第9章 晶体结构
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晶体结构的基本结构单元
晶体结构的基本结构单元主要有三种:原子、分子和离子。
这些基本结构单元在空间中按照一定的规律排列,形成了具有周期性的三维结构。
1.原子:原子是构成物质的基本粒子,它们按照一定的顺序排列在晶体中,形
成一种重复的模式。
原子的排列方式直接决定了晶体的物理和化学性质。
例如,金属原子按照一种被称为“金属键”的强力键合排列,这使得金属具有良好的导电性和导热性。
2.分子:分子是由两个或更多原子通过共价键结合在一起的。
在晶体中,分子
可以是链状、网状或者层状排列。
分子的排列方式会影响分子的化学性质和物理性质。
例如,在石墨中,碳原子以层状排列,每层之间的相互作用很弱,因此石墨可以轻易地在层之间滑动。
3.离子:离子是带有电荷的原子或分子。
在晶体中,离子通常通过离子键或者
共价键结合在一起。
离子的排列方式会影响晶体的离子导电性和耐压性。
例如,在食盐(NaCl)中,钠离子和氯离子通过离子键结合,这种键合方式使得食盐具有良好的导电性和耐压性。
晶体的结构及性质基础知识一.晶体和非晶体1.定义:内部粒子(原子、分子或离子)在空间按一定规律做周期性重复排列的固体物质称为晶体。
例如:高锰酸钾、金刚石、干冰、金属铜、石墨等。
绝大多数常见固体都是晶体。
非晶体:内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体称为非晶体。
例如:玻璃、沥青、石蜡等。
非晶体又称为无定形体。
2.晶体的重要特征(1)具有规则的几何外形(2)具有各向异性(3)有固定的熔点(4)X—射线衍射实验二.几类晶体的概念1.分子晶体:分子间以分子间作用力形成的晶体。
2.原子晶体:相邻原子间以共价键相结合形成的空间网结构的晶体叫原子晶体。
原子晶体又叫共价晶体。
3.离子晶体:由阴阳离子通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体。
4.金属晶体:金属原子通过金属键形成的晶体称为金属晶体。
金属晶体的成键粒子是金属阳离子和自由电子。
三.离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体比较晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体组成晶体的粒子阳离子和阴离子原子分子组成晶体粒子间的相互作用离子键共价键范德华力(有的还有氢键)典型实例NaCl 金刚石、晶体硅、SiO2、SiC冰(H2O)、干冰(CO2)晶体的物理特性熔点、沸点熔点较高、沸点高熔、沸点高熔、沸点低导热性不良不良不良导电性固态不导电,熔化或溶于水能导电差差机械加工性能不良不良不良硬度略硬而脆高硬度硬度较小四.几种常见的晶体结构1.氯化钠晶体(离子晶体)在氯化钠晶体中:(1)与每个Na等距紧邻的Cl-有6个(2)与每个+Na等距紧邻的+Na有12个(3)每个氯化钠晶胞中含有4个NaCl。
(4)+Na周围与每个+Na等距紧邻的6个Cl-围成的空间构型为正八面体。
2.氯化铯晶体(离子晶体)在氯化铯晶体中:(1)与每个Cs+等距紧邻的Cl-有8个(2)与每个Cs+等距紧邻的Cs+有6个(3)每个氯化钠晶胞中含有1个CsCl。
3.干冰(分子晶体)在干冰的晶体中:(1)与每个CO2分子等距紧邻的CO2分子有12个。