《不同类型的晶体综述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《不同类型的晶体综述（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、不同类型的晶体不同类型的晶体 氯化钠金刚石 明矾 水晶 雪花干冰 几种晶体 晶体 定义： 经过结晶过程而形成的具有规则的 几何外形的固体。 特点： 构成晶体的微粒在空间呈有规则重复 排列。微粒间存在作用力。晶体规则的几何 外形是其内部构成微粒有规则排列的结果。 构成晶体的微粒：离子、分子、原子。 根据构成晶体的粒子种类及粒子之间的 相互作用不同，可将晶体分为： 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体 晶体的类型: 晶体的类型晶体的类型 晶体类型离子晶体 原子晶体 分子晶体 构成晶体 的粒子 粒子间的作用力 (即构成晶体 的作用力) 粒子内可能存在 作用力(化学键) 实 例 阴阳离子 离子键 N
2、aCl. CsCl. MgO. Al2O3 原子 共价键 金刚石. 晶体硅. SiO2. SiC 分子 分子间 作用力 共价键 CO2. H2O. Ar. H2SO4 NH3. HAc 共价键 晶体类型的判断晶体类型的判断 一、从物质的结构、分类来判断： 1、离子化合物均为离子晶体 哪哪几类几类物质属于离子化合物？物质属于离子化合物？ 强碱、大部分 盐、活泼金属的氧化物、活泼金属的氢化物。 2、非金属单质、共价化合物大部分为分子晶体 非金属单质、酸、非金属氧化物、非金 属氢化物。 3、非金属单质、共价化合物中少数为原子晶体 金刚石、晶体硅、SiO2、SiC、C3N4、 Si3N4。 晶体类型的
3、判断晶体类型的判断 二、从晶体的性质来判断：一般来说： 晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体 晶 体 性 质 熔沸点中高低 硬度中大小 其它 熔融态 能导电 难溶于 溶剂 相似相溶 晶体熔沸点的比较晶体熔沸点的比较 1、比较物质的熔沸点高低，首先必须判断物质所 属的晶体类型。 2、若被比较的物质分属于不同的晶体类型，那么， 一般来说：原子晶体离子晶体分子晶体。 3、若被比较的物质均属于同一种晶体类型，那么， 离子晶体熔沸点的比较： 离子晶体靠什么作用力形成？离子晶体靠什么作用力形成？ 离子键的强弱主要取决于哪些因素？离子键的强弱主要取决于哪些因素？ 阴阳离子阴阳离子半径越小半径越小、离子所带、离子
4、所带电荷越高 电荷越高，形，形 成的离子键越强，晶体成的离子键越强，晶体熔沸点越高熔沸点越高。 例如：比较例如：比较NaClNaCl. . CsClCsCl. . MgOMgO熔沸点的高低。熔沸点的高低。 晶体熔沸点的比较晶体熔沸点的比较 1、比较物质的熔沸点高低，首先必须判断物质所 属的晶体类型。 2、若被比较的物质分属于不同的晶体类型，那么 ，一般来说：原子晶体离子晶体分子晶体。 3、若被比较的物质均属于同一种晶体类型，那么 ， 原子晶体熔沸点的比较： 原子晶体靠什么作用力形成？原子晶体靠什么作用力形成？ 共价键的强弱主要取决于什么因素？共价键的强弱主要取决于什么因素？ 成键原子成键原子半
5、径越小半径越小，形成的共价键越强，晶，形成的共价键越强，晶 体体熔沸点越高熔沸点越高。 例如：比较金刚石、晶体硅、例如：比较金刚石、晶体硅、SiCSiC熔沸点的高低熔沸点的高低 。 晶体熔沸点的比较晶体熔沸点的比较 1、比较物质的熔沸点高低，首先必须判断物质所 属的晶体类型。 2、若被比较的物质分属于不同的晶体类型，那么 ，一般来说：原子晶体离子晶体分子晶体。 3、若被比较的物质均属于同一种晶体类型，那么， 分子晶体熔沸点的比较： 分子晶体靠什么作用力形成？分子晶体靠什么作用力形成？ 分子间作用力的强弱主要取决于哪些因素？分子间作用力的强弱主要取决于哪些因素？ 组成与结构相似组成与结构相似的分
6、子晶体，的分子晶体，分子量越大分子量越大， 范氏力越强，晶体范氏力越强，晶体熔沸点越高熔沸点越高。 例如：比较例如：比较CFCF 4 4 . CCl. CCl 4 4 . CBr. CBr 4 4 . CI. CI 4 4 熔沸点的高低。熔沸点的高低。 晶体熔沸点的比较晶体熔沸点的比较 参考下表中物质的熔点，回答有关问题：参考下表中物质的熔点，回答有关问题： (1)(1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与 有有 关，随着关，随着 增大，增大， 减小，故熔点依减小，故熔点依 次降低。次降低。(2)(2)硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的
7、氯化 物的熔点与物的熔点与 有关，随着有关，随着 增大，增大， . . 增大，故熔点依次升高。增大，故熔点依次升高。(3)(3)钠的卤化物的熔点钠的卤化物的熔点 比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与 . .有关，因为有关，因为 。 物质物质NaFNaFNaClNaClNaBrNaBrNaINaINaClNaClKClKClRbClRbClCsClCsCl 熔点熔点 995995801801755755651651801801776776715715464464 物质物质SiFSiF 4 4 SiClSiCl 4 4 SiBrSiBr 4 4 SiISiI 4
8、 4 SiClSiCl 4 4 GeClGeCl 4 4 SnClSnCl 4 4 PbClPbCl 4 4 熔点熔点 -90.2-90.2-70.4-70.45.25.2120.5120.5-70.4-70.4-49.5-49.5-36.2-36.2-15.0-15.0 半径 半径离子键强度 分子量分子量 晶体类型 前者是离子晶体，后者是分子晶体 分子间作 用力 练习： 1、下列物质的晶体中，化学键类型相同，熔化时所 克服的作用力也完全相同的是（ ） A、CO2和SiO2 B、NaCl和HCl C、( NH4 )2 CO3和H2SO4 D、Na2S和KCl 2、以下性质适合分子晶体的是（ ）
9、 A、熔点1070，易溶于水，水溶液能导电 B、熔点10.31，液态不导电，水溶液能导电 C、能溶于CS2 ,熔点112.8,沸点是444.6 D、熔点3550,沸点4827硬度大 D BC 3、分析物质的物理性质，判断其晶体类型： A、碳化铝，黄色晶体，熔点2200，熔融态 不导电；_ B、溴化铝，无色晶体，熔点98 ，熔融态不 导电；_ C、五氟化钒，无色晶体，熔点19.5，易溶 于乙醇、氯仿、丙酮中；_ D、物质A，无色晶体，熔融时或溶于水中都能 导电_ 原子晶体原子晶体 分子晶体分子晶体 分子晶体分子晶体 离子晶体离子晶体 不同类型的晶体不同类型的晶体 晶体的结构晶体的结构 NaCl的
10、晶体结构单元： Na+:Cl-=6:6 面心立方 晶体的结构晶体的结构 CsCl的晶体结构单元： Cs+:Cl- = 8:8 体心立方 O C 范德华力 共价键 在干冰晶体结构 中，构成晶体的微 粒是二氧化碳分子 ，分子间的作用是 分子间作用力。而 且，每个CO2 分子 的周围紧密等距离 相邻的其它二氧化 碳分子是_个。干 冰晶体为立方晶体 ， 晶体的结构晶体的结构 干冰的晶体结构单元： 每个CO2 分子的周围紧密等距离相邻的其它二氧化 碳分子是12个 晶体的结构晶体的结构 体心 1 晶体的结构晶体的结构 面心 晶体的结构晶体的结构 棱 晶体的结构晶体的结构 顶点 晶体的结构晶体的结构 NaC
11、l的晶体结构单元拥有： Na+： Cl： 4 4 晶体的结构晶体的结构 CsCl的晶体结构单元拥有： Cs+： Cl： 8 8 氧原子 铜原子 钡原子 钇原子 19871987年年2 2月，朱经武月，朱经武 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90K90K温度下温度下 即具有超导性。该化即具有超导性。该化 合物的晶体结构单元合物的晶体结构单元 如图，则该化合物的如图，则该化合物的 化学式可能是化学式可能是( )( ) A A、YBaYBa 2 2 CuOCuO7-x 7-x B B、YBaYBa 2 2 CuCu 2 2 OO7-x 7-x C C、YBaYBa 2 2 Cu
12、Cu 3 3 OO7-x 7-x D D、YBaYBa 2 2 CuCu 4 4 OO7-x 7-x C 如图所示晶体中每个如图所示晶体中每个 阳离子阳离子A A或阴离子或阴离子B B，均均 可被另一离子以四面体可被另一离子以四面体 形式包围着，则该晶体形式包围着，则该晶体 对应的化学式为（对应的化学式为（ ） A A、ABAB B B、A A 2 2B B C C、ABAB 3 3 D D、A A 2 2B B3 3 每个晶胞拥有的离子数每个晶胞拥有的离子数 为为 。 A 8 20012001年报道硼和镁形成年报道硼和镁形成 的化合物刷新了金属化的化合物刷新了金属化 合物超导温度的最高记录合
13、物超导温度的最高记录 。右图示意的是该化合物。右图示意的是该化合物 的晶体结构单元：镁原子的晶体结构单元：镁原子 间形成正六棱柱，且棱柱间形成正六棱柱，且棱柱 的上下底面还各有一个镁的上下底面还各有一个镁 原子，原子，6 6个硼原子位于棱个硼原子位于棱 柱内，则该化合物的化学柱内，则该化合物的化学 式可表示为式可表示为 ( )( ) A A、MgBMgB B B、MgBMgB 2 2 C C、MgMg 5 5B B 12 12 D D、 、MgMg 7 7B B3 3 B 要注意晶体的结构单元(即晶胞)与分子的区别 。例如： 最近科学家发现一种由最近科学家发现一种由 钛原子和碳原子构成的气钛原
14、子和碳原子构成的气 态团簇分子，如图所示。态团簇分子，如图所示。 顶角和面心的原子是钛，顶角和面心的原子是钛， 棱的中心和体心的原子是棱的中心和体心的原子是 碳，则它的化学式是碳，则它的化学式是( )( ) A A、TiCTiC B B、TiTi 6 6C C7 7 C C、TiTi14 14 C C 13 13 D D、 、TiTi13 13 C C 1414 C 三、原子晶体三、原子晶体 1 1、石英晶体中的硅、氧原子的排列方式、石英晶体中的硅、氧原子的排列方式 SiO2平面结构 180 10928 Si O 共价键 在石英晶体（SiO2晶体）中，每个Si原 子和4个O原子形成4个共价键，
15、以共价键 结合成正四面体。硅原子位于正四面体的 中心，4个O原子位于正四面体的四个顶角 上。同时，每个O原子跟2个Si原子相结合 ，形成2个共价键。实际上，SiO2 晶体是 由Si原子和O原子按12的比例所组成的立 体网状的晶体 金属晶体 金属原子的最外层电 子比较少，金属原子容易 失去最外层电子变成金属 离子。金属原子释出电子 后形成的金属离子按一定 规律堆积，释出的电子则 在整个晶体里自由运动， 称为自由电子（如图）。 金属离子与自由电子之间 存在着较强的作用，使许 多金属离子结合在一起。 1、金属晶体的结构 构成晶体的微粒：金属阳离子和自由电子 微粒间的作用：较强的静电作用 物质种类：金属单质 2、金属晶体 通过金属阳离子与自由电子之间的较 强作用形成的单质晶体，叫做金属晶体 金属晶体金属晶体 熔、沸点：差别很大 硬度：较
