第21讲 晶体的结构 (建议2课时完成) [考试目标] 1.了解物质的聚集状态。(选考内容) 2.认识晶体的概念和特性。(选考内容) 3.认识晶体结构的堆积模型,了解晶胞的含义。(选考内容) 4.通过代表物认识金属晶体、离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构特点。(选考内容) 5.了解晶格能的应用,知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。(选考内容) 6.能进行有关晶胞或晶体的有关简单计算。(选考内容) [要点精析] 一、认识晶体 1.晶体的定义:微观粒子在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质 2.晶体的特性: (1)有规则的几何外形(自范性:在适宜的条件下,晶体能够自发的呈现封闭的、规则的多面体外形。) (2)有确定的熔点 (3)各向异性:在不同的方向上表现不同的性质 (4)具有特定的对称性 3.晶体结构的堆积模型 (1)堆积原则:①在金属晶体、离子晶体和分子晶体的结构中,由于金属键、离子键和分子间作用力均没有方向性,因此,都趋向于使原子或分子吸引尽可能多的其他原子或分子分布于周围,并以密堆积的方式降低体系的能量,使晶体变得比较稳定----即排列服从紧密堆积原理。②对原子晶体,受共价键的方向性和饱和性的影响,其空间排列与方向性一致。例如:金刚石:SP3 杂化,正四面体;石墨:SP2 杂化,正六边形。 (2)等径圆球的密堆积 ①A3 型密堆积。即„ABAB„ ②A1 型密堆积。即„ABCABC„ (3)非等径圆球的密堆积 离子晶体:将较大的离子按等径圆球进行密堆积,而较小的离子则有序的填入其空隙中。 分子晶体:采取紧密堆积方式,但分子的排列与分子的形状有关。 4.晶体结构的基本单元—晶胞 由于晶体中的微粒排列呈现周期性,因此,研究晶体结构时只需找出最小的重复单元加以分析,就知道整个晶体的结构了。 晶胞:晶体中最小的结构重复单元。 对晶胞的理解:(1)平移一个胞长后可以重合。 (2)二维晶胞为平行四边形;三维晶胞为平行六面体。 (3)实例:六方晶胞和面心立方晶胞 面心立方晶胞 六方晶胞 (4)晶体是由晶胞堆积得到的,故晶胞就能反映整个晶体的组成。利用晶胞可以求化学式—均摊法。 均摊法是指每个晶胞平均拥有的粒子数目。若某个粒子为N 个晶胞所共有,则该粒子有1/N属于此晶胞。 以正方体晶胞为例,晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献为: 顶点原子1/8 属于此晶胞 棱上原子1/4 属于此晶胞 面上原子1/2 属于此晶胞 体内原...