晶體的類(lèi)型和性質(zhì)

晶體的類(lèi)型和性質(zhì)第1頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一單元

金剛石晶體的類(lèi)型與性質(zhì)第2頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(fù)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(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖片第4頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖片BBO晶體第5頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、晶體性質(zhì)

⑴均勻性（內(nèi)部各個(gè)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(diǎn)，E-晶棱⑷有明顯確定的熔點(diǎn)第6頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月石墨在平行于層的方向上電導(dǎo)率高且為半金屬性導(dǎo)電;垂直于層的方向上電導(dǎo)率低且為半導(dǎo)體性導(dǎo)電.圖中紅、藍(lán)球均為C原子第7頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月晶

體

的

自

范

性

晶體在理想生長(zhǎng)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(diǎn)數(shù)）=E（晶棱數(shù)）+2第8頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月晶

體

有

確

定

的

熔

點(diǎn)

第9頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月晶體的判斷：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(diǎn)小結(jié)第10頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月按成鍵特點(diǎn)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(lèi)晶體離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體第11頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）離子晶體第12頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(gè)Na+同時(shí)吸引幾個(gè)Cl-?每個(gè)Na+同時(shí)吸引6個(gè)Cl-每個(gè)Cl-同時(shí)吸引幾個(gè)Na+?每個(gè)Cl-同時(shí)吸引6個(gè)Na+NaCl晶體Na+

Cl-

離子鍵第13頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、概念：由陰陽(yáng)離子通過(guò)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(diǎn)較高、難于壓縮、硬度較大.2)固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)或溶于水時(shí)能導(dǎo)電。（一般離子鍵作用越強(qiáng)熔沸點(diǎn)越高）2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）構(gòu)成晶體的粒子：陰、陽(yáng)離子（2）粒子間的作用：離子鍵（3）陰陽(yáng)離子有規(guī)則的排列；在晶體中，不存在單個(gè)分子；陰陽(yáng)離子有確定的個(gè)數(shù)比（一）離子晶體是否含有陰、陽(yáng)離子；是否含離子鍵；熔融是能否導(dǎo)電.常見(jiàn)物質(zhì)：強(qiáng)堿、金屬氧化物、大多數(shù)鹽。第14頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)NaCl晶體內(nèi)無(wú)單個(gè)的分子，NaCl表示晶體中兩種離子的個(gè)數(shù)比為1：1是如何得來(lái)的？

⑴處于頂點(diǎn)的粒子，同時(shí)為8個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子有1/8屬于晶胞；⑵處于棱上的粒子，每個(gè)粒子有1/4屬于晶胞。⑶處于面上的粒子，每個(gè)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(fù)單元，在上述NaCl晶胞中，Na+和Cl-的個(gè)數(shù)分別是多少？第15頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考并回答下列問(wèn)題1.為什么氯化鈉熔融狀態(tài)或其水溶液能導(dǎo)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(dāng)離子晶體受熱熔化時(shí)，由于溫度升高，離子的運(yùn)動(dòng)加快，克服了陰陽(yáng)離子間的引力，產(chǎn)生了能自由移動(dòng)的陰陽(yáng)離子，所以，熔化的NaCl能導(dǎo)電。NaCl晶體易溶于水，當(dāng)NaCl溶解于水中時(shí)，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(dòng)的水合鈉離子和水合氯離子，所經(jīng)，NaCl水溶液也能導(dǎo)電。

當(dāng)氯化鈉水溶液蒸發(fā)時(shí)，水不斷減少，離子的密度變大，形成過(guò)飽和溶液，溫度降低，離子運(yùn)動(dòng)變慢，陰陽(yáng)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(diǎn)分別為8010C、14130C，CsCl熔、沸點(diǎn)為6450C、12900C，為什么NaCl高一些？第16頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)1、晶體定義、分類(lèi)、晶體類(lèi)型。2、NaCl晶體的結(jié)構(gòu)，一種計(jì)算方法。3、離子晶體定義、特點(diǎn)、性質(zhì)。第17頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單立方體心立方面心立方第18頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.下列不存在化學(xué)鍵的晶體是：()A.硝酸鉀B.干冰C.冰D.固體氬課堂練習(xí)2、在氯化鈉晶體中，若鈉離子與周?chē)罱穆入x子距離為a，那么每個(gè)鈉離子周?chē)罱业染嚯x的鈉離子有_______個(gè)，其距離為_(kāi)_________。2a12D第19頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、在氯化鈉晶體中，每個(gè)Na+周?chē)c之最接近且距離相等的Cl-共有

個(gè)；這幾個(gè)Cl-在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

。6正八面體第20頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、在氯化銫晶體中，每個(gè)Cl-(或Cs+)周?chē)c之最接近且距離相等的Cs+(或Cl-)共有

；這幾個(gè)Cs+(或Cl-)在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

；在每個(gè)Cs+周?chē)嚯x相等且最近的Cs+共有

；這幾個(gè)Cs+(或Cl-)在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

；CsCl晶體8個(gè)立方體6個(gè)正八面體第21頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(dǎo)性，若該化合物的結(jié)構(gòu)如右圖所示，則該化合物的化學(xué)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(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、晶體中Na+和Cl-間最小距離為acm，計(jì)算NaCl晶體的密度第23頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(diǎn)；○表示Y離子，位于立方體的中心。試分析：（1）晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著

個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著

個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式為

。（2）晶體中在每個(gè)X周?chē)c它最接近且距離相等的X共有

個(gè)。（3）晶體中距離最近的2個(gè)X與一個(gè)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(gè)距離最近的X中心間的距離為

cm。109028′Y2X或Y2X4812第24頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月晶格能

晶格能又稱點(diǎn)陣能。被定義為在0K、1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)壓力下,1mol離子晶體轉(zhuǎn)化成相互無(wú)限遠(yuǎn)離的氣態(tài)離子時(shí)內(nèi)能的變化值（吸收的能量），用符號(hào)L0表示。

第25頁(yè)，課件共26頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月晶格能是離子晶體中離子間結(jié)合力大小的一個(gè)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(qiáng)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(diǎn)和硬度必定很高。事實(shí)上，高熔點(diǎn)、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(fù)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(diǎn)、硬度就越大，這就是如MgO、C