文档介绍：勿忘初心方得始终第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体晶体:是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。非晶体:是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。2、晶体的特征(1)晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。①自范性:.晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。.“自发”过程的实现,需要一定的条件。晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。均一性:指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。各向异性:同一晶体构造中,在不同方向上质点排列一般是不一样的,因此,晶体的性质也随方向的不同而有所差异。对称性:晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。在外形上,常有相等的对称性。这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复,这就是对称性。晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。最小内能:在相同的热力学条件下,晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较,其内能最小。稳定性:晶体由于有最小内能,因而结晶状态是一个相对稳定的状态。有确定的熔点:给晶体加热,当温度升高到某温度便立即熔化。能使X射线产生衍射:当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时,能产生光的衍射现象。X射线的波长与晶体结构的周期大小相近,所以晶体是个理想的光栅,它能使X射线产生衍射。利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。非晶体物质没有周期性结构,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。(2)晶体SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形,而非晶体SiO2无规则的几何外形。②晶体SiO2的外形和内部质点的排列高度有序,而非晶体SiO2内部质点排列无序。③晶体SiO2具有固定的熔沸点,而非晶体SiO2无固定的熔沸点。④晶体SiO2能使X射线产生衍射,而非晶体SiO2没有周期性结构,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。3、区分晶体与非晶体的方法(1)考查固体的某些性质晶体的熔点较固定,而非晶体无固定的熔点。考察固体的熔点,可间接地确定某一固体是否为晶体。晶体的许多物理性质表现出各向异性,而非晶体则表现出各向同性。(2)对固体进行X—射线衍射实验。这是区分晶体与非晶体最可靠的科学方法。二、晶胞1、定义:晶体结构的基本单元叫晶胞。-1-勿忘初心方得始终2、晶胞与晶体的关系一般来说,晶胞都是平行六面体。晶体是由数量巨大的完全等同的晶胞“无隙并置”而成的。“完全等同”是指化学上等同和几何上等同,化学上等同就是指晶胞里原子数目和种类完全等同;几何上等同是指不仅晶体中所有的晶胞的形状、取向和大小等同,而且晶胞里的原子排列和空间取向完全等同。“无隙并置”是指一个晶胞与它相邻的晶胞完全共顶角、共面、共棱的,取向一致,无间隙,从一个晶胞到另一个晶胞只需平移,不需转动,进行或不进行平移操作,整个集体的微观结构无区别。3、均摊法:是指每个图形平均拥有的粒子数目。如某个粒子为n个图形(晶胞)所共有,则该粒子有1/n属于一个图形(晶胞)。长方形(正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献。体内:1;面中:1/2;棱上:1/4顶点:1/8;非长方体晶胞中粒子对晶胞的贡献视情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个C原子)对六边形的贡献为1/3。三、物质熔沸点高低比较规律不同晶体类型的物质的熔沸点高低顺序一般是:原子晶体>离子晶体>分子晶体。同一晶体类型的物质,则晶体内部结构粒子间的作用越强,熔沸点越高。原子晶体要比较共价键的强弱,一般地说,原子半径越小,形成的共价键的键长越短,键能越大,其晶体熔沸点越高。如熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅。离子晶体要比较离子键的强弱。一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用就越强,其离子晶体的熔沸点就越高,如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。4、分子晶体:组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,熔沸点越高,如:熔沸点:O2>N2,HI>HBr>HCl。组成和结构不相似的物质,分子极性越大,其熔沸点就越高,如熔沸点CO>N2。在同分异构体中,一般地说,支链数越多,熔沸点越低,如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷;同分异构体的芳香烃及其衍生物,其熔沸点高低顺序是邻>间>对位化合物。金属晶体中金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔沸点就越高。元素周期表中第ⅦA族卤素的单质(分子晶体)的熔沸点随原子序数递增而升高;第ⅠA族碱金属元素的单质(金属晶体)的熔沸点随原子序数的递增而降低。四、晶胞的计算公式:rV=NMNA式中ρ—晶体密度,V—晶体所占体积,N—一个晶胞所含微粒个数,M—粒子的摩尔质量,NA—阿伏加德罗常数。第二节分子晶体和