晶體的結構和性質

2021-01-08 dgcq公式

一、晶體的常識

1．晶體與非晶體

⑴晶體與非晶體的特徵

◆常見的晶體和非晶體晶體：離子化合物、冰、金屬、寶石、水晶、大部分礦石。非晶體：玻璃、橡膠、瀝青等除晶體外的固體，玻璃又稱玻璃體。

⑵得到晶體的途徑①熔融態物質凝固。②氣態物質冷卻不經液態直接凝固(凝華)。③溶質從溶液中析出。

2．晶胞⑴定義：晶體結構中的基本單元叫晶胞。

⑵結構：晶胞一般都是平行六面體，晶體是由無數晶胞無隙並置而成的。①無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。②並置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。③所有晶胞的形狀及內部的原子種類、個數及幾何排列是完全相同的。

◆晶胞參數：晶胞的三組稜長和三組稜的三個夾角的角度。

⑶晶胞的計算——均攤法原則：晶胞任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有，那麼，每個晶胞對這個原子分得的份額就是1/n。①長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數的計算。

②非長方體晶胞中粒子視具體情況而定，如石墨晶胞每一層內碳原子排成六邊形，其頂點(1個碳原子)被三個六邊形共有，每個六邊形佔1/3。二、四種晶體類型的比較

三、典型晶體的結構

①金剛石晶體中，每個C與另外4個C形成共價鍵，C—C 鍵之間的夾角是109.5°，最小的環是六元環。含有1 mol C的金剛石中，形成的共價鍵有2 mol。②SiO2晶體中，每個Si原子與4個O原子成鍵，每個O原子與2個矽原子成鍵，最小的環是十二元環，在「矽氧」四面體中，處於中心的是Si原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O鍵。

(2)分子晶體

①乾冰晶體中，每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個。②冰的結構模型中，每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol「氫鍵」。

(3)離子晶體

①NaCl型：在晶體中，每個Na＋同時吸引6個Cl－，每個Cl－同時吸引6個Na＋，配位數為6。每個晶胞含4個Na＋和4個Cl－。②CsCl型：在晶體中，每個Cl－吸引8個Cs＋，每個Cs＋吸引8個Cl－，配位數為8。

(4)石墨晶體

石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是分子間作用力，平均每個正六邊形擁有的碳原子個數是2，C原子採取的雜化方式是sp2。

(5)常見金屬晶體的原子堆積模型

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