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1、2021/3/91美丽的晶体萘晶体显微结构硝酸钾晶体单晶硅重铬酸钾晶体明矾晶体2021/3/92第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体我们知道，NaCl是离子化合物，在NaCl中，Na+和Cl-是以离子键相结合的。在化合物中，像NaCl这样以离子键相结合的离子化合物还有很多，如CaF2、KNO3、CsCl、Na2O等，它们在室温下都以晶体形式存在。像像这样离子间通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体这样离子间通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体。配位数（coordination number）是中心离子的重要特征。直接同中心离子（或原子）配位的原子数目叫中心离子（或原子）的配位数。一、离子晶体一、
2、离子晶体2021/3/93离子晶体的结构在离子晶体中，阴、阳离子是按一定规律在空间排列的。下面，我们就以NaCl和CsCl晶体为例来探讨在离子晶体中阴、阳离子是怎样排列的。 请注意观察构成请注意观察构成NaCl和和CsCl晶体的粒子与粒子间的排列方式。晶体的粒子与粒子间的排列方式。2021/3/94科学探究2021/3/95-Cl- Na+NaClNaCl的晶体结构模型的晶体结构模型2021/3/96(3)CaF(3)CaF2 2型晶胞型晶胞Ca2+的配位数：的配位数：8F-的配位数：的配位数：4一个一个CaFCaF2 2晶胞中晶胞中含：含： 4个个Ca2+和和8个个F-2021/3/9720
3、21/3/98ACa4TiO3BCa4TiO6CCaTiO3DCa8TiO12许许多多物物质质在在通通常常条条件件下下是是以以晶晶体体的的形形式式存存在在，而而一一种种晶晶体体又又可可视视作作若若干干相相同同的的基基本本结结构构单单元元构构成成，这这些些基基本本结结构构单单元元在在结结构构化化学学中中被被称称作作晶晶胞胞。已已知知某某化化合合物物是是由由钙钙、钛钛、氧氧三三种种元元素素组组成成的的晶晶体体，其晶胞结构如图所示，则该物质的化学式为其晶胞结构如图所示，则该物质的化学式为2021/3/99二、分子晶体二、分子晶体 我们学过的一些物质，如H2O、CO2、NH3、CH4 等，在固态时也以
4、晶体的形式存在，但与NaCl和CsCl晶体不同，它们是由分子通过分子间作用力结合而成的。在这些晶体中，构成晶体的粒子是分子，像这样分像这样分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体子晶体。 2021/3/91050100150-100-150-50-20050100150200-250200250Cl2F2Br2I2F2Cl2Br2I2沸点熔点温度/100200300-100-150-50-20050100150200-250400500CCl4CF4CBr4CF4CCl4CBr4CI4沸点熔点温度/相对分子质量相对分子质量分子间力与熔、沸点的关系卤族单质
5、的熔点、沸点与相卤族单质的熔点、沸点与相对分子质量的关系对分子质量的关系四卤化碳的熔点、沸点与相四卤化碳的熔点、沸点与相对分子质量的关系对分子质量的关系2021/3/911氢键沸点/ 1007550250-25-50-75-100-125-1502345H2OH2SH2SeH2TeHClPH3SiH4HFHBrHINH3AsH3SbH3CH4GeH4SnH42021/3/912氢键氢键作用力的大小：氢键作用力的大小：氢键对物质的熔、沸点产生较大影响氢键对物质的熔、沸点产生较大影响介于分子间力和化学键之间。介于分子间力和化学键之间。讨论：讨论：为什么水结冰时体积会膨胀（为什么水结冰时体积会膨胀（
6、冰冰水水）？）？如果水分子之间没有氢键存在，地球上将会是如果水分子之间没有氢键存在，地球上将会是什么样子？什么样子？2021/3/913分子的密堆积分子的密堆积（与（与COCO2 2分子距离最近的分子距离最近的COCO2 2分子共有分子共有1212个个 ）干冰的晶体结构图2021/3/914分子晶体的结构2021/3/915冰中个水分子周围有个水分子冰中个水分子周围有个水分子冰中个水分子周围有个水分子冰中个水分子周围有个水分子冰的结构冰的结构氢键具有方向性氢键具有方向性分子的非密堆积分子的非密堆积2021/3/916练习1、下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（）A、由分子构成的物质其熔点一定较
7、低、由分子构成的物质其熔点一定较低B、分子晶体在熔化时，共价键没有被破坏、分子晶体在熔化时，共价键没有被破坏C、分子晶体中分子作用力越大，其化学性质越稳定、分子晶体中分子作用力越大，其化学性质越稳定D、物质在溶于水的过程中，化学键一定会被破坏或改变。、物质在溶于水的过程中，化学键一定会被破坏或改变。2、下列过程中，共价键被破坏的是、下列过程中，共价键被破坏的是A碘升华碘升华B溴蒸气被木炭吸附溴蒸气被木炭吸附CNaCl溶于水溶于水DHCl气体溶于水气体溶于水2021/3/917三、原子晶体三、原子晶体 研究发现，SiO2和CO2的晶体结构不同。在SiO2 晶体中，1个Si原子和4个O原子形成4个
8、共价键，每个Si原子周围结合4个O原子；同时，每个O原子跟2个Si原子相结合。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（如右图）。这种相邻原子间以共这种相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结价键相结合而形成空间网状结构的晶体，叫做原子晶体构的晶体，叫做原子晶体。 2021/3/91818010928SiO共价键二氧化硅晶体结构示意图2021/3/91910928共价键金刚石的晶体结构示意图2021/3/920石石墨墨晶晶体体结结构构知识拓展石墨知识拓展石墨2021/3/9212021/3/9222021/3/9232021/3/9242021/3/9252
9、021/3/9262021/3/9272021/3/9282021/3/9292021/3/930简单立方堆积（简单立方堆积（PoPo）金属晶体的原子空间堆积模型金属晶体的原子空间堆积模型1 1金属晶体的堆积方式金属晶体的堆积方式简单立方堆积简单立方堆积 2021/3/931简单立方堆积简单立方堆积2021/3/9322021/3/933金属晶体的原子空间堆积模型3镁型镁型铜型铜型2021/3/934123456 第二层第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1，3，5 位。位。 ( 或对准或对准 2，4，6 位，其情形是一样的位，其情形是一样的
10、)123456AB， 关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。密的堆积方式。2021/3/935 下图是此种六方下图是此种六方紧密堆积的前视图紧密堆积的前视图ABABA 第一种是将球对准第一层的球。第一种是将球对准第一层的球。123456 于是每两层形成一个周期，于是每两层形成一个周期，即即 AB AB 堆积方式，形成六堆积方式，形成六方紧密堆积方紧密堆积。 配位数配位数 12 。 ( 同层同层 6，上下层各上下层各 3 )2021/3/936 第三层的第三层的另一种另一种排列排列方式，方式，是将球对准第一层是将球对
11、准第一层的的 2，4，6 位位，不同于不同于 AB 两层的位置两层的位置，这是这是 C 层。层。1234561234561234562021/3/937123456此种立方紧密堆积的前视图此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 第四层再排第四层再排 A，于是形于是形成成 ABC ABC 三层一个周三层一个周期。期。 得到面心立方堆积得到面心立方堆积。 配位数配位数 12 。( 同层同层 6， 上下层各上下层各 3 ) 2021/3/938【课堂小结课堂小结】 1 1、金属晶体、金属晶体中原子的堆中原子的堆积方式积方式 非密置层非密置层 简单立方堆积简单立方堆积 体心立方堆积体心立方堆积 密置层密置层六方密堆积六方密堆积 面心立方堆积三种最常三种最常见堆积方见堆积方式式 2021/3/939放映结束 感谢各位的批评指导！ 谢谢 谢！谢！让我们共同进步2021/3/940
