2022-2023学年高二上学期化学竞赛专题.晶体结构课件

第3章 晶体结构 主要内容 ； 1.晶体学的基本概念，晶胞基本概念及主要类型。 2.金属晶体、金属健及金属晶体的堆积类型。 3.离子晶体、离子健、离子晶体的基本类型及离子晶体结构模型。 4.分子晶体和原子晶体。 重点难点：晶胞及晶体堆积类型 教学方法：讲授法 3-1 晶 体 3-1-1晶体的宏观特征： 自范性：晶体能够自发地呈现封闭的规则的外形。 对称性：晶体理想外形中常常呈现形状和大小相同的等同晶面。 均一性：质地均匀，具有确定的熔点。 各向异性：晶体的一些物理性质因晶体取向不同而异。 3-1-2晶体的微观特征： 平移对称性 3-2 晶 胞 晶胞是晶体的代表，是晶体中的最小单位。完全等同的晶胞无隙并置起来，则得到晶体。 晶胞的本质属性：平移性 晶胞类型：体心晶胞 符号I 特征：可作体心平移 面心晶胞 F 可作面心平移 底心晶胞 可作底心平移 晶胞的代表性体现在以下两个方面： 一是代表晶体的化学组成；二是代表晶体的对称性，即与晶体具有相同的对称元素 —— 对称轴，对称面和对称中心 ) 。 晶胞是具有上述代表性的体积最小、直角最多的平行六面体。 3-3 晶 系 平行六面体晶胞中，表示三度的三个边长，称为三个晶轴，三个晶轴的长度分别用 a、b、c 表示；三个晶轴之间的夹角分别用 、、 表示。 a、b 的夹角为  ； a、c 的夹角为  ；b、c 的夹角为  。 按 a、b、c 之间的关系，以及 、、 之间的关系，晶体可以分成 7 种不同的晶系，称为七大晶系。立方晶系、四方晶系、正交晶系是这七类中的三类。 a = b = c ，  =  =  = 90° 立方晶系 ； a = b ≠ c ，  =  =  = 90° 四方晶系 ； a ≠ b ≠ c ， =  =  = 90° 正交晶系 。 此外还有六方晶系，三方晶系，单斜晶系和三斜晶系。 3-4-1 金属键的电子气理论 金属键的形象说法是，失去电子的金属离子浸在自由电子的海洋中。 金属离子通过吸引自由电子联系在一起，形成金属晶体 。这就是金属键。 3-4 金 属 晶 体 金属键无方向性，无固定的键能，金属键的强弱和自由电子的多少有关，也和离子半径、电子层结构等其它许多因素有关， 很复杂。 金属键的强弱可以用金属原子化热等来衡量。 金属原子化热是指 1 mol 金属变成气态原子所需要的热量。金属原子化热数值小时，其熔点低， 质地软；反之则熔点高，硬度大。 例如 Na Al 原子化热 108.4 kJ∙mol－1 326.4 kJ∙mol－1 m.p. 97.5℃ 660 ℃ b.p. 880 ℃ 1800 ℃ 金属可以吸收波长范围极广的光，并重新反射出，故金属晶体不透明，且