内容正文:
天津大学 无机化学教师团队
第七章 固体的结构与性质
第一节 晶体与非晶体
第七章 固体的结构与性质
p 有一定的几何外形
食盐 石英 方解石
非晶体(无定形体)——没有一定的几何外形如玻璃、松香、石蜡
微晶体——如碳黑
7.1.1晶体的特征
第七章 固体的结构与性质
p 晶体有固定的熔点
即晶体在熔化时温度保持不变,直至全部熔化后,
温度才开始上升
如 冰的熔点 0℃
7.1.1晶体的特征
在加热时,由开始软化到完全熔化,整个过程中温
度不断的变化
如 松香 50~70℃软化,70℃以上全部熔化
p 非晶体无固定的熔点
第七章 固体的结构与性质
p 晶体各向异性
晶体的某些性质,如光学性质、力学性质、导热、
导电性、机械强度、溶解性等在不同方向常有不同
如 云母 按纹理面方向易裂成薄片
p 非晶体各向同性
7.1.1晶体的特征
第七章 固体的结构与性质
晶体和非晶体在性质上的差异,是两者内部结构不同而造成的
晶体内部的微粒的排布是有序的,在不同方向按确定的规律重复
性地排列,造成晶体的各向异性。
非晶体内部微粒的排列是无序的、不规律的
石英晶体(晶体)
石
英
玻
璃
(
)
非
晶
体
7.1.1晶体的特征
第七章 固体的结构与性质
↙结点
晶格点阵可描述晶体内部的结构
晶格点阵——沿一定方向按某种
规律把结点联接起来的几何图形
7.1.2晶体的内部结构
1 晶格点阵
第七章 固体的结构与性质
晶体内部的微粒的排布是有序的,在
不同方向按确定的规律重复性地排列
结点——把晶体中规则排列的微粒抽
象为几何学中的点
Cl-
Cl-
Na+
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Na+
Na+
Na+
Na+
7.1.2晶体的内部结构
1 晶格点阵
第七章 固体的结构与性质
晶胞为晶体的缩影,它应具有:
p 晶体的基本重复单元
p 能代表晶体的化学组成
p 必然为平行六面体
Cl-
Na+
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Na+
Na+
Na+
Na+
2 晶胞
7.1.2晶体的内部结构
第七章 固体的结构与性质
由一个晶核各向均匀生长而成,晶体内部的粒子基
本上保持其特有的排列规律
如单晶冰糖、单晶硅、宝石、金刚石
晶体
单
晶
体
多
晶
体
由很多单晶微粒杂乱无规则的聚结而成的各
向异性的特征消失,使整体一般不表现各向
异性多数金属和合金都是多晶体
7.1.3单晶体和多晶体
第七章 固体的结构与性质
p 非晶体物质是指结构长程无序(近程可能有序)的固体物质。
p 玻璃体是典型的非晶固体,所以非晶固态又称玻璃态。
p 在一定条件下,晶体与非晶体可以相互转化
7.1.4非晶体物质
第七章 固体的结构与性质
液晶——介于液态和晶态之间的各向异性的凝聚流体。
p 近似液态:能流动、不能承受应切力
p 近似晶体:介电常数、折射率、电导率等性质
各向异性
应用
由于对光、电、磁、热、机械压力及化学环境变化都非常敏感,
可作为各种信息的显示和记忆材料。
7.1.5液晶
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第七章 固体的结构与性质
第二节 离子晶体及其性质
第七章 固体的结构与性质
晶体类型
结点粒子
种类
粒子间
作用力
一般性质 物质示例
离子晶体
阳、阴
离子
静电
引力
熔点较高、略硬、脆,
熔体、溶液易导电
活泼金属氧化
物、盐类
NaF Na+、F- 硬度2~2.5, 熔点993℃
MgF2 Mg2+、F- 硬度5, 熔点1261℃
7.2.1离子晶体的特征和性质
第七章 固体的结构与性质
F-
Na+
7.2.1离子晶体的特征和性质
第七章 固体的结构与性质
AB型:NaCl型、 CsCl型、立方ZnS型
Cl-
Na+
阳离子配位数:6
阴离子配位数:6
例 KI、LiF、NaBr、
MgO、CaS
NaCl型
7.2.2离子晶体中最简单的结构类型
第七章 固体的结构与性质
阳离子配位数:8
阴离子配位数:8
例 TlCl、CsBr、CsI
Cl- Cs+
阳离子配位数:4
阴离子配位数:4
例 BeO、ZnSe
ZnS型
S2- Zn2+
CsCl型
7.2.2离子晶体中最简单的结构类型
第七章 固体的结构与性质
阳离子配位数:8
阴离子配位数:8
例 TlCl、CsBr、CsI
Cl- Cs+
阳离子配位数:4
阴离子配位数:4
例 BeO、ZnSe
ZnS型
S2- Zn2