晶体结构与性质复习PPT课件
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晶体结构与性质复习总结课件 PPT
离的，其水 导电
溶液能导电； 熔化不导电
断开离子 键、共价 键不一定 断
断键
不断键 减弱
大强活多碱泼数金盐 属、金 SSii、C刚、S石iBO、2、气 数 单质体非、、金酸多属、金属
氧化物
多数有机 物
大家应该也有点累了，稍作休息 大家有疑问的，可以询
10
要点精讲
要点一 晶体类型的判断
1.依据组成晶体的粒子和粒子间的作用判断 离子晶体的粒子是阴、阳离子，粒子间的作用是 离子键；原子晶体的粒子是原子，原子间的作用 是共价键；分子晶体的粒子是分子，分子间的作 用为分子间作用力，即范德华力；金属晶体的粒 子是金属阳离子和自由电子，粒子间的作用是金 属键。
（3）组成和结构不相似的物质（相对分子质量 接近），分子的极性越大,其熔、沸点越高,如 CO>N2,CH3OH>CH3CH3。
（4）同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。 如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>
5.金属晶体 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，如熔、沸点： Na<Mg<Al。 灵犀一点上述总结的规律都是一般规律，在具 体比较晶体的熔、沸点高低时，应先弄清晶体的 类型，然后根据不同晶体类型进行判断，但应注 意具体问题具体分析，如MgO为离子晶体，其熔 点（2852℃）要高于原子晶体SiO2(1710℃)。
基础回归
1.晶体与非晶体
周期性有序
无序
有 固定
无 不固定
各向异性
各向同性 熔点
X射线-衍射
2.晶胞
(1)概念：描述晶体结构的基本单元。
(2)晶胞的排列特征 ①无隙：相邻晶胞之间没有 任何间隙 。
②并置：所有晶胞都是 平行 排列的， 取向 相同。
溶液能导电； 熔化不导电
断开离子 键、共价 键不一定 断
断键
不断键 减弱
大强活多碱泼数金盐 属、金 SSii、C刚、S石iBO、2、气 数 单质体非、、金酸多属、金属
氧化物
多数有机 物
大家应该也有点累了，稍作休息 大家有疑问的，可以询
10
要点精讲
要点一 晶体类型的判断
1.依据组成晶体的粒子和粒子间的作用判断 离子晶体的粒子是阴、阳离子，粒子间的作用是 离子键；原子晶体的粒子是原子，原子间的作用 是共价键；分子晶体的粒子是分子，分子间的作 用为分子间作用力，即范德华力；金属晶体的粒 子是金属阳离子和自由电子，粒子间的作用是金 属键。
（3）组成和结构不相似的物质（相对分子质量 接近），分子的极性越大,其熔、沸点越高,如 CO>N2,CH3OH>CH3CH3。
（4）同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。 如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>
5.金属晶体 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，如熔、沸点： Na<Mg<Al。 灵犀一点上述总结的规律都是一般规律，在具 体比较晶体的熔、沸点高低时，应先弄清晶体的 类型，然后根据不同晶体类型进行判断，但应注 意具体问题具体分析，如MgO为离子晶体，其熔 点（2852℃）要高于原子晶体SiO2(1710℃)。
基础回归
1.晶体与非晶体
周期性有序
无序
有 固定
无 不固定
各向异性
各向同性 熔点
X射线-衍射
2.晶胞
(1)概念：描述晶体结构的基本单元。
(2)晶胞的排列特征 ①无隙：相邻晶胞之间没有 任何间隙 。
②并置：所有晶胞都是 平行 排列的， 取向 相同。
选修3第3节 晶体结构与性质(共91张PPT)
[特别提醒] (1)原子晶体中只含有共价键，分 子晶体中以共价键结合成分子，而分子之间以 范德华力相结合。 (2)石墨属于混合型晶体，虽然质地很软，但 其熔点比金刚石还高，其结构中的碳碳键比金 刚石中的碳碳键还强。
[固本自测] 2. 下列说法正确的是 ( ) A. 分子晶体中一定存在分子间作用力，不一 定存在共价键 B. 存在共价键的晶体一定是分子晶体 C. 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 D. 元素的非金属性越强，其单质的活泼性一 定越强 答案：A
[特别提醒] (1)具有规则几何外形的固体不一 定是晶体，如玻璃； (2)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性 的最小部分，而不一定是最小的“平行六面 体”。
[固本自测] 1. 下列关于晶体与晶胞的说法正确的是( ) A. 晶体有自范性但排列无序 B. 不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同 C. 晶胞是晶体中的最小的结构重复单元 D. 固体SiO2一定是晶体 答案：C 解析：晶体组成微粒排列有序，A错，不同的 晶体有不同的晶胞，B错，存在无定形SiO2即 非晶体，D错。
分子间作用力 2. 分子间通过 结合形成的晶 体称为分子晶体。 、 、二氧 气态氢化物 非金属单质 化碳等气体以及多数 形成的晶 有机化合物 体大都属于分子晶体。分子晶体的组成微粒 分子 是 ，组成微粒间的相互作用是微弱的 范德华力 ，破坏它只需外界提供较少的能量， 较低 较小 ，硬度 挥发性 故分子晶体的熔点通常 ，有较强 氢键 的 。对组成和结构相似的晶体中又 不含 的物质来说，随着 的增 分子间作用力 相对分子质量 熔、沸点 大， 增强， 四卤化碳 升高。符合 卤素单质 此规律的物质有 、 、碳族元 稀有气体 素的气态氢化物、 等。
晶体的结构和性质课件
晶体的化学性质
晶体在特定条件下可以发 生化学反应，参与催化和 合成等重要化学过程。
晶体的力学性质
晶体的力学性质决定了晶 体的强度和变形特性，在 工程领域有重要应用。
晶体的应用
1
半导体材料
晶体在半导体领域有广泛应用，包
晶体管和集成电路
2
括集成电路和太阳能电池。
晶体管和集成电路的发明使得电子
技术得以飞速发展。
晶体的结构和性质
本课件介绍了晶体的结构和性质。包括晶体的概念和分类，晶体的周期性结 构和晶胞，晶体的点阵和空间群，晶体的物理、化学和力学性质，以及晶体 的应用。
晶体的概念和分类
Hale Waihona Puke 晶体的定义晶体是具有周期性结构的固体材料，由原 子、离子或分子按照一定规律排列而成。
晶体的分类
晶体可以根据化学成分、晶体形态和晶体 结构等特征进行分类。
3
晶体振荡器和滤波器
晶体振荡器和滤波器是电子设备中
医用晶体材料
4
关键的频率控制元件。
晶体材料在医学领域用于制作医疗 设备，如X光片和超声传感器。
结束语
晶体在现代科技中扮演着重要的角色，推动了许多领域的发展。展望未来，晶体的应用前景仍然 广阔。
晶体的结构
晶体的周期性结构
晶体具有高度有序的周期性 结构，使其具有特定的物理 和化学性质。
晶体的晶胞和晶格
晶体的结构是由晶胞和晶格 组成的，晶胞是最小重复单 元。
晶体的点阵和空间群
晶体的点阵和空间群描述了 晶体的几何特征和对称性。
晶体的性质
晶体的物理性质
晶体具有独特的光学、热 学和电学性质，可以应用 于光学器件、导热材料和 电子元件。
第37讲 晶体结构与性质 课件 2021届高考化学创新复习(共79张PPT)
③分子晶体为非导体，而部分分子晶体中的物质(主要是酸和强极性非 金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导 电。
④金属晶体是电的良导体。 (3)依据硬度和机械性能判断 ①离子晶体硬度较大且脆。 ②原子晶体硬度大。 ③分子晶体硬度小且较脆。 ④金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。
(2)根据晶格能的定义结合示意图可知 Li2O 的晶格能是 2908 kJ·mol－1。 [答案] (1)Li2O、MgO 为离子晶体，P4O6、SO2 为分子晶体。晶格能 MgO>Li2O，分子间作用力(相对分子质量)P4O6>SO2 (2)2908
解析 答案
1．原子晶体一定含有共价键，而分子晶体可能不含共价键。 2．含阴离子的晶体中一定含有阳离子，但含阳离子的晶体中不一定含 阴离子，如金属晶体。 3．原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为 1710 ℃， MgO 的熔点为 2852 ℃。 4．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如 Na 的熔点为 97 ℃， 尿素的熔点为 132.7 ℃。
(4)1 mol 金刚石和 SiO2 中含有的共价键数目均为 4NA。( × )
错因：1 mol 金刚石含有的共价键数目为 2NA。 (5)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。 ( × ) 错因：分子晶体硫、碘等的熔点比金属晶体汞的熔点高。 (6)碳有三种同素异形体：金刚石、石墨和 C60，其熔点由高到低的顺序 为：C60>金刚石>石墨。( × ) 错因：石墨的熔点高于金刚石，金刚石的熔点又比 C60 的熔点高很多。
可知，每个晶胞含
Mg
原子
8×18＋
6×12＋4＝8 个，含 Cu 原子 16 个，则 MgCu2 的密度 ρ＝8×a×241＋0－1160×3N6A4
《晶体结构与性质》课件
总结词
密排六方结构是一种晶体结构，其特点是原子或分子的排列具有高度的六方对称性，且每个原子或分子的周围都有相同数量的最近邻。
详细描述
密排六方结构是一种晶体结构，其原子或分子在晶格中以密排六方的形式排列。这种结构的六方对称性使得原子或分子的排列非常紧密。由于每个原子或分子周围都有相同数量的最近邻，这种结构也具有高度的稳定性。密排六方结构在金属材料中较为常见，如镁、锌、镉等。
总结词
金属材料在晶体结构与性质方面具有广泛的应用，其性能受到晶体结构的影响。
详细描述
金属材料的物理和化学性质，如导电性、导热性、耐腐蚀性等，都与其晶体结构密切相关。通过了解金属材料的晶体结构，可以预测其在不同环境下的性能表现，从而优化材料的选择和应用。
陶瓷材料的晶体结构对其硬度、耐磨性和耐高温性能具有重要影响。
分子晶体结构是一种由分子通过范德华力结合形成的晶体结构。
总结词
分子晶体结构是一种由分子通过范德华力结合形成的晶体结构。范德华力是一种较弱的作用力，因此分子晶体通常具有较低的熔点和硬度。常见的分子晶体有冰、干冰等。分子晶体在材料科学和工程中也有一定的应用，如某些塑料和橡胶材料。
详细描述
晶体结构与材料性能的应用
总结词
硬度是衡量晶体抵抗被划痕或刻入的能力的物理量。硬度通常与晶体中原子的排列方式和相互间的作用力有关。例如，金刚石是自然界中硬度最高的物质，这归功于其独特的碳原子排列方式。
详细描述
VS
晶体的光学性质主要取决于其内部结构和对称性。
详细描述
当光照射到晶体上时，会发生折射、反射、双折射等光学现象。这些现象的产生与晶体内原子或分子的振动和排列方式有关。例如，某些晶体具有特殊的颜色，这是由于它们对不同波长的光有不同的折射率。
第3讲晶体结构与性质ppt课件
题组二 4 5
特别提醒 ①在意位置上的一个 粒子被几个晶胞所共有，如三棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底 面上的棱、面心依次被 12、6、4、2 个晶胞所共有。 ②在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均 摊法。
考点一
知识梳理
______(阿伏加德罗常数用 NA 表示 ，只写出计算式)。
答案
3 3 4×78
4
ρ·NA
考点一
知识梳理
递进题组
返回
递进题组 题组一 1 2 3
题组二 4 5
反思归纳
晶胞计算的思维方法
(1)晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、
晶体体积、微粒间距离、微粒半径等，密度的表达式往往是列
阿伏加德罗常数的值为 NA，则晶体中两个距离最近的 X 之
间的距离为___
(3)
2
3
M 2ρNA
_____cm。
考点一
知识梳理
递进题组
返回
递进题组 题组一 1 2 3
题组二 4 5
5.如图为 Na2S 的晶胞，该晶胞与 CaF2 晶胞结构相似， 设晶体密度是 ρ g·cm－3，试计算 Na＋与 S2－的最短距离
考点一
知识梳理
递进题组
返回
递进题组 题组一 1 2 3
题组二 4 5
2.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中
A、B、C 三种粒子数之比是
(B )
A.3∶9∶4
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
考点一
知识梳理
递进题组
返回
递进题组 题组一 1 2 3
3.右图是金属原子 M 和非金 属原子 N 构成的气态团簇分 子，则其分子式为___M_1_4N__13__。
高三化学复习精品课件5：晶体结构与性质
(4)晶胞中粒子数目的计算——均摊法 晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个
1 原子分得的份额就是 n 。
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
②非长方体：如三棱柱
[应用体验] 下列是几种常见的晶胞结构，填写晶胞中含有的粒子数。
A．NaCl(含________个Na＋，________个Cl－) B．干冰(含________个CO2) C．CaF2(含________个Ca2＋，________个F－) D．金刚石(含________个C) E．体心立方(含________个原子) F．面心立方(含________个原子)
[解析] 晶体是内部质点(原子、分子或离子)在三维空间周期性地重复排列构 成的固体物质，而非晶体内部质点在三维空间无规律地排列，因此可以通过X-射 线衍射的方法进行区分，晶体能使X-射线发生衍射，而非晶体、准晶体则不能。
[答案] X-射线衍射
角度2 晶胞中粒子数及其晶体化学式的判断 3．如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞：
试写出：(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。 (2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。 (3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________。 (4)乙晶体中每个A周围结合B的个数为________。 [答案] (1)X2Y (2)1∶3∶1 (3)8 (4)12
1．晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体比较
结构特征
考点 1 晶体与晶胞 [基础整合]
晶体
非晶体
结构微粒在三维空间里 结构微粒
呈周期性 有 序排列 无序排列
性质 自范性
特征 熔点
异同表现
二者 间接方法
区别 方法
《晶体结构和性质》课件
2 光学特性
晶体可以表现出不同的光学效应，如双折射 和干涉。
3 热学性质
晶体对温度变化的响应，包括热胀冷缩和热 导率。
4 电学特性
晶体具有不同的电导性、电介质性和压电体类型 离子晶体 共价晶体 金属晶体 分子晶体
原子结构 正负离子排列 共用、局部或全局共轭键 阳离子和电子云共享 分子间的弱范德华力
键型 离子键 共价键 金属键 范德华键
晶体的力学性质和热学性质
1
力学性质
晶体的强度、脆性和弹性。
热学性质
2
晶体的热膨胀、热导率和热扩散。
3
电学性质
晶体的电导性和介电性。
金属晶体
由阳离子的原子核与电子云共享而成，具有良 好的导电性和延展性。例如：铁。
共价晶体
由共用、局部或全局共轭键连接而成，具有高 硬度和高熔点。例如：金刚石。
分子晶体
由分子间的弱范德华力相吸结合而成，具有低 熔点和溶解性。例如：葡萄糖。
常见晶体结构的特点和应用领域
钻石晶体结构
金属晶体结构
由纯碳形成的立方晶系结构，具有高硬度和透明度， 主要用于珠宝制作。
由金属元素形成的晶体结构，具有良好的导电性和 延展性，广泛应用于制造业。
离子晶体结构
由正负离子按比例排列形成的晶体结构，具有高熔 点和电导性，用于制造陶瓷和玻璃。
分子晶体结构
由分子间的弱范德华力结合而成的晶体结构，用于 食品和制药行业。
晶体的性质和物理特征
1 硬度
晶体的强度特征，取决于原子间键的强度和 排列方式。
《晶体结构和性质》PPT 课件
晶体结构和性质简介
晶体的定义和特点
• 晶体是由高度有序的原子、离子、或分子组成的固体。 • 具有规则的几何形状和平整的平面。 • 晶体呈现独特的物理与化学性质。 • 晶体结构中的最小重复单元称为晶胞。
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2021/2/3
每个二氧化碳分子周围与之距离最近且相等
的二氧化碳分子有 12 个。
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2021/2/3
每个CO2分子周围有多 少个与之最近且等距离
的CO2分子？距离为多 少？（设晶胞边长为a）
12个
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2021/2/3
练习一：
石墨晶体的层状结构， 层内为平面正六边形结构 （如图），试回答下列问题： （1）图中平均每个正六边 形占有C原子数为____个、 占有的碳碳键数为2____个。 碳原子数目与碳碳化3学键数 目之比为_______.
2:3
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2021/2/3
三.四种晶体的比较
晶体类型 离子晶体 晶体粒子 阴、阳离子
粒子间作 离子键 用力
熔沸点 较高
硬度
较硬
溶解性
原子晶体 分子晶体 金属晶体
原子 共价键
分子
金属阳离子、自 由电子
分子间作用 金属键 力
很高 很硬
较低 一般较软
一般较高，少部 分低 ,一般较硬， 少部分软
难溶解 相似相溶
导电情况 固体不导电， 不导电 一般不导电 良导体 熔化或溶于水 （除硅） 后导电
2021/2/3
1、几种重要的分子晶体结构
干冰（面心立方）
每个晶胞中CO2的 实际分子数为 4个 。 8×1/8+6×1/2=4 白磷 正四面体， 键角为60°
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2021/2/3
白磷的键角为多少？Wg白磷中磷磷单键的数 目为多少？
60°
(W/124) ×6 ×NA
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2021/2/3
晶体中微粒的排列、个数及密度的计算
在氯化钠晶体中， 每个Na+周围与 之最接近且距离 相等的Cl-共有 个；6 这几个Cl-在 空间构成的几何 构型 为 正八面体 。
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2021/2/3
晶体中Na+和Cl-间最 小距离为a cm， 计 算NaCl晶体的密度
二.晶胞
• 1.定义:晶体中重复出现的最基本的结构单元
三种典型立方晶体结构
简单立方 体心立方 面心立方
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2021/2/3
立方晶体中晶胞对质点的占有率
晶胞体内的原子不与其他晶胞分享，完全属于该 晶胞
体心： 1
立方晶胞
面心： 1/2 棱边： 1/4
顶点： 1/8
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Wg石墨中碳原子数为 (W/12) × NA＿碳环数为 ＿(W/12) ×1/2 × NA ；；碳碳单键数为＿ ＿(W/12) ×3/2 × N；A 三者之比为＿2:1:3＿。
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2021/2/3
热点3 晶体的空间结构 1.原子晶体(金刚石和二氧化硅) 键角为109°28′,每个最小的环上有6个碳原子 SiO2(正四面体)键角(O—Si键)为109°28′,每个最 小的环上有12个原子,其中,有6个Si和6个O
Chapter2
晶体结构与性质
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2021/2/3
一、晶体与非晶体
1.晶体与非晶体的区别
自范性
晶体 有(能自发呈现多面体外 形)
非晶体 没有(不能自发呈现多面 体外形)
微观结构 原子在三维空间里 呈周期性有序排列
原子排列相对无序
晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现 周期性的有序排列的宏观表象.
a
AD=CD=a/2
AC=AB
=
2a 2
2021/2/3
冰的结构
冰中１个水分子周围有４个水分子
水
O
O
中 HH
HH
的
O
氢
键
HH
O
O
HH HH
一个水分子形成
个氢键，属于
一个水分子的氢键是
个。
金刚石和石墨最小的环为
几元环？碳碳键的键角为多 少？
每个环上的碳为三个环共有，故每个环占有2个碳
每个碳连有三个键，每个键为两个碳共有，故每个 碳占有3/2个键
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2021/2/3
2.晶体形成的途径
• 熔融态物质凝固. • 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华). • 溶质从溶液中析出.
3.晶体的特性
• 有规则的几何外形
• 有固定的熔沸点
• 物理性质(强度、导热性、光学性质等）各 向异性
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2021/2/3
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2021/2/3
离子晶体 原子晶体 分子晶体
1.金属氧化 金刚石、晶 1.大多数非金属单质:
物（K2O、 Na2O2） 2.强碱 （NaOH、 KOH、
Ba(OH )2 3.绝大多数 的盐类
体硅、晶体 X2,O2,H2, S8,P4, C60 （除金
硼 、 SiC 、 刚石、石墨、晶体硅、晶体 SiO2晶体、 硼外） BN晶体 2.气态氢化物:
⑵同种晶体类型物质的熔沸点比较
①离子晶体： 阴、阳离子电荷数越大，半径越小 熔沸点越高
②原子晶体：
原子半径越小→键长越短→键能越大 熔沸点越高
③分子晶体： 组成和结构相似的分子晶体
相对分子质量越大，分子的极性越大
④金属晶体： 金属阳离子电荷数越高，半径越小
熔沸点越高 熔沸点越高
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458.5gmol1 NA (2acm)3
mol1
29.25 gcm3 a3 NA
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2021/2/3
(2)CsCl型 在晶体中,每个Cl-吸引8个Cs+,每个Cs+吸引8个Cl-,配位数为8｡
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2021/2/3
CsCl晶体
在氯化铯晶体中，每个Cl-(或Cs+)周围与之最接近
H2O,NH3,CH4,HX 3.非金属氧化物: CO2, SO2, NO2（除SiO2外） 3.酸:H2SO4,HNO3 4.大多数有机物:乙醇，蔗糖
（除有机盐）
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2021/2/3
晶体熔沸点高低的判断
⑴不同晶体类型的熔沸点比较
一般：原子晶体>离子晶体>分子晶体（有例外）
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2021/2/3
2.分子晶体(干冰) 每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个｡
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2021/2/3
3.离子晶体 (1)NaCl型 在晶体中,每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同 时吸引6个Na+,配位数为6，每个晶胞4个Na+ 和4个Cl-