第七章实际晶体

第六节 晶体类型
根据晶格结点上的粒子的种类不同，晶体可 以分成四种类型： （1）离子晶体：晶格结点上交替排列的是正、 负离子。 （2）原子晶体： 晶格结点上排列的是中性原子。 （3）分子晶体： 晶格结点上排列的是中性分子。
（4）金属晶体： 晶格结点上排列的是金属原子 或金属离子
§1 离子晶体
1.1 离子晶体的特征
相应的电子构型变化： 2s 2 2p 6 3s 1 —— 2s 2 2p 6 ，3s 2 3p 5 —— 3s 2 3p 6 形成稀有气体原子结构的稳定离子。
第二步 靠静电吸引， 形成化学键 。 体系的势能与核间距之间的关系如图所示：
V
0 Vr0 r0 r
纵坐标的零点 当 r 无穷大时，即两核之间 无限远时的势能。
+
+
Cl ( g )
－
NaCl ( g )
H 1 = S = 108.8 kJ· mol－1 ， Na ( s ) 的升华热 S ；
H 2 = I1 = 496kJ· mol－1 ， Na 的第一电离能 I 1 ； H 3 = 1/2 D = 121.5kJ· mol－1 ， Cl 2 ( g ) 的离解能 D 的一半；
d ) 阳离子半径小于它的原子半径；阴离子半径大 于它的原子半径。
如： Na + (97pm) < Na (157pm) ； Cl (99pm) < Cl － (181pm) 。
e ) 负离子半径一般较大；正离子半径一般较小 。
第二周期
第四周期
F－ 136 pm ；
Br－ 195 pm ；
Li + 60 pm 。
考察 Na+ 和 Cl － 彼此接近的过程中，势能 V 的变化。 图中可见： r > r0 ，当 r 减小时，正负离

例1：体心立方晶胞中金属原子的空间利用 率计算 (教材P.213, 图9-10) （1）计算每个晶胞含有几个原子:

1 + 8 × 1/8
= 2

体心立方晶胞：中心有1个原子， 8个顶点各1个原子，每个原子被8个 晶胞共享。
（二）空间利用率计算（续）

（2）原子半径r 与晶胞边长a 的关系： 勾股定理： 2a 2 + a 2 = (4r)
半径比规则（续）说明:

3. 值位于“边界”位置附近时，相应化合物 有2种构型。 例:GeO2 r + / r - = 53 pm / 132 pm = 0.40. 立方ZnS NaCl 两种晶体空间构型均存在. 4.离子晶体空间构型除了与r + / r -有关外，还 与离子的电子构型、离子互相极化作用（如 AgI）以至外部条件（如温度）等有关。
(三)半径比规则（续）说明：



1.―半径比规则”把离子视为刚性球，适用于离子 性很强的化合物，如NaCl、CsCl等。否则，误差大。 例：AgI(c) r + / r - = 0.583. 按半径比规则预言为NaCl型，实际为立方ZnS型。 原因：Ag+与I-强烈互相极化，键共价性↑，晶型转 为立方ZnS（C.N.变小，为4：4，而不是NaCl中的6：6） 2.经验规则，例外不少。 例：RbCl(c)，r / r 147pm / 184pm 0.80 0.732 预言CsCl型，实为NaCl型。

一、离子极化作用


离子极化作用（教材P.220图9-18） 离子极化力（Polarizing主动） 离子变形性 （ Polarizability, Polarized被动) 在异号离子电场作用下，离子的电子云发生变形， 正、负电荷重心分离，产生“诱导偶极”，这个过程 称为“离子极化”。 阳离子、阴离子既有极化力，又有变形性。 通常阳离子半径小，电场强，“极化力”显著。 阴离子半径大，电子云易变形，“变形性”显著。

3.蒸发 如图所示，将蒸发皿放到铁圈上，倒入滤液，用酒精 灯加热，用玻璃棒搅拌；待蒸发皿中出现较多晶体时， 即停止加热；
新知学习 经典例题 知能训练
4.蒸发
操作方法：加热时应用玻璃棒不断 搅拌，防止液体局部过热而液滴飞 溅，造成伤害。
当蒸发皿中出现多量固体时应停止 加热，用余热使剩余水份蒸发。
取用蒸发皿用坩埚钳，不能用手拿， 加热后的蒸发皿应放在石棉网上， 不能放在实验台上，以免烫坏实验 台
新知学习 经典例题 知能训练
4.固体食盐洗涤 用玻璃棒将固体食盐移入一个洁净的过滤器里，用少 量水均匀冲洗。
新知学习 经典例题 知能训练
思考
❖ 1）.粗盐提纯实验中玻璃棒在四个步骤中作用分别是什
么？ 加快食盐溶解 →引流 →受热均匀，以防液体飞溅
→转移晶体
❖ 2）粗盐提纯实验中一连过滤两次，滤液仍浑浊，原因何 在？
新知学习 经典例题 知能训练
（二）过第七滤章 法溶：液一种可溶 + 一种不溶 （泥沙+食盐）
探究点二 粗盐的提纯
[情景展示]粗盐中难溶性杂质的去除：
过滤的操作要点：
一贴： 滤纸要紧贴 漏斗的内壁
二低： 滤纸边缘低于漏斗边缘 液面低于滤纸边缘
三靠：
烧杯靠玻璃棒 玻璃棒靠滤纸三层处 漏斗下端管口靠烧杯内壁
新知学习 经典例题 知能训练
知识点2：结晶法的应用 粗盐提纯实验的部分操作如图所示，其中错误的是 ( C)
新知学习 经典例题 知能训练
Байду номын сангаас
知能训练
1.欲使硝酸钾从其常温下的饱和溶液中快点结晶 出来，应采用的最佳方法是（ C ） A．冷却硝酸钾的饱和溶液 B．常温下使水蒸发 C．先加热蒸发掉一部分水，然后降温 D．升高饱和溶液的温度

第七章晶体的点阵结构和晶体的性质第七章晶体的点阵结构和晶体的性质⼀、概念及问答题1、由于晶体内部原⼦或分⼦按周期性规律排列，使晶体具有哪些共同的性质？答：a. 均匀性，⼀块晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。

b. 各向异性，在晶体中不同的⽅向上具有不同的物理性质。

c. ⾃发地形成多⾯体外形，晶体在⽣长过程中⾃发地形成晶⾯，晶⾯相交成为晶棱，晶棱会聚成项点，从⽽出现具有多⾯体外形的特点。

2、点阵答：点阵是⼀组⽆限的点，连结其中任意两点可得⼀向量，将各个点按此向量平移能使它复原，凡满⾜这条件的⼀组点称为点阵。

点阵中的每个点具有完全相同的周围环境。

3、晶体的结构基元点阵结构中每个点阵点所代表的具体内容，包括原⼦或分⼦的种类和数量及其在空间按⼀定⽅式排列的结构，称为晶体的结构基元。

结构基元与点阵点是⼀⼀对应的。

4、晶体结构在晶体点阵中各点阵点的位置上，按同⼀种⽅式安置结构基元，就得整个晶体的结构，所以地晶体结构⽰意表⽰为：晶体结构＝点阵+结构基元5、直线点阵根据晶体结构的周期性，将沿着晶棱⽅向周期地重复排列的结构基元，抽象出⼀组分布在同⼀直线上等距离的点列，称为直线点阵。

6、晶胞按照晶体内部结构的周期性，划分出⼀个个⼤⼩和形状完全⼀样的平⾏六⾯体，以代表晶体结构的基本重复单位，叫晶胞。

晶胞的形状⼀定是平⾏六⾯体。

晶胞是构成晶体结构的基础，其化学成分即晶胞内各个原⼦的个数⽐与晶体的化学式⼀样，⼀个晶胞中包含⼀个结构基元，为素晶胞，包今两个或两个以上结构基元为复晶胞，分别与点阵中素单位与复单位相对应。

7、晶体中⼀般分哪⼏个晶系？根据晶体的对称性，可将晶体分为7个晶系，每个晶系有它⾃⼰的特征对称元素，按特征对称元素的有⽆为标准划分晶系。

⼀般分为7个晶系，有⽴⽅晶系、六⽅晶系、四⽅晶系、三⽅晶系、正交晶系、单斜晶系和三斜晶系。

8、CsCl 是体⼼⽴⽅点阵还是简单⽴⽅点阵？是简单⽴⽅点阵。

在CsCl 晶体中，结构基元是由⼀个Cs +和⼀个Cl -构成，点阵点可以选Cs +的位置，也可以选Cl -的位置，还可以选在其他任意位置，但不能同时将Cs +和Cl -作为点阵点，因为这样选取不符合点阵的定义，同时也不能将晶体CsCl误认为是体⼼⽴⽅点阵，因为每个点阵点代表⼀个Cs +和⼀个Cl -。