晶體結構與性質固體有晶體和非晶體之分（1）具有規(guī)則幾何外形（自范性）一、晶體常識1.晶體的特征：（2）具有固定的熔點（3）具有各向異性非晶體不具備這些特征說明:（1）晶體的自范性：晶體能自發(fā)呈現(xiàn)一定對稱性的多面體外形（晶體的形貌）。（2）晶體自范性的本質:是晶體中粒子（分子、離子、原子）在三維空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。（3）晶體自范性的條件之一:生長速率適當。（4）構成非晶體的質點在三維空間的排列相對無序，非晶體不能呈現(xiàn)多面體的外形。雪花晶體食糖晶體美麗的晶體明礬晶體單質硫食鹽晶體祖母綠綠寶石貓眼石紫水晶黃水晶

黃水晶

水晶石NaCl晶體結構示意圖：Na+

Cl-金剛石晶體結構示意圖干冰晶體結構非晶態(tài)又稱玻璃態(tài)玻璃結構示意圖BOSiM

晶體的原子呈周期性排列非晶體的原子不呈周期性排列宏觀晶體的形貌立方2.晶體形成的途徑熔融態(tài)物質凝固.氣態(tài)物質冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華).溶質從溶液中析出.1.石墨(C)和藍寶石(Al2O3·SiO2)是常見的晶體,其中石墨的結構呈層狀,在與層垂直方向的導電率為與層平行方向上導電率的1/10000;藍寶石在不同方向上的硬度是不同的.2.石蠟和玻璃都是非晶體,如果將二者加熱,當溫度升高到一定程度后,開始軟化,流動性增強,最后變成液體.整個過程溫度不斷上升,并且在這個過程中沒有固定的熔解熱效應.小資料思考與交流:1.如何鑒別晶體和非晶體?

2.右圖是玻璃的結構示意圖,根據(jù)該圖判斷玻璃是不是晶體?為什么?

3.你能列舉一些可能有效的方法鑒別真假寶石(假寶石通常是用玻璃仿造的)嗎?晶體與非晶體的鑒別：X-射線衍射實驗非晶態(tài)和晶態(tài)石英的X-射線粉末衍射圖譜晶態(tài)石英的譜圖，明銳線條非晶態(tài)石英的譜圖，漫峰1.下列關于晶體與非晶體的說法正確的是A.晶體一定比非晶體的熔點高B.晶體有自范性但排列無序C.非晶體無自范性而且排列無序D.非晶體有固定的熔點2.區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學方法是A.熔沸點B.硬度C.顏色D.x-射線衍射實驗CD3.下列不屬于晶體的特點是（）A.一定有固定的幾何外形B.一定有各向異性C.一定有固定的熔點D.一定是無色透明的固體D4.晶體具有各向異性。如藍晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與層垂直的方向上的導電率與層平行的方向上的導電率1∕104。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在是：（）①硬度②導熱性③導電性④光學性質

A.①③B.②④C.①②③D.①②③④D分子原子陰陽離子金屬陽離子和自由電子構成微粒CO2、Ne冰硫磺蔗糖C、SiO2SiSiC金屬及合金NaCl、CsCl舉例固態(tài)或熔融態(tài)不導電，溶于水可能導電一般不導電固體不導電溶于水或熔融狀態(tài)能導電好導電性較小很大較大比較復雜硬度較低很高較高比較復雜熔沸點分子間作用力共價鍵離子鍵金屬鍵微粒間作用力分子晶體原子晶體離子晶體金屬晶體3.幾種常見晶體的結構和性質比較根據(jù)內部微粒的種類和微粒間的相互作用不同，將晶體分為離子晶體、金屬晶體、原子晶體和分子晶體。石墨的晶體結構范德瓦爾斯力共價鍵1.42×10―10m3.32×10―10m晶體類型的判斷從組成上判斷：從構成晶體的微粒進行判斷從性質上判斷：熔沸點和硬度(高：原子晶體；中：離子晶體；低：分子晶體；金屬晶體：看具體情況而定)固態(tài)不導電，熔融狀態(tài)能否導電(導電：離子晶體)1.關于晶體的下列說法正確的是

A.在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子B.在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子

C.原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高D.分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低

A2.實現(xiàn)下列變化時需克服相同類型作用力的是A.石墨和干冰的熔化B.食鹽和冰醋酸的熔化C.純堿和燒堿的熔化D.液溴和液汞的汽化

C練習3.下列物質⑴NaOH⑵Mg⑶金剛石⑷冰⑸干冰⑹NH4Cl⑺石英⑻白磷⑼鐵⑽鋁合金⑾金剛砂⑿玻璃⒀晶體硼⒁無定形碳⒂H2SO4屬于離子晶體的有：屬于原子晶體的有：屬于金屬晶體的有：屬于分子晶體的有：⑴⑹⑶⑺⑾⒀⑵⑼⑽⑷⑸⑻⒂4.下列八種晶體：A水晶B冰醋酸C氧化鎂D白磷E氬晶體F硫酸銨G鋁H金剛石⑴屬于原子晶體的化合物是

，直接由原子構成的分子晶體是

。⑵含有共價鍵的離子晶體是

屬于分子晶體的單質是

。

⑶在一定條件下，能導電而不發(fā)生化學變化的

，受熱熔化后不發(fā)生化學鍵斷裂的是

，受熱熔化需克服共價鍵的是。AEFDEGBDAH5.比較下列幾組晶體熔沸點高低的順序（由高到低）(1)金剛石、氯化鈉、晶體硅、干冰金剛石、晶體硅、氯化鈉、干冰(2)石英、鋁硅合金、晶體硅、冰石英、晶體硅、鋁硅合金、冰(3)氧化鈣、氯化鉀、氯化鈣、碘化鉀氧化鈣、氯化鈣、氯化鉀、碘化鉀(4)氧化鎂、氧氣、水、氮氣氧化鎂、水、氧氣、氮氣二、晶體結構的堆積模型

組成晶體的原子、離子或分子在沒有其他因素（如共價鍵的方向性）影響時，在空間的排列大都服從緊密堆積原理，這是因為分別借助于沒有方向性的金屬鍵、離子鍵和分子間相互作用形成的金屬晶體、離子晶體和分子晶體的結構中，都趨向于使原子或分子吸引盡可能多的原子或分子分布于周圍，并以密堆積的方式降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。

在一層中，最緊密的堆積方式，是一個球與周圍6個球相切，在中心的周圍形成6個凹位。1.等徑圓球的密堆積

由于金屬鍵沒有方向性，每個金屬原子中的電子分布基本是球對稱的，所以可以把金屬晶體看成是由直徑相等的圓球的三維空間堆積而成的。等徑圓球的密堆積方式有A3型最密堆積，A1型最密堆積。123456123456

第二層

對第一層來講最緊密的堆積方式是將球對準

1，3，5位。(或對準2，4，6位，其情形是一樣的)123456AB，

關鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。

下圖是A3型六方緊密堆積的前視圖ABABA

第一種是將球對準第一層的球。123456

于是每兩層形成一個周期，即ABAB堆積方式，形成六方緊密堆積---A3型。配位數(shù)12。(同層6，上下層各3)

第三層的另一種排列方式，是將球對準第一層的2，4，6位，不同于AB兩層的位置，這是C層。123456123456123456123456面心立方緊密堆積的前視圖ABCAABC

第四層再排A，于是形成ABCABC三層一個周期。得到面心立方堆積—A1型。

配位數(shù)12。(同層6，上下層各3)BCAABCABC形式的堆積，為什么是面心立方堆積？我們來加以說明。這兩種堆積都是最緊密堆積，空間利用率為74.05%。

金屬鉀K的立方體心堆積

還有一種空間利用率稍低的堆積方式—A2型---立方體心堆積：立方體8個頂點上的球互不相切，但均與體心位置上的球相切。配位數(shù)8，空間利用率為68.02%。六方緊密堆積面心立方緊密堆積立方體心堆積

金屬的堆積方式2.非等徑圓球的密堆積

由離子構成的晶體可視為不等徑圓球的密堆積，即將不同半徑的圓球的堆積看成是大球先按一定方式做等徑圓球的密堆積。小球再填充在大球所形成的空隙中。配位數(shù)：一個原子或離子周圍所鄰接的原子或離子的數(shù)目。如NaCl配位數(shù)為6，即每個Na+離子周圍直接連有6個CI-，反之亦然。三﹑晶胞1.描述晶體結構的基本單元叫做晶胞蜂巢與蜂室銅晶體銅晶胞晶體與晶胞的關系可用蜂巢與峰室的關系比喻,然而蜂巢是有形的，晶胞是無形的，是人為劃定的。注意：（2）晶胞在晶體中是“無隙并置”而成.（1）晶胞都是平行六面體.沿平行六面體三個邊平移，能夠與下一個晶胞重合的最小單位。金剛石的多面體外形、晶體結構和晶胞示意圖NaCl晶體結構和晶胞思考與交流:1.上述銅晶體、金剛石、NaCl晶體的晶胞空間構形是怎樣的？

2.在NaCl晶體中，晶胞是如何排列的？晶胞之間是否存在空隙？平行六面體無隙并置三種典型立方晶體結構體心立方簡單立方面心立方體心：1面心:1/2頂點:1/8棱邊:1/42.晶胞中粒子數(shù)的計算：均攤法立方晶胞體心：1面心：1/2棱邊：1/4頂點：1/8小結:晶胞對質點的占有率3.常見晶胞中微粒數(shù)的計算

(1)六方晶胞：在六方體頂點的微粒為6個晶胞共有，在面心的為2個晶胞共有，在體內的微粒全屬于該晶胞。微粒數(shù)為：12×1/6+2×1/2+3=6長方體晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻：頂----1/8棱----1/4面----1/2心----1（2）面心立方：在立方體頂點的微粒為8個晶胞共有，在面心的為2個晶胞共有。微粒數(shù)為：8×1/8+6×1/2=4

(3)體心立方：在立方體頂點的微粒為8個晶胞共享，處于體心的金屬原子全部屬于該晶胞。微粒數(shù)為：8×1/8+1=21.石墨晶體的層狀結構，層內為平面正六邊形結構（如圖），試回答下列問題：（1）圖中平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個。碳原子數(shù)目與碳碳化學鍵數(shù)目之比為_______.練習：2:323

2.2001年報道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導溫度的最高記錄。如圖所示的是該化合物的晶體結構單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子，6個硼原子位于棱柱內。則該化合物的化學式可表示為A、MgBB、MgB2

C、Mg2B