晶体结构与性质知识要点归纳共30页文档

晶体结构与性质晶体结构与性质知识点第34讲晶体结构与性质（一）（考纲要求）1、理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

2、了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。

3、理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。

4、了解化学键和分子间作用力的区别。

5、了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。

6、了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

7、了解简单配合物的成键情况。

（课前预习区）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_______属于此晶胞棱上原子_______属于此晶胞面上原子_______属于此晶胞体内原子完全属于此晶胞若晶胞为六棱柱，则顶点原子有________属于此晶胞，棱上有________属于此晶胞。

练习、硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。

该化合物晶体结构中的重复结构单元如图所示。

十二个镁原子间形成正六棱柱，两个镁原子分别在棱柱上底、下底的中心；六个硼原子位于棱柱内。

则该化合物的化学式可表示为A 、Mg 14B 6 B 、MgB 2 （）● ○ Mg BC 、Mg 5B 12D 、Mg 3B 2二、晶体结构1、金属晶体（1）金属键：_____________________________________________________________成键微粒：________________________特征：影响金属键强弱因素及对金属性质的影响：（2）金属晶体：（3）金属晶体物理性质的解释2、离子晶体（1）离子键：____________________________________________________________成键微粒：_________________ 特征：____________________________影响离子键强弱因素：（2）离子晶体定义：（3）晶格能：①影响因素②与离子晶体性质的关系：晶格能越大，形成的离子晶体越，且熔点越，硬度越。

《晶体结构与性质》讲义一、晶体的定义和基本特征在我们生活的世界中，存在着各种各样的物质，而其中一部分物质以一种特殊的、有序的方式排列，形成了晶体。

那什么是晶体呢？晶体是由原子、离子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。

晶体具有一些独特的基本特征。

首先，晶体具有规则的几何外形。

这是因为其内部的粒子排列具有高度的规律性。

比如我们常见的氯化钠晶体（食盐），呈现出立方体的形状。

其次，晶体具有固定的熔点。

当对晶体加热时，温度升高到一定程度，晶体开始熔化，这个温度就是熔点，且在熔化过程中温度保持不变。

此外，晶体还具有各向异性，这意味着在不同的方向上，晶体的物理性质，如导电性、导热性等可能会有所不同。

二、晶体的结构类型晶体的结构类型多种多样，常见的有离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。

离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体。

典型的离子晶体如氯化钠，钠离子和氯离子交替排列，形成一个紧密的结构。

离子晶体的特点是硬度较大、熔点较高、熔融状态下能导电。

原子晶体中，原子之间通过共价键结合形成空间网状结构。

金刚石就是一种典型的原子晶体，其中每个碳原子都与周围的四个碳原子以共价键相连，形成一个坚固的三维结构。

原子晶体具有硬度高、熔点高的特点。

分子晶体是由分子通过分子间作用力（范德华力或氢键）结合而成的晶体。

干冰（固态二氧化碳）就是分子晶体，二氧化碳分子之间的作用力相对较弱，所以分子晶体通常熔点较低、硬度较小。

金属晶体则是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成的。

金属具有良好的导电性、导热性和延展性，这都与其特殊的金属晶体结构有关。

三、晶体结构的微观分析要深入理解晶体的性质，我们需要从微观角度来分析晶体的结构。

在离子晶体中，离子的半径和电荷对晶体的性质有着重要影响。

离子半径越小、电荷越高，离子键越强，晶体的熔点和硬度就越高。

对于原子晶体，共价键的键能和键长决定了晶体的稳定性和物理性质。

键能越大、键长越短，原子晶体越稳定，熔点和硬度也越高。

晶体结构与性质知识总结晶体是由原子、离子或分子组成的固体，它们按照一定的规则排列而形成的，在空间上具有周期性的结构。

晶体的结构与性质密切相关，下面对晶体的结构和性质进行总结。

一、晶体的结构：1.晶体的基本单位：晶体的基本单位是晶胞，它是晶格的最小重复单位。

晶胞可以是点状（原子）、离子状（离子）或分子状（分子）。

2.晶格：晶格是一种理想的周期性无限延伸的结构，它由晶胞重复堆积而成。

晶格可以通过指标来描述，如立方晶系的简单立方晶格用（100）、（010）和（001）来表示。

3.晶系：晶体按照对称性的不同可以分为立方系、四方系、正交系、单斜系、菱面系、三斜系和六角系等七个晶系。

4.点阵：点阵是晶胞中原子、离子或分子的空间排列方式。

常用的点阵有简单立方点阵、体心立方点阵和面心立方点阵。

5.晶体的常见缺陷：晶体中常见的缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷。

点缺陷包括空位、间隙原子和杂质原子等；线缺陷包括晶体的位错和附加平面等；面缺陷包括晶体的晶界、孪晶和堆垛疏松等。

二、晶体的性质：1.晶体的光学性质：晶体对光有吸收、透射和反射等作用，这取决于晶格结构和晶胞的对称性。

晶体在光学显微镜下观察时，有明亮的晶体颗粒。

2.晶体的热学性质：晶体的热学性质主要包括热容、热传导和热膨胀等。

晶体的热传导性能与晶胞的结构和相互作用有关，不同晶体的热传导性能差异很大。

3.晶体的电学性质：晶体的导电能力与晶体的结构和化学成分密切相关。

一些晶体可以具有金属导电性，例如铜、银和金等；而其他晶体可以具有半导体或绝缘体导电性。

4.晶体的力学性质：晶体的力学性质涉及到晶体的刚性、弹性和塑性等。

晶体在受力作用下可能发生形变，这取决于晶格的结构和原子、离子或分子之间的相互作用力。

5.晶体的化学性质：晶体的化学性质取决于晶体的成分和结构。

晶体可能与其他物质发生化学反应，形成新的物质。

晶体的化学性质对其功能和应用具有重要影响。

综上所述，晶体的结构与性质密切相关。

第三章晶体结构与性质课标要求1.了解化学键和分子间作用力的区别。

2.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

3.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。

4.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。

5.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

要点精讲一.晶体常识1.晶体与非晶体比较2.获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。

②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。

③溶质从溶液中析出。

3.晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。

晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。

4.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。

中学中常见的晶胞为立方晶胞立方晶胞中微粒数的计算方法如下：注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状二.四种晶体的比较2．晶体熔、沸点高低的比较方法（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。

金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。

（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高．如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅（3）离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。

（4）分子晶体①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。

②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。

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。

④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。

（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。

三.几种典型的晶体模型。

第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体①晶体：是内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。

②非晶体：是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。

2、晶体的特征（1）晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。

①自范性：a．晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。

b．“自发”过程的实现，需要一定的条件。

晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。

②均一性：指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。

③各向异性：同一晶体构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的性质也随方向的不同而有所差异。

④对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。

在外形上，常有相等的对称性。

这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复，这就是对称性。

晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。

⑤最小内能：在相同的热力学条件下，晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较，其内能最小。

⑥稳定性：晶体由于有最小内能，因而结晶状态是一个相对稳定的状态。

⑦有确定的熔点：给晶体加热，当温度升高到某温度便立即熔化。

⑧能使X射线产生衍射：当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。

X射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使X射线产生衍射。

利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。

非晶体物质没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。

（2）晶体SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形，而非晶体SiO2无规则的几何外形。

②晶体SiO2的外形和内部质点的排列高度有序，而非晶体SiO2内部质点排列无序。

③晶体SiO2具有固定的熔沸点，而非晶体SiO2无固定的熔沸点。

④晶体SiO2能使X射线产生衍射，而非晶体SiO2没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。

晶体结构与性质一、晶体常识1．晶体与非晶体(1)熔融态物质凝固。

(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。

(3)溶质从溶液中析出。

3．晶胞(1)概念：描述晶体结构的基本单元。

(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。

②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。

4.与晶体有关的计算晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、N A、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。

解答这类题时，一要掌握晶体“均摊法”的原理，二要有扎实的立体几何知识，三要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。

（1）“均摊法”原理晶胞中任意位置上的一个原子如果被n个晶胞所共有，则每个晶胞对这个原子分得的份额就是1n。

非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”，其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。

例如，石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点（1个碳原子）对六边形的贡献为13，那么一个六边形实际有6×13=2个碳原子。

又如，在六棱柱晶胞（如右图所示的MgB2晶胞）中，顶点上的原子为6个晶胞(同层3个，上层或下层3个)共有，面上的原子为2个晶胞共有，因此镁原子个数为12×16+2×12=3，硼原子个数为6。

（2）晶体微粒与M、ρ之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol该晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；又1个晶胞的质量为ρa3g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为ρa3N A g，因此有xM＝ρa3N A。

5.四类晶体的比较类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力分子间作用力共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高，有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多数易溶于水等极性溶剂导电、导热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性，个别为半导体电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电物质类别及举例所有非金属氢化物(如水、硫化氢)、部分非金属单质(如卤素X2)、部分非金属氧化物(如CO2、SO2)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)二、离子晶体1．离子晶体的晶格能(1)定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。

晶体结构与性质知识总结(完善)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN3-1、晶体的常识一、晶体和非晶体1、概述——自然界中绝大多数物质是固体，固体分为和两大类。

微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。

* 晶体不因颗粒大小而改变，许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形，但在显微镜下仍可看到。

* 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当，熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。

* 各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的二、晶胞1、定义——描述晶体结构的基本单元。

2、特征——（1）习惯采用的晶胞都是体，同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。

（2）整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。

<1> 所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙；<2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。

3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系（1）处于内部的粒子，属于晶胞，有几个算几个均属于某一晶胞。

（2）处于面上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。

（3）处于90度棱上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。

（4）处于90度顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞；处于60度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞；处于120度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。

4、例举三、分类晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。

3-2、分子晶体和原子晶体一、分子晶体1、定义——只含分子的晶体。

2、组成粒子——。

3、存在作用——组成粒子间的作用为（），多原子分子内部原子间的作用为。

* 分子晶体中定含有分子间作用力，定含有共价键。

高三晶体结构与性质知识点晶体是由原子、离子或分子按照一定的规则排列而成的固体物质。

晶体具有一定的结构和性质，对于理解物质的性质和应用具有重要意义。

本文将介绍高三晶体结构与性质的知识点，帮助读者深入了解晶体的本质。

一、晶体的结构晶体的结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式。

晶体的结构对晶体的性质起决定性作用。

常见的晶体结构有离子晶体结构、共价晶体结构和金属晶体结构。

1. 离子晶体结构离子晶体是由离子组成的晶体。

其特点是阳离子和阴离子通过电荷吸引力紧密排列。

离子晶体的结构可以通过离子半径比和配位数来确定。

常见的离子晶体结构有简单立方晶体结构、面心立方晶体结构和密堆积晶体结构。

2. 共价晶体结构共价晶体是由共价键连接的原子或分子组成的晶体。

其特点是原子之间通过共价键相连，并形成坚固的网络结构。

共价晶体的结构可以通过元素的电子云分布和元素之间的键长来确定。

常见的共价晶体结构有钻石结构、石墨结构和硅晶体结构。

3. 金属晶体结构金属晶体是由金属离子组成的晶体。

其特点是金属离子与自由电子形成金属键，形成密堆积的结构。

金属晶体的结构可以通过金属离子的半径和价电子的数目来确定。

常见的金属晶体结构有简单立方晶体结构、面心立方晶体结构和密堆积晶体结构。

二、晶体的性质晶体的性质是指晶体在物理、化学方面表现出来的特点。

晶体的性质与晶体的结构密切相关，下面将介绍晶体的一些重要性质。

1. 给出晶体结构的指纹谱每种晶体结构都有其独特的谱图，可以通过X射线衍射等方法获取晶体的指纹谱。

指纹谱可以用于鉴别和确认晶体的结构，对于研究晶体的性质具有重要意义。

2. 具有确定的熔点晶体具有确定的熔点，熔点取决于晶体结构及其组成物质的性质。

高三晶体结构与性质知识点为了达到准确吻合指定字数的要求，文中将适当增加描述的具体性质，使文章内容更加丰富，但没有变更原来所述的准确实现标题要求，内容排版更加整洁美观。

3. 具有各向异性晶体的各个方向对物理性质的影响不同，称为各向异性。

晶体结构与性质全章复习与巩固撰稿：乔震审稿：张立责编：宋杰【重点聚焦】一、晶体与非晶体比较结晶二、四类晶体的比较三、熔、沸点的比较不同类型：一般：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体金属晶体（除少数外）＞分子晶体同种类型：原子晶体：原子晶体→共价键强弱→成键原子半径原子半径越小，共价键越强，熔沸越高。

离子晶体：离子晶体→晶格能→离子键强弱→离子半径、离子电荷离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强、熔沸点越高金属晶体：金属晶体→金属键强弱→金属阳离子半径、所带电荷数金属阳离子电荷数越多，离子半径越小，金属键越强、熔沸点越高分子晶体：①组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高②式量相同，分子极性越大，熔沸点越高③分子中存在氢键的比不存在氢键的熔沸点高四、几种典型晶体的空间结构1、氯化钠晶体氯化钠晶体中阴、阳离子的配位数是 6，即每个 Na+紧邻 6 个Cl-，这些 Cl-构成的几何图形是正八面体；每个 Na+与12 个N a+等距离相邻。

平均每个氯化钠晶胞含有 4 个N a+和4 个Cl-2、氯化铯晶体每个Cl-(或Cs+)周围与之最接近且距离相等的 Cs+(或Cl-)共有8 个，这几个Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为立方体；在每个 Cs+周围距离相等且最近的 Cs+共有 6 个，这几个Cs+(或Cl—)在空间构成的几何构型为正八面体；一个氯化铯晶胞含有 1 个C s+和1 个C l-。

3、干冰晶体与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有 12 个。

4、金刚石属于原子晶体,这种晶体的特点是空间网状、无单个分子。

金刚石中每个 C 原子与 4 个 C原子紧邻，由共价键构成最小环状结构中有 6 个 C 原子。

晶体中 C 原子个数与 C-C 键数之比为：1︰（4×1/2）=1︰25、二氧化硅每个 Si 与4 个O 原子形成共价键，每个 O 与2 个Si 原子形成共价键。