11.3晶体结构与性质(64张)

[特别提醒] (1)原子晶体中只含有共价键，分 子晶体中以共价键结合成分子，而分子之间以 范德华力相结合。 (2)石墨属于混合型晶体，虽然质地很软，但 其熔点比金刚石还高，其结构中的碳碳键比金 刚石中的碳碳键还强。
[固本自测] 2. 下列说法正确的是 ( ) A. 分子晶体中一定存在分子间作用力，不一 定存在共价键 B. 存在共价键的晶体一定是分子晶体 C. 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 D. 元素的非金属性越强，其单质的活泼性一 定越强 答案：A
[特别提醒] (1)具有规则几何外形的固体不一 定是晶体，如玻璃； (2)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性 的最小部分，而不一定是最小的“平行六面 体”。

[固本自测] 1. 下列关于晶体与晶胞的说法正确的是( ) A. 晶体有自范性但排列无序 B. 不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同 C. 晶胞是晶体中的最小的结构重复单元 D. 固体SiO2一定是晶体 答案：C 解析：晶体组成微粒排列有序，A错，不同的 晶体有不同的晶胞，B错，存在无定形SiO2即 非晶体，D错。
分子间作用力 2. 分子间通过 结合形成的晶 体称为分子晶体。 、 、二氧 气态氢化物 非金属单质 化碳等气体以及多数 形成的晶 有机化合物 体大都属于分子晶体。分子晶体的组成微粒 分子 是 ，组成微粒间的相互作用是微弱的 范德华力 ，破坏它只需外界提供较少的能量， 较低 较小 ，硬度 挥发性 故分子晶体的熔点通常 ，有较强 氢键 的 。对组成和结构相似的晶体中又 不含 的物质来说，随着 的增 分子间作用力 相对分子质量 熔、沸点 大， 增强， 四卤化碳 升高。符合 卤素单质 此规律的物质有 、 、碳族元 稀有气体 素的气态氢化物、 等。

晶体的化学性质
晶体在特定条件下可以发 生化学反应，参与催化和 合成等重要化学过程。
晶体的力学性质
晶体的力学性质决定了晶 体的强度和变形特性，在 工程领域有重要应用。
晶体的应用
1
半导体材料
晶体在半导体领域有广泛应用，包
晶体管和集成电路
2
括集成电路和太阳能电池。
晶体管和集成电路的发明使得电子
技术得以飞速发展。
晶体的结构和性质
本课件介绍了晶体的结构和性质。包括晶体的概念和分类，晶体的周期性结 构和晶胞，晶体的点阵和空间群，晶体的物理、化学和力学性质，以及晶体 的应用。
晶体的概念和分类
Hale Waihona Puke 晶体的定义晶体是具有周期性结构的固体材料，由原 子、离子或分子按照一定规律排列而成。
晶体的分类
晶体可以根据化学成分、晶体形态和晶体 结构等特征进行分类。
3
晶体振荡器和滤波器
晶体振荡器和滤波器是电子设备中
医用晶体材料
4
关键的频率控制元件。
晶体材料在医学领域用于制作医疗 设备，如X光片和超声传感器。
结束语
晶体在现代科技中扮演着重要的角色，推动了许多领域的发展。展望未来，晶体的应用前景仍然 广阔。
晶体的结构
晶体的周期性结构
晶体具有高度有序的周期性 结构，使其具有特定的物理 和化学性质。
晶体的晶胞和晶格
晶体的结构是由晶胞和晶格 组成的，晶胞是最小重复单 元。
晶体的点阵和空间群
晶体的点阵和空间群描述了 晶体的几何特征和对称性。
晶体的性质
晶体的物理性质
晶体具有独特的光学、热 学和电学性质，可以应用 于光学器件、导热材料和 电子元件。

3、常见的原子晶体
（1）某些非金属单质：
–金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶 体锗(Ge)等
（2）某些非金属化合物：
–碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体
（3）某些氧化物：
–二氧化硅（ SiO２）晶体、α -Al2O3
学与问
1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅 和锗的熔点和硬度依次下降？ 解释：结构相似的原子晶体，原子半径越 小，键长越短，键能越大。碳、硅、锗原 子半径依次增大，键长依次增大，键的强 度依次减弱。故它们熔点和硬度依次下降。 即金刚石＞硅＞锗 2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。 这种说法对吗？为什么？
B M O Si
晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图
1、什么是晶体？什么是非晶体？
定义：晶体——具有规则几何外形的固体
非晶体——没有规则几何外形的固体 2、晶体有什么特点和性质？
特点和性质： （1） 晶体有自范性（几何外形和内部质点排 列的高度有序性，非晶体没有） （2）晶体具有各向异性（非晶体不具有各向异 性） （3）晶体具有固定的熔点（非晶体不具有固定 的熔点）
《分子晶体与原子 晶体》
交流· 讨论
雪花、冰糖、食盐、水晶 和电木（酚醛树脂）这些固体 是否属于晶体？若不是晶体， 请说明理由。
观察与思考： 下列两种晶体有什么共同点？
干冰晶体结构
碘晶体结构
一、分子晶体
1、概念
构成晶体的粒子是分子，粒 子间以分子间作用力（范德华力， 氢键）相互作用的晶体叫分子晶 体。
3、晶体和非晶体的本质区别是什么？
★晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面 体外形的性质。
3、晶体与非晶体的本质区别在于——
构成固体的粒子在三维空间里是 否呈现周期性的有序排列

SiO2
② 每 个 正 四 面 体 占 有 1 个 Si,4 个 O ，
一般不具 有导电性
电和热的 良导体
晶体不导电，在 水溶液中或熔 融状态下导电
大多数非金 属单质化物、酸、 非金属氧化
单质(如金 刚石、硅、
物(SiO2 除
晶体硼)，部 分非金属化
外)、绝大多 数有机物(有
机盐除外)
合物(如 SiC、SiO2)
金属单质 与合金(如 Na 、 Al 、 Fe、青铜)
___无___各___向___异__性__
_有__固___定____熔点
__无___固__定___熔点
对固体进行_____X__-_射___线__衍___射__实验
(2)获得晶体的三种途径 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___。
②离子晶体——比较离子键强弱或晶格能大小。 a.一般来说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小， 则离子间的作用力就越大，其离子晶体的熔、沸点就越高。 如熔点：MgO___>_____NaCl___>_____CsCl。
b.衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大， 形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。
2.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”：所有晶胞都是__平__行____排列、_取__向_____相同。 (3)晶胞中粒子数目的计算——均摊法 晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么, 每个晶胞对这个原子分得的份额就是 。