì)微粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)的外部反映）③具有一定的熔沸點小結(jié)第10頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五按成鍵特點分為：原子晶體：金剛石離子晶體：NaCl

分子晶體：冰金屬晶體：Cu二、晶體分類晶體離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體第11頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五（一）離子晶體第12頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五2)NaCl晶體的粒子是如何排列的？1）構(gòu)成NaCl晶體的微粒是什么？這些微粒是怎樣結(jié)合在一起的?每個Na+同時吸引幾個Cl-?每個Na+同時吸引6個Cl-每個Cl-同時吸引幾個Na+?每個Cl-同時吸引6個Na+NaCl晶體Na+

Cl-

離子鍵第13頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五1、概念：由陰陽離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。

4、如何判斷一種晶體是否為離子晶體？哪些物質(zhì)屬于離子晶體？3、共同的物理性質(zhì)：1)溶沸點較高、難于壓縮、硬度較大.2)固態(tài)時不導電，熔融狀態(tài)或溶于水時能導電。（一般離子鍵作用越強熔沸點越高）2、結(jié)構(gòu)特點：（1）構(gòu)成晶體的粒子：陰、陽離子（2）粒子間的作用：離子鍵（3）陰陽離子有規(guī)則的排列；在晶體中，不存在單個分子；陰陽離子有確定的個數(shù)比（一）離子晶體是否含有陰、陽離子；是否含離子鍵；熔融是能否導電.常見物質(zhì)：強堿、金屬氧化物、大多數(shù)鹽。第14頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五(3)NaCl晶體內(nèi)無單個的分子，NaCl表示晶體中兩種離子的個數(shù)比為1：1是如何得來的？

⑴處于頂點的粒子，同時為8個晶胞共有，每個粒子有1/8屬于晶胞；⑵處于棱上的粒子，每個粒子有1/4屬于晶胞。⑶處于面上的粒子，每個粒子有1/2屬于晶胞。⑷處于內(nèi)部的粒子，完全屬于晶胞。Na+數(shù)=1+12×1/4=4;Cl-數(shù)=8×1/8+6×1/2=4

晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復單元，在上述NaCl晶胞中，Na+和Cl-的個數(shù)分別是多少？第15頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五思考并回答下列問題1.為什么氯化鈉熔融狀態(tài)或其水溶液能導電？2.描述氯化鈉水溶液蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶如何變?yōu)殡x子晶體？當離子晶體受熱熔化時，由于溫度升高，離子的運動加快，克服了陰陽離子間的引力，產(chǎn)生了能自由移動的陰陽離子，所以，熔化的NaCl能導電。NaCl晶體易溶于水，當NaCl溶解于水中時，由于水分子的作用，使Na+和Cl-之間的作用力減弱弱，NaCl電離成能自由移動的水合鈉離子和水合氯離子，所經(jīng)，NaCl水溶液也能導電。

當氯化鈉水溶液蒸發(fā)時，水不斷減少，離子的密度變大，形成過飽和溶液，溫度降低，離子運動變慢，陰陽離子間產(chǎn)生靜電作用，并按一定規(guī)則排列形成晶體。3.NaCl熔、沸點分別為8010C、14130C，CsCl熔、沸點為6450C、12900C，為什么NaCl高一些？第16頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五小結(jié)1、晶體定義、分類、晶體類型。2、NaCl晶體的結(jié)構(gòu)，一種計算方法。3、離子晶體定義、特點、性質(zhì)。第17頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)簡單立方體心立方面心立方第18頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五1.下列不存在化學鍵的晶體是：()A.硝酸鉀B.干冰C.冰D.固體氬課堂練習2、在氯化鈉晶體中，若鈉離子與周圍最近的氯離子距離為a，那么每個鈉離子周圍最近且等距離的鈉離子有_______個，其距離為__________。2a12D第19頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五3、在氯化鈉晶體中，每個Na+周圍與之最接近且距離相等的Cl-共有

個；這幾個Cl-在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

。6正八面體第20頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五4、在氯化銫晶體中，每個Cl-(或Cs+)周圍與之最接近且距離相等的Cs+(或Cl-)共有

；這幾個Cs+(或Cl-)在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

；在每個Cs+周圍距離相等且最近的Cs+共有

；這幾個Cs+(或Cl-)在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

；CsCl晶體8個立方體6個正八面體第21頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五5、1987年2月，朱經(jīng)武（PaulChu）教授等發(fā)現(xiàn)釔鋇銅氧化合物在90K溫度下即具有超導性，若該化合物的結(jié)構(gòu)如右圖所示，則該化合物的化學式可能是（）A.YBa2CuO7-XB.YBa2Cu2O7-X

C.YBa2Cu3O7-XD.YBa2Cu4O7-XCu8×(1/8)+8×(1/4)=31/8Ba2Y1C1/41/41/2第22頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五6、晶體中Na+和Cl-間最小距離為acm，計算NaCl晶體的密度第23頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五7.某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示：●表示X離子，位于立方體的頂點；○表示Y離子，位于立方體的中心。試分析：（1）晶體中每個Y同時吸引著

個X，每個X同時吸引著

個Y，該晶體的化學式為

。（2）晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有

個。（3）晶體中距離最近的2個X與一個Y形成的夾角（∠XYX）為（填角的度數(shù)）

。（4）設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，晶體密度為ρg/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶體中兩個距離最近的X中心間的距離為

cm。109028′Y2X或Y2X4812第24頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五晶格能

晶格能又稱點陣能。被定義為在0K、1個標準壓力下,1mol離子晶體轉(zhuǎn)化成相互無限遠離的氣態(tài)離子時內(nèi)能的變化值（吸收的能量），用符號L0表示。

第25頁，共26頁，2023年，2月20日，星期五晶格能是離子晶體中離子間結(jié)合力大小的一個量度。晶格能越大，表示離子晶體越穩(wěn)定，破壞其晶體耗能越多。我們知道離子晶體間存在著離子間的靜電引力，因此，晶格能本質(zhì)上是離子間靜電引力大小的量度。離子化合物的晶格能一般都比較大，這是由于離子間有強烈的靜電引力之故。較大的晶格能意味著離子間結(jié)合緊密，這樣的離子化合物其熔點和硬度必定很高。事實上，高熔點、高硬度就是離子化合物的顯著特征。既然是靜電引力，可以想象，正負離子的電荷越高，核間距離越小，靜電引力就越大，晶格能就越大。相應(yīng)地，其熔點、硬度就越大，這就是如MgO、