9第九讲 晶体化学简介
高中化学知识点总结晶体
高中化学知识点总结晶体晶体是由原子、分子或离子按照规则和周期性的方式排列而成的固体物质。
它们具有明确的几何形状和规则的面、棱、点结构。
晶体是化学中重要的研究对象，对于理解物质的性质和性质变化有着重要的意义。
本文将总结高中化学中关于晶体的知识点，包括晶体的结构、性质和分类等方面。
1. 晶体的结构晶体的结构是由晶体中原子、分子或离子的排列方式决定的。
根据晶体中组成基本粒子的性质，晶体可以分为离子晶体、共价晶体和金属晶体。
1.1 离子晶体离子晶体是由正、负离子按照一定的比例排列而成的固体。
它们的结构由离子间的电荷相互作用决定。
离子晶体常见的结构类型有离子分子晶体、离子对晶体和离子寡聚体晶体。
1.2 共价晶体共价晶体是由原子间的共价键连接而成的固体。
它们的结构由原子之间的共价键和键角决定。
常见的共价晶体结构有简单分子晶体、聚合物晶体和网络晶体。
1.3 金属晶体金属晶体是由金属原子通过金属键相互连接而成的固体。
金属晶体的结构由金属原子之间的金属键和等离子体电子组成。
典型的金属晶体结构包括面心立方晶体和体心立方晶体。
2. 晶体的性质晶体具有一些独特的性质，这些性质与晶体的结构密切相关。
2.1 均匀性晶体的结构具有高度的均匀性，每个晶格点上的基本粒子相同，晶体的物理和化学性质在任何一个晶体位置上都是一样的。
2.2 同质性晶体中的基本粒子是相同的，因此晶体的组成是均质的。
这种同质性使得晶体的性质在整体上保持一致。
2.3 各向异性晶体的性质在不同晶向上可能存在差异。
这是由于晶体结构的周期性导致的，不同晶向上的结构单元的排列方式可能不同，所以性质有所差异。
2.4 双折射性晶体中的某些成分能够将入射光线分成两个方向传播，这种现象被称为双折射。
双折射性是晶体中非等向性导致的。
3. 晶体的分类晶体可以根据它们的结构特征和化学成分进行分类。
3.1 按结构分类根据晶体的结构特征，晶体可以分为立方晶体、六方晶体、四方晶体、正交晶体、单斜晶体和三斜晶体等不同类型。
化学晶体知识点梳理总结
化学晶体知识点梳理总结一、晶体概述晶体是由一定规则排列的离散的微观结构单元组成的固体材料，它们在三维空间内展现出一种规则的周期性结构。
晶体是固体材料中最有序的形式，其结构是由原子、分子或离子组成的。
晶体结构的研究对于理解物质的性质和特性具有重要意义，因此对晶体结构的研究一直是化学和材料科学中的一个重要方向。
二、晶体的结构晶体的结构是由晶格和晶体的结构单元组成的。
晶格是晶体中微观结构单元的排列方式，它具有一定的平移对称性。
结构单元是晶体的最小重复单元，可以是原子、分子或者离子。
1. 晶格晶格是晶体结构的基本特征之一，它是一种几何形状的最小占据空间，可以用点、直线、面或体积等方式来描述。
晶格的类型包括立方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、单斜晶系和三角晶系。
晶器又分为布拉维晶格和晶胞。
布拉维晶格是由空间中任意一点（点阵）组成的无限的那种观念上的晶格，它所包含的晶胞是实际的。
2. 结构单元晶体的结构单元是晶体结构的最小重复单位，也是晶体的最小占据空间。
结构单元可以是原子、离子或分子等，它们按照一定的规则排列在晶格上。
晶体的性质和特性取决于晶体的结构单元以及它们之间的排列方式。
三、晶体的生长晶体是由无定形物质通过结晶过程形成的。
在结晶过程中，无定形物质会通过各种物理化学过程逐渐排列成有序的结构。
晶体生长的过程涉及溶液中的物质迁移、核心的形成和生长以及晶体的定向生长等过程。
晶体生长的过程对晶体的质量和性能具有重要的影响，因此晶体生长的研究对于晶体材料的制备和应用具有重要意义。
晶体生长的过程中涉及的物理化学原理包括溶解度、过饱和度、核形成、晶体的成核过程、晶体的生长方式、晶体生长的动力学过程等。
四、晶体的性质晶体的结构决定了它的性质。
晶体的性质包括晶体的形貌、晶体的物理性质、晶体的化学性质和晶体的热性质等。
1. 晶体的形貌晶体的形貌是晶体表面的形态和外形特征。
晶体的形貌对于晶体的识别和分类具有重要意义。
晶体的形貌受到晶体的结构和生长条件的影响，不同的结构和生长条件会导致不同的晶体形貌。
高中化学晶体课件
在本课件中，我们将深入探讨高中化学中的晶体知识，包括晶体的基本概念、 特征和分类，晶体的物理性质和化学性质，以及晶体的制备和应用等内容。
晶体的基本知识
1 什么是晶体？
晶体是由具有一定规律 排列的粒子组成的固体 结构。
2 晶体的特征和分类
晶体具有规则的几何形 状和平面内部结构，根 据组成和结构可以分为 无机晶体和有机晶体。
晶体可以通过溶液结晶、熔融结晶和气相 沉积等方法进行制备。
晶体在电子、光学、药物和材料科学等领 域具有广泛的应用。
总结
1 晶体在化学中的重
要性
晶体是化学研究和应用 的重要基础。
2 总结晶体的基本知
识和性质
通过学习，我们掌握了 晶体的基本知识和各种 性质。
3 展望晶体的发展前
景和应用前景
晶体在科学研究和工程 应用中将继续发挥重要 作用。
晶体的化学性质
1 晶体的溶解度和溶
解规律
晶体的溶解度受晶体成 分和溶剂性质的影响， 遵循一定的溶解规律。
2 晶体的熔点和熔解
规律
晶体的熔点取决于晶体 成分和结构，有着特定 的熔解规律。
3 晶体的成分和结构
晶体的成分和结构可以 通过X射线衍射等方法 进行分析。
Байду номын сангаас
晶体的制备和应用
1 晶体的制备方法
2 晶体的应用领域
3 晶体的基本单位：
晶胞
晶胞是晶体中最小的具 有晶体结构特征的单位， 可以复制出整个晶体。
晶体的物理性质
1 晶体的透明性和颜色 2 晶体的硬度和脆性
晶体的透明性和颜色取 决于晶体内部结构和成 分的不同。
晶体的硬度和脆性因其 内部结构和化学键的强 度而异。
九年级化学晶体知识点
九年级化学晶体知识点晶体是固态物质的一种形式，具有有序的排列和规律的几何结构。
在九年级化学中，晶体是一个重要的知识点。
本文将详细介绍九年级化学中关于晶体的相关知识。
晶体的定义和特点晶体是由原子、分子或离子按照一定的空间排列规律形成的固态物质。
晶体具有以下特点：1. 有规则的、重复的内部结构，包括晶体点阵和晶体晶胞。
2. 具有平面多面体的外形，具有明确的晶体面、晶体边和晶体点。
3. 具有一些特定的物理性质，例如晶体的硬度、折射率和熔点等。
晶体的分类根据化学组成和晶体结构，晶体可以分为离子晶体和分子晶体。
1. 离子晶体：由阳、阴离子经电价平衡相互吸引组成的晶体。
2. 分子晶体：由分子间的共价和相互作用力相互结合组成的晶体。
离子晶体的特点和例子离子晶体具有以下特点：1. 离子晶体由阴阳离子组成，通常具有高熔点和硬度。
2. 在离子晶体中，正、负离子按照一定比例排列形成晶体晶胞。
3. 离子晶体在溶液中溶解时会导电。
常见的离子晶体包括盐、石膏和矿物晶体等。
例如氯化钠晶体，由正离子钠离子和负离子氯离子按照1:1的比例排列而成。
当氯化钠晶体溶解在水中时，离子会分解并导电。
分子晶体的特点和例子分子晶体具有以下特点：1. 分子晶体由分子间的相互作用力连接而成。
2. 分子晶体通常具有较低的熔点和硬度。
3. 分子晶体在溶液中溶解时通常不导电。
常见的分子晶体包括糖类、酒精、硫等。
例如蔗糖晶体，由蔗糖分子按照一定的空间排列规律形成晶体。
蔗糖晶体在溶解时不会导电。
晶体的应用晶体在生活和工业中有着广泛的应用。
以下是晶体的一些应用领域：1. 电子学和光学领域：晶体用于制造半导体器件、激光和光纤等。
2. 医药领域：晶体用于制造药物和药品的纯化过程。
3. 化工工业：晶体用于结晶分离、结晶纯度测定等过程。
4. 宝石和珠宝：晶体的美丽外观使其成为制作宝石和珠宝的理想材料。
总结晶体是九年级化学的重要知识点，通过了解晶体的定义、特点和分类，我们能够更好地理解晶体在生活和工业中的应用。
高中化学晶体
高中化学晶体高中化学中晶体是一个重要的知识点，它涉及物质的微观结构、物理性质以及化学反应等方面。
一、晶体定义晶体是一种内部质点（如原子、离子或分子）按照一定的空间周期性排列而成的固体物质，这种有序排列形成了晶格结构。
晶体具有确定的熔点和规则的几何外形，且在不同的方向上可能表现出不同的物理性质，即各向异性。
1.晶体类型根据构成粒子的不同，晶体主要分为以下几类：2.离子晶体由阳离子和阴离子通过离子键紧密结合形成的晶体，如食盐（NaCl）。
3.原子晶体由相同或不同类型的原子通过共价键形成的空间网状结构，例如金刚石（C）、石墨（混合型晶体，既有共价键又有范德华力）。
4.分子晶体由独立的分子通过分子间作用力（主要是范德华力）结合在一起，如冰（H ₂O）、碘（I₂）等。
5.金属晶体由金属阳离子与“海洋”中的自由电子共同组成，金属离子之间以金属键相连，具有良好的导电性和导热性，如铜、铁等。
二、晶体特性1.结构特点晶体拥有清晰的X射线衍射图案，这是判断物质是否为晶体的重要依据。
2.物理性质硬度、熔点、沸点、导电性、光学性质等均与其内部结构密切相关。
例如，离子晶体通常有较高的熔点和硬度，而分子晶体则往往熔点低、硬度小，但某些情况下溶于水后会因形成自由离子而导电；金属晶体具有良好的导电和导热性能。
3.实际应用晶体的理论研究和实际应用广泛，包括但不限于半导体工业、建筑材料、药物制造、超导材料等领域。
三、案例分析如前所述，石墨是典型的混合型晶体，其层状结构决定了它具有良好的润滑性和导电性，同时也解释了石墨为何容易剥离成薄片（如石墨烯）。
而金刚石由于其紧密的四面体共价键网络结构，赋予了它极高的硬度和良好的热传导性。
第九讲 晶体化学基础概述
禁带
3n 个 2p
n 个 2s
2 金属的物理性质 1°导电性
导体的能带有两种情形，一种是有导带，另一种是满带和空 带有部分重叠，如 Be ，也相当于有导带。电子可以在导带中跃 迁，进入空轨道中，故 金属铍导电。
没有导带，且满带和空带之间的禁带 E > 5 eV，电子难以跃 迁，则为绝缘体； 若禁带的 E < 3 eV，在外界能量激发下，电 子可以穿越禁带进入空带，产生导电效果，则为半导体。
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第四层再排 A，于是形
A
成 ABC ABC 三层一个周
期。 得到面心立方堆积。
C
B
12
6
3
54
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 )
A C B A
此种立方紧密堆积的前视图
ABC ABC 形式的堆积， 为什么是面心立方堆积？
我们来加以说明。
C B A
第二步 靠静电吸引， 形成化学键 。
体系的势能与核间距之间的关系如图所示：
V
0
Vr0
r0
r
横坐标 核间距 r ；纵坐标 体系的势能 V。 纵坐标的零点 当 r 无穷大时，即两核之间无限远时的势能。 下面来考察 Na+ 和 Cl － 彼此接近的过程中，势能 V 的变化。
图中可见： r > r0 ，当 r 减小时，正负离子靠静电相互吸 引，势能 V 减小，体系趋于稳定。
3
3
h 2 边长为a的四面体高
c a 2 6Ca 2 6 a
3
3
8 c3=a
83
晶体化学
绪论结晶化学的研究对象结晶化学的研究对象是晶体的化学组成与其内部结构的关系，晶体结构与晶体性质的关系。
晶体的性质，是由晶体的结构所决定的，晶体具有怎样的结构，就会表现出怎样的性质。
结构发生了变化，性质也就随之而变。
根据晶体所表现的性质，就可推求或测定晶体的内部结构。
知道了晶体结构就能解释晶体为什么具有这种性质而不具有另一种性质；知道了晶体结构，就能推测该晶体应该还具有些什么性质是人们尚未知道的。
但是，晶体的结构，又紧密地与晶体的化学组成相联系着，在化学上，人们遇到的物质非常繁多，因此所遇到的晶体结构情况也就非常复杂。
甚至还有多晶型现象，即一种物质在不同的物理化学条件下，具有不同的晶体结构，这样，在研究晶体结构，即研究原子、分子等微粒在空间如何排列及真相互作用时，就必然与物质的化学组成密切有关。
学习结晶化学的意义结晶化学对于生产实践及科学研究活动有些什么意义呢？现在简略他说明如下。
在生产实践中，涉及结晶化学的问题很多。
例如新的科学技术的发展，要求人工培养出大粒的单晶体，作为超声波发生器的基本元件。
培养单晶体，是一门综合性的技术，必须具有结晶化学的知识。
半导体的性能、催化剂的性能，皆与晶体结构密切有关。
晶体结构中杂质原子的存在及晶格的某些缺陷，对半导体的导电性能有着极大的影响。
催化剂中晶粒的大小，晶格的类型，微粒间的键型等也都会大大地影响催化效果。
工业上，金属材料的强度直接与晶体结构内部的缺陷有关。
要试制特殊性能的合金，也必须以一定的结晶化学知识作为基础。
结晶化学的发展，与生产实践及其他科学如矿物学、物理学金属学等分不开。
结晶化学对于其他科学部门的发展，也起了促进作用。
例如矿物学的发展，促进了结晶学、结晶化学的发展。
而结晶化学又使矿物学不再停留在矿物晶体的外形研究上，而深入到矿物的内部结构里去，使矿物的组成、结构和性质三者更好地统一起来。
结晶化学的知识对于研究地球构造及其发展历史，提供了很多根本的数据资料，发展成了一门新兴的科学——地球化学。
高二下化学知识点总结晶体
高二下化学知识点总结晶体晶体是一种具有规则排列、周期性重复结构的固体物质。
它们由原子、分子或离子按照一定的几何规律排列而成，并具有明确的外形和对称性。
晶体广泛存在于自然界中，也是许多科学和工程领域中的重要研究对象。
本文将综合介绍高二下学期化学课程中与晶体相关的知识点，内容包括晶体的形成、分类、性质以及相关实验方法。
一、晶体的形成晶体的形成是由于物质在凝固过程中，原子、分子或离子按照一定的规则排列并逐渐组装形成有序的周期性结构。
晶体的形成过程中涉及原子或离子的相互作用力，以及空间约束等因素的综合作用。
晶体可以通过溶液蒸发结晶、溶剂结晶、熔融结晶等不同方式进行制备。
二、晶体的分类晶体可以根据其组成和结构特点进行分类。
常见的分类方法包括按照组成物质的化学性质、晶体的结构类型以及晶体的形态结构等。
从化学性质上看，晶体可以分为无机晶体和有机晶体；从结构类型上看，晶体可以分为离子晶体、共价晶体和金属晶体等；从形态结构上看，晶体可以分为六方晶系、正交晶系、立方晶系等。
三、晶体的性质晶体具有一系列特殊的物理和化学性质。
其中，晶体的结构稳定性、熔点和热熔性、折射性、吸湿性、电导性等是晶体重要的性质表现。
晶体的结构稳定性取决于其内部的键合情况和晶格结构的完整性；熔点和热熔性与晶体的结构稳定性密切相关；折射性是晶体对光的传播和折射现象，与晶体内部原子或离子的排列方式有关；吸湿性是指晶体对于水分子的吸附能力；电导性是晶体对电流的传导能力。
四、晶体相关实验方法在科学研究和工程应用过程中，常使用一些实验方法来研究晶体的性质和特点。
无论是晶体的制备、结构分析还是性质测试，实验方法都扮演着重要角色。
常见的晶体相关实验方法包括X射线衍射、电子显微镜、热分析、晶体生长实验等。
这些实验方法能够通过观察晶体的结构和性质变化，为深入理解晶体的基本原理和应用提供重要的实验依据。
总结：高二下化学课程中的晶体知识点涵盖晶体的形成过程、分类方法、性质特点以及相关实验方法。
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三、化学键和晶格类型
• 各种晶体，其内部质点间的键性相同时，常表现 出一系列共同的物理性质特点；键性不同时，这 些物理性质的特点则有明显的差异。通常，我们 根据键性的异同，将晶体结构划分为不同的晶格 类型，即在一种晶体结构中，如果其键力以某种 键性占主导地位，我们就把它归属为相应的某种 晶格类型。 • 对应于离子键、共价键、金属键和分子键 4种基 本键型，以及作为化学键中特殊形式的氢键，晶 格类型共可分为 5种。
六、同质多像
• 同质多像的概念 • 同种化学成分的物质，在不 同的物理化学条件（温度、 压力、介质）下，形成不同 结构的晶体的现象，称为同 质多像。这些不同结构的晶 体，称为该成分的同质多像 变体。
七、型变（晶变）现象
• 在化学式属同一类型的化合物中，化学成 分的规律变化而引起晶体结构形式的明显 而有规律的变化的现象称为型变现象。 • 晶体结构中原子、离子的半径和极化性质 的一系列差别是引起型变的主要原因。
NaCl结构
五、类质同像
• 类质同像的概念 • 晶体结构中某种质点（原子、离子或分 子）为它种类似的质点所代替，仅使晶格 常数发生不大的变化，而结构形式并不改 变，这种现象称为类质同像
• 类质同像混合物也称为类质同像混晶，它是一种 固溶体。所谓固溶体是指在固态条件下，一种组 分溶于另一种组分之中而形成的均匀的固体。它 可通过质点的代替而形成“代替固溶体”（即类 质同像混晶）；也可通过某种质点侵入其他种质 点的晶格空隙而形成“侵入固溶体”。 • 由此可见，类质同像混晶并不是固溶体的全部， 但通常把固溶体视为类质同像混晶的同义词。
二、配位数和配位多面体
• 在晶体结构中，原子和离子是按照一定的 方式与周围的原子和离子相接触的。每个 原子或离子周围最邻近的原子或异号离子 的数目称为该原子或离子的配位数。 • 以一个原子或离子为中心，将其周围与之 成配位关系的原子或离子的中心连接起来 所获得的多面体称为配位多面体。配位多 面体有多种形式，晶体结构通常可以看成 是由配位多面体联结而成的一种结构体系。
第九章
晶体化学简介
在讨论晶体结构的几何规律时，对晶体结构中 的点是作为几何点来考虑的。但在实际显体中 这些点是各种元素的原子、离子和分子，它们 即为晶体的化学组成。 晶体化学：是研究晶体的化学组成与晶体结构 之间的关系，并在此基础上进一步探讨晶体的 化学组成、晶体结构与晶体的外形、性能及其 形成、变化条件之间的关系。
四、典型结构分析
• 不同晶体的结构，若其对应质点的排列方式相同，我们称 它们的结构是等型的，在这些等型结构中，常以其中的某 一种晶体为代表而将这一结构命名，称之为典型结构。如 石盐、方铅矿、方镁石等晶体的结构等型，我们以其中的 NaCl 晶体作为代表而命名---NaCl型结构，即NaCl型结构 为一典型结构，而方铅矿、方镁石等晶体具NaCl结构 • 在分析晶体结构时，典型结构可以起到典型代表的作用， 从而对晶体结构的分析提供简便途径。如我们可将一些与 某典型结构在几何特征上存在相似之处的晶体结构与典型 结构相类比，只需稍加必要的补充说明，就可借典型结构 来描述，阐明这些晶体结构。这些晶体结构就可视为某些 典型结构的所谓衍生结构。
•
• • • •
在六方和立方最紧密堆积中，所形成的空隙类型及数目 是一样的，在一个球周围，都分布着 6个八面体空隙和 8 个四面体空隙，但是，在两种最紧密堆积中，空隙分布规 律不同。 在六方最紧密堆积中，同种类型的空隙上下相对，中间存 在一个对称面； 在立方最紧密中，同种类型的空隙上下错开，中间不存在 对称面 根据一个球周围分布着 6个八面体空隙和 8个四面体空隙， 以及一个八面体由 6个球组成、一个四面体由 4个球组成 的数值关系，我们可以计算得出： n个球作最紧密堆积形成的八面体空隙数为 n个，四面体 空隙数为 2n 个。
八、多型
• 多型是一种元素或化合物以两种或两种以 上层状结构存在的现象。这些晶体结构的 结构单元层基本上是相同的，只是它们的 叠置顺பைடு நூலகம்有所不同，从而可以构成不同的 多型变体。 • 多型可被看作是一种特殊形式的一维的同 质多像。
九、晶体结构的有序—无序
• 有序—无序的概念 • 当两种（或两种以上）原子或离子在晶体 结构中占据某种位置时，如果它们相互间 的分布是任意的，即它们占据任何一个该 种位置的几率都是相同的，则这种结构称 为无序结构； • 如果它们相互间的分布是有规律的，即这 两种（或多种）原子或离子各自占据特定 的位置，则这种结构称为有序结构。
• 根据相互取代的质点的电价相同或不同， 分别称为等价的类质同像和异价的类质同 像。 • 前者如上述的 • 如在钠长石NaAlSi3O8 与钙长石CaAl2Si2O8
• 影响类质同像的因素 • 形成类质同像代替的原因一方面取决于代 替质点本身的性质，如原子、离子半径大 小、电价、离子类型、化学键性等；另一 方面也取决于外部条件，如形成代替时的 温度、压力、介质条件等。
一、最紧密堆积原理
• 在晶体结构中，质点之间趋向于尽可能的相互靠 近以占有最小空间；使彼此间的作用力达到平衡 状态，以达到内能最小，使晶体处于最稳定状态。 • 由于在离子晶格中和金属晶格中其化学键－－离 子键、金属键的无方向性和饱和性，且内部质点 －－－原子或离子可视为具一定体积的球体；因 此，从几何学的角度来看：金属原子或离子之间 的相互结合，可视为球体的紧密堆积，从而可用 球体的紧密堆积原理对其进行分析。
•
以二价金属的无水碳酸盐矿物为例。离子半径小于 0.1nm 的二价阳离子Mg 2+、Co 2+ 、 Zn 2+ 、 Fe 2+ 和Mn 2+ , 分别形成方解石族的菱镁矿、菱钴矿、菱锌矿、菱铁 矿和菱锰矿，它们都具有属于三方晶系的方解石（CaCO3） 型结构，随着阳离子半径的改变，它们所形成的晶体的菱 面体｛1011｝的面角稍有变化。 • 但离子半径大于 0.1nm 的二价阳离子 Sr 2+ 、 Ba 2+ 、Pb 2+ , 则分别形成属于斜方晶系的文石（ CaCO ）型结构， 3 随着离子半径的改变，它们所形成的晶体的斜方柱面角也 稍有变化。 • 而离子半径近于0.1nm 的二价阳离子 Ca 2+,则在不同的条 件下，分别可以形成三方晶系的方解石和斜方晶系的文石。 这一系列的成分与结构的变化即为一型变系列。