資源簡介

(共115張PPT)
Crystal Structure
晶體結構
認識晶體
PART 01
固 體
晶體
非晶體
認識晶體
Understanding crystals
認識晶體
Understanding crystals
觀察構成晶體與非晶體的微粒在空間的排列有何不同
Cu晶體結構示意圖
NaCl晶體結構示意圖
晶體SiO2和非晶體SiO2的投影示意圖
認識晶體
Understanding crystals
認識晶體
Understanding crystals
認識晶體
Understanding crystals
認識晶體
Understanding crystals
1.晶體與非晶體的本質差異
注意：
1.是否為晶體不是看幾何外形，是看內部。
2.同一種物質，既可以形成晶體，也可以形成非晶體。
例：晶體SiO2和無定型SiO2。
晶體自范性本質：
熔融態SiO2
有規則外形的水晶
知識拓展
粒子微觀空間里呈現周期性有序排列的宏觀表象
自范性條件之一：生長速率適當
—— 冷卻形成
沒有規則外形的瑪瑙
晶體自范性
認識晶體
Understanding crystals
晶體形成的途徑
熔融態物質凝固
氣態物質冷卻不經液態直接凝固 (凝華)
溶質從溶液中析出
知識拓展
形成途徑
認識晶體
Understanding crystals
認識晶體
Understanding crystals
自范性 微觀結構
晶體 有(能自發呈現多面體外形) 原子在三維空間里呈周期性有序排列
非晶體 沒有(不能自發呈現多面體外形) 原子排列相對無序
關鍵
1.晶體與非晶體的本質差異
區分晶體和非晶體科學方法：
問題討論
晶體非晶體的判斷
思考討論
粉末狀的固體都是非晶體嗎？
怎樣判斷固體是晶體或非晶體？
晶體有固定熔沸點；
非晶體沒有固定熔沸點。
晶體判斷方法
認識晶體
Understanding crystals
3．晶體的分類
(1)分類標準：根據晶體內部 的種類和微粒間 的不同。
微粒
相互作用
認識晶體
Understanding crystals
(2)分類
認識晶體Understanding crystals1．區別晶體與非晶體最可靠的科學方法是（ ）A．熔沸點B．硬度C．顏色D．x-射線衍射實驗2．下列不屬于晶體的特點是 （ ）A．有固定的幾何外形B．有各向異性C．有固定的熔點D．是無色透明的固體3．下列過程難以得到晶體的有 （ ）A．對NaCl飽和溶液降溫，所得到的固體B．氣態H2O冷卻為液態，然后再冷卻成的固態C．熔融的KNO3冷卻后所得的固體D．將液態的玻璃冷卻成所得到的固體DDD1．區別晶體與非晶體最可靠的科學方法是（ ）A．熔沸點B．硬度C．顏色D．x-射線衍射實驗2．下列不屬于晶體的特點是 （ ）A．有固定的幾何外形B．有各向異性C．有固定的熔點D．是無色透明的固體DD當堂鞏固認識晶體Understanding crystals
C
認識晶體
Understanding crystals
4.下列說法錯誤的是(　　)
A.同一物質有時可以是晶體,有時可以是非晶體
B.區分晶體和非晶體最可靠的科學方法是確定有沒有固定熔點
C.雪花是水蒸氣凝華得到的晶體
D.溶質從溶液中析出可以得到晶體
認識晶體
Understanding crystals
B
晶體結構的最小重復單位-晶 胞
PART 02
1.晶胞
能夠反應晶體結構特點的基本單元叫做晶胞
蜂巢與蜂室
銅晶體
銅晶胞
晶體結構的最小重復單位-晶 胞
The minimum repeating unit of crystal structure - crystal cell
晶胞一般是平行六面體，整塊晶體可看作數量巨大的晶胞“無隙并置”而成（晶胞間無間隙，平行排列）
1.晶胞
晶體結構的最小重復單位-晶 胞
The minimum repeating unit of crystal structure - crystal cell
平行六面體
無隙并置
晶體結構的最小重復單位-晶 胞
The minimum repeating unit of crystal structure - crystal cell
（2）晶胞必須符合兩個條件：
一是代表晶體的化學組成(晶胞中各原子個數比與晶體中相等)
二是代表晶體的對稱性，即與晶體具有相同的對稱元素
—— 對稱軸，對稱面和對稱中心
劃分晶胞要遵循2個原則：
一是盡可能反映晶體內結構的對稱性
二是體積盡可能小，優選棱的夾角為直角。
晶體結構的最小重復單位-晶 胞
The minimum repeating unit of crystal structure - crystal cell
2.認識幾種晶胞
簡單立方晶胞
面心立方晶胞
體心立方晶胞
簡單單斜晶胞
六方最密堆積
立方最密堆積
A1型最密堆積及其面心立方晶胞
A3型最密堆積及其六方晶胞
晶體結構的最小重復單位-晶 胞
The minimum repeating unit of crystal structure - crystal cell
2
1
2
1
3
4
1
體心：1
面上：1/2
頂點：1/8
棱上：1/4
均攤法
2
4
3
7
6
1
8
5
晶胞中微粒數的計算
并非每一個完整的原子都屬于一個晶胞
體心立方晶胞
體心立方晶胞
體心立方晶胞均攤法切割圖
晶體結構的最小重復單位-晶 胞
The minimum repeating unit of crystal structure - crystal cell
面心立方晶胞
面心立方晶胞
面心立方晶胞均攤法切割圖
晶體結構的最小重復單位-晶 胞
The minimum repeating unit of crystal structure - crystal cell
每個六棱柱相當于三個六方晶胞
晶體結構的最小重復單位-晶 胞
The minimum repeating unit of crystal structure - crystal cell
每個六棱柱相當于三個六方晶胞
晶體結構的最小重復單位-晶 胞
The minimum repeating unit of crystal structure - crystal cell
頂點:晶體中原子被6個共用，1/6屬于晶胞或1/12
棱:晶體中原子被3個共用，1/3屬于晶胞
內部:1屬于晶胞
習題導學
六方最密堆積（含三個晶胞）
面:晶體中原子被2個共用，1/2屬于晶胞
晶體結構的最小重復單位-晶 胞
The minimum repeating unit of crystal structure - crystal cell
六方晶胞
六方晶胞均攤法切割圖
六方晶胞
晶體結構的最小重復單位-晶 胞
The minimum repeating unit of crystal structure - crystal cell
銅晶體
晶胞 頂角 棱上 面上 體心
立方體 1/8 1/4 1/2 1
頂點：8× 1/8 = 1
面上：6× 1/2= 3
總共：1+3=4
銅晶胞
銅晶體的一個晶胞中含有多少個銅原子
立方晶胞中質點的占有率
思考討論
練習1：晶胞中微粒數的計算
計算下面晶胞中含有原子個數
8×—+1= 2
1
8
8×—+1= 2
1
8
(8×—+6×— ) ×2= 8
1
8
1
2
8×—+ 6×— +4= 8
1
8
1
2
練習1：晶胞中微粒數的計算
NaCl晶胞
CsCl晶胞
NaCl晶胞、CsCl晶胞中含有的離子數目
鈉離子：1＋12×1/4 ＝ 4
氯離子：8 ×1/8＋6×1/2 ＝ 4
銫離子：1
氯離子：8 ×1/8＝ 1
練習1：晶胞中微粒數的計算
化學式:NaCl
化學式:CsCl
配位數？
練習2：鈦酸鋇的熱穩定性好，介電常數高，在小型變壓器、話筒和擴音器都有應用。如圖為鈦酸鋇晶體的結構示意圖，其化學式是(　 　)
A．BaTi8O12 B．BaTi4O5 C．BaTi2O4 D．BaTiO3
D
O在棱上12×1/4
Ti在頂點8×1/8
Ba在中心屬于晶胞
N(Ba):N(Ti):N(O)=1:1:3
練習3：
典型晶體結構
PART 03
典型晶體結構
Typical crystal structure
金屬鍵: 金屬陽離子和自由電子之間的強的相互作用。
自由電子遍布整塊金屬，從而把所有金屬陽離子維系在一起。
一.金屬晶體
1.金屬晶體:金屬原子通過金屬鍵形成的晶體。
金屬單質及其合金屬于金屬晶體，如Au、 Cu 、MgAl合金等
典型晶體結構
Typical crystal structure
金屬鍵不具有方向性和飽和性。在金屬晶體中，金屬如同等徑圓球一樣，彼此相切，在三維堆積在一起。
典型晶體結構
Typical crystal structure
一.金屬晶體
簡單立方晶胞 面心立方晶胞 體心立方晶胞 六方最密堆積
Po(釙)
Zn,Ti,Mg
Li,Na,K, Ba,Fe,W
Au,Ag,Cu,Al,Ca,Pd,Pt
1.常見金屬晶體的結構(等徑圓球的密堆積)
典型晶體結構
Typical crystal structure
(1)簡單立方晶胞
一.金屬晶體
1.常見金屬晶體的結構(等徑圓球的密堆積)
典型晶體結構
Typical crystal structure
(1)簡單立方晶胞
一.金屬晶體
1.常見金屬晶體的結構(等徑圓球的密堆積)
棱邊2原子相切，a = 2r
晶胞所含原子數：
配位數：
半徑r和邊長a的關系：
密度：
8 ×1/8 = 1
6 （上下左右前后）
Po(釙)
晶胞密度 ρ＝
N為晶胞中所含微粒個數，
M為所含微粒的摩爾質量，
NA為阿伏加德羅常數，
V為晶胞的體積，其單位為cm3，
ρ為晶體的密度，其單位為g·cm－3。
1nm=10-7cm 1pm=10-10cm
典型晶體結構
Typical crystal structure
一.金屬晶體
1.常見金屬晶體的結構(等徑圓球的密堆積)
典型晶體結構
Typical crystal structure
(2)體心立方晶胞
一.金屬晶體
1.常見金屬晶體的結構(等徑圓球的密堆積)
典型晶體結構
Typical crystal structure
(2)體心立方晶胞
一.金屬晶體
1.常見金屬晶體的結構(等徑圓球的密堆積)
a = 體對角線 = 4r
3
晶胞所含原子數：
配位數：
r和a的關系：
密度：
8 ×1/8 +1 = 2
8 （立方體）
體對角線3原子相切
Li,Na,K, Ba,Fe,W
典型晶體結構
Typical crystal structure
(3)面心立方晶胞
一.金屬晶體
1.常見金屬晶體的結構(等徑圓球的密堆積)
晶胞所含原子數：
r和a的關系：
密度：
8×1/8 + 6×1/2 = 4
面對角線3原子相切
a = 面對角線 = 4r
2
Au,Ag,Cu,Al,Ca,Pd,Pt
配位數：
12
典型晶體結構
Typical crystal structure
(3)面心立方晶胞
一.金屬晶體
1.常見金屬晶體的結構(等徑圓球的密堆積)
Au,Ag,Cu,Al,Ca,Pd,Pt
（4）六方晶胞：底面棱的夾角不是直角
Zn,Ti,Mg
60°
120°
包含3個平行六面體晶胞
配位數：
12
每個晶胞微粒數為：
六方晶胞
4×1/6 +4×1/12 + 1 = 2
頂點：A°/720°
豎棱：A°/360°
水平棱：1/4
1+ 1 = 2
簡單立方晶胞 體心立方晶胞 面心立方晶胞 六方晶胞
晶胞含原子數
配位數
r和a的關系
邊上原子相切
a = 2r
8 ×1/8
= 1
6
a = 4r
3
8 ×1/8 +1
= 2
8
體對角線原子相切
8×1/8 + 6×1/2
= 4
12
面對角線原子相切
a = 4r
2
12
a = b = 2r
每個A粒子周圍與它最近的且距離相等的A粒子有　 個
12
A
B
四類晶體 金屬晶體 離子晶體 共價晶體 分子晶體
溶解性
導電性
硬度
熔點
不溶于水
部分與水反應(Na)
固體或熔融狀態時導電
（自由電子，升溫導電性變弱）
差別大，多數較大
（Na質軟，Hg液體）
差別大
（W：3410℃,Hg：-38℃）
同主族遞減，同周期遞增
合金熔點比成分金屬低
合金硬度比成分金屬大
原子半徑↘、價電子數↗，金屬鍵↗，熔、沸點逐漸↗。
①金屬晶體熔點差別較大
如：汞Hg -38.90C 常溫為液態；鐵Fe 15350C ；鎢W 33900C
②一般來說,原子半徑越小、價電子數越多，金屬鍵越強,熔點越高.
（同周期？同主族？）
原子半徑↗、
價電子數－，
金屬鍵↘，
熔、沸點逐漸↘。
右上大
Na Mg Al Na K Rb
典型晶體結構
Typical crystal structure
一.金屬晶體
2. 金屬晶體的熔、沸點變化規律：
典型晶體結構
Typical crystal structure
一.金屬晶體
2. 金屬晶體的熔、沸點變化規律：
合金 ：由一種金屬與另一種金屬或幾種金屬或某些非金屬所組成的、具有金屬特性的物質。
合金的特點: ①熔點比成分金屬低。
②硬度比成分金屬高。
合金內加入了其他元素或大或小的原子，改變了金屬原子有規則的層狀排列，使原子層之間的相對滑動變得困難。因此，在一般情況下，合金比純金屬硬度大。
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
明礬晶體
重晶石
硫化鋅晶體
氯化鈉
1.離子晶體：由陽離子和陰離子通過離子鍵結合而成的晶體。
2.離子鍵無方向性、無飽和性。
在離子晶體每個離子都會盡可能多的吸引帶相反電荷的離子，而且陰陽離子總是交錯排列的。
以離子鍵結合的化合物傾向于形成緊密堆積。
陰陽離子半徑不同，故離子化合物的結構可以歸結為不等徑圓球密堆積的幾何問題。
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
1. Na+ 、 Cl- 在晶胞中的什么位置？
2. 在一個晶胞中， Cl- 的個數等于多少？ Na+的個數等于多少？
NaCl 型
鈉離子和氯離子交錯排列。
Cl-位于頂點和面心（面心立方）
Na+位于棱心和體心 或者反之。
3.在NaCl晶體中，是否存在單獨“NaCl”分子？
離子晶體沒有分子式，其化學式表示的是離子的個數比。
Cl-：8×1/8+6×1/2 = 4
Na+：12× + 1 = 4
陰陽離子個數比1:1
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
每個Cl-周圍與之最接近且距離相等的Na+共有 個。
6
6個Cl-形成的空間幾何構型是
正八面體
每個Na+周圍與之最接近且距離相等的Cl-共有 個。
6個Na+形成的空間幾何構型是
正八面體
離子晶體中離子的配位數：
一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數目。
6
Na+的配位數:6
Cl-的配位數:6
陰陽離子配位數比1:1
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
每個Na+周圍最近的Na+有幾個：
每個 Cl-周圍最近的Cl-有幾個：
12
12
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
8
CsCl型
1. Cs+、Cl- 分別在晶胞中的什么位置？
2.一個晶胞中Cs+和Cl-的個數：
3. Cs+的配位數：
Cl-的配位數：
4. Cs+周圍最近且距離相等的Cs+個數：
Cl- 周圍最近且距離相等的Cl-個數：
5. Cs+、Cl- 之間的最短距離b與晶胞邊長a的關系
6
6
8
1 1
周圍最近且距離相等的Cl-個數
周圍最近且距離相等的Cs+ 個數
Cl-形成的空間幾何構型是
Cs+ 形成的空間幾何構型是
立方體
立方體
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
1. 粒子位置：
2. 微粒數：
陽、陰離子個數比：
3. Ca2+配位數：
F-的幾何圖形：
F- 配位數：
Ca2+的幾何圖形：
陽、陰離子配位數比：
CaF2晶胞
Ca2+位于頂點和面心
F-位于8個小立方體內
Ca2+
F-
4個Ca2+，8個F-
2:1
8
立方體
4
正四面體
1:2
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
ZnS晶胞
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
ZnS型
1. ZnS晶胞中微粒的位置？
一個晶胞中Zn2+和S2-的個數：
2. Zn2+的配位數：
3. S2-的配位數：
4. Zn2+ 、 S2-之間的最短距離b與晶胞邊長a的關系
ZnS晶胞
4
4
4
4
S2—：頂點和面心
Zn2+：4個小立方體中心
(上層： 下層： )
正四面體
正四面體
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
AB型 1:1 AB2型 1:2
化學式 NaCl CsCl ZnS CaF2
晶胞
配位數 Cl－ 6 Na＋ 6 Cl－ 8 Cs＋ 8 Zn2＋ 4 S2－ 4 Ca2＋ 8
F－ 4
晶胞中微粒數 Na＋ 4 Cl－ 4 Cs＋ 1 Cl－ 1 Zn2＋ 4 S2－ 4 Ca2＋ 4
F－ 8
小結：
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
【問題探究】離子晶體結構與性質的關系
NaCl MgO
熔點 /℃ 801 2800
沸點 /℃ 1413 3600
思考：結構相似的離子晶體，為什么熔沸點仍存在差異？
思考：離子鍵的強弱通常用什么來衡量？
晶格能
離子鍵的強弱不同
離子半徑越小，離子電荷越多，離子鍵越強
典型晶體結構
Typical crystal structure
二.離子晶體
NaCl (s) = Na+ (g) + Cl- (g)
(在一定程度上可以用來衡量離子鍵的強弱)
離子晶體的晶格能
(2)意義：
(1)概念：將1mol離子晶體完全氣化為氣態陰、陽離子所吸收的能量。
吸收的能量越多，晶格能越大，表示離子間作用力越強，離子晶體的熔點越高，硬度越大。
(3)影響晶格能因素：
a. 離子半徑越小，離子所帶電荷數越多，晶格能越大
b.與離子晶體的結構型式有關。
金屬晶體 離子晶體 共價晶體 分子晶體
溶解性
導電性
硬度
熔點
不溶于水
部分與水反應(Na)
固體或熔融狀態時導電
（自由電子，升溫導電性變弱）
差別大，多數較大
（Na質軟，Hg液體）
差別大
（W：3410℃,Hg：-38℃）
同主族遞減，同周期遞增
合金熔點比成分金屬低
合金硬度比成分金屬大
一般易溶于水，難溶于有機溶劑
固態時不導電，水溶液或熔融狀態下均導電
離子電荷數越多、離子間距越小，晶格能越大，硬度越大
較大
較高
晶格能越大，
熔點越高
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
金剛石晶胞
晶胞的碳原子數：
8×1/8 ＋ 6×1/2 ＋ 4 ＝8
配位數：
4
半徑r與邊長a的關系：
a
4r
8r
4r
8r ＝ 體對角線 =
金剛石結構示意圖
空間利用率
空間利用率這么低，為何硬度如此之大？
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
原子
共價鍵
金剛石結構示意圖
以共價鍵相連的三維骨架結構
共價晶體（原子晶體）
構成粒子
粒子間的作用力
空間結構：
共價晶體：相鄰原子之間以共價鍵相結合形成的具有空間網狀結構的晶體。
共價鍵具有方向性和飽和性。使共價晶體中某個原子周圍結合的其他原子是有限的，因此比較松散。共價晶體中的微粒堆積不服從緊密堆積原理。
共價晶體（種類較少）
單質：金剛石 C、晶體硅 Si、晶體硼 B、晶體鍺 Ge等
化合物：碳化硅（SiC）晶體、氮化硼（BN）晶體 、
氮化硅（Si3N4）晶體、二氧化硅（SiO２）晶體等
共價晶體中不存在單個分子（無分子式，有化學式），原子晶體的化學式僅僅表示晶體中的原子個數最簡比。
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
（1）金剛石的晶體結構
②每個碳原子都采取_______;
sp3雜化
③所有的C—C鍵長相等，鍵角相等，鍵角為_________；
109.5°
④C原子與C—C鍵數之比為 ；
6
不在
⑤12g 金剛石含有_____個C原子，含有_____ 個C-C鍵。
⑥晶體中最小的碳環由___個碳組成，且_____同一平面內；
①每個碳原子周圍緊鄰的碳原子有　　個，成為_________結構；
4
1:2
2NA
NA
正四面體
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
金剛石晶體中，每個碳原子被 個環共用。
12
C42×2
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
金剛石模型的演變 —— 等電子體原理
(1)與碳同族單質(如Si、Ge)都具有與金剛石相似的結構；
(2)第ⅣA族相鄰元素間也可形成相似結構的晶體(如SiC)
(3)與第ⅣA族同周期的元素間根據等電子體原理，如BN、GaAs等也可形成與金剛石結構相似的晶體。
【知識拓展】
碳原子和硅原子交替排列，只存在 Si-C極性鍵。原子個數之比為1∶1。
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
（3）一般不導電（晶體硅是半導體）熔融狀態也不導電
結構相似的共價晶體，原子半徑越小，鍵長越短,鍵能越大，晶體熔點越高，硬度越大。
（4）難溶于常見溶劑
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
（2）二氧化硅的晶體結構
向晶體硅結構中每個Si—Si鍵中間“插入”一個O原子，便得到以硅氧四面體為骨架的SiO2晶體結構。
晶體硅的結構
二氧化硅的結構
①.晶體中1個Si與__個O以共價鍵結合，形成________結構；1個O與__個Si結合，故SiO2晶體中Si與O之比為______。在SiO2晶體中， 單個的SiO2分子存在。
沒有
4
正四面體
1 : 2
2
③.最小環上有_____個原子(____個Si和____個O)。
②.1molSiO2晶體中含_____molSi-O鍵。
4
12
6
6
硅（Si）
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
典型晶體結構
Typical crystal structure
三.共價晶體
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
分子晶體
分子
分子間作用力
共價鍵
范德華力(一定)
氫鍵(可能)
(除稀有氣體)
分子間通過分子間作用力相結合形成的晶體。
分子晶體：
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
影響分子晶體的物理性質，如熔沸點、硬度
影響分子的穩定性
分子間作用力小于共價鍵
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
非金屬元素組成的、只含共價鍵的晶體（除銨鹽與共價晶體）
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
思考1：分子晶體的熔沸點、硬度是怎樣的？
思考2：如何比較分子晶體熔、沸點的高低？
滑冰時，冰面上常常容易留下劃痕
提示：分子晶體熔化時破壞的是分子間作用力，分子間作用力很弱。
因此，分子晶體的熔點通常較低(幾百、幾十、零下)，有較強的揮發性；硬度也較小。
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
☆分子晶體熔沸點比較：
2、組成結構相似，相對分子質量越大，范德華力越大，熔沸點越高
3、相對分子質量相同時，
分子極性越大，熔沸點越高
有機物支鏈越少，熔沸點越高
1、氫鍵：分子間氫鍵使熔沸點升高，分子內氫鍵使熔沸點降低。
（滿足N、O、F—H…N、O、F，距離合適。易形成分子內氫鍵）
CO N2
正丁烷 異丁烷
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
【歸納小結】
分子晶體的物理特性
1、熔點、沸點低
2、硬度小
3、固體和熔融狀態不導電。
4、溶解性一般遵循“相似相溶”規律，與溶劑形成氫鍵能增加溶解性等。
H2O(極性溶劑)—溶解度:HCl(極性分子)>Cl2(非極性分子)
有些（電解質）的水溶液能導電，如HI、CH3COOH等（溶于水發生電離）。
有的（非電解質）不導電，如C2H5OH。
干冰
(CO2)
冰
(H2O)
在分子晶體中，分子間作用力不同會對其內部分子的排列產生什么影響呢？
只有范德華力
既有范德華力也有氫鍵
范德華力無方向性、飽和性
氫鍵有方向性、飽和性
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
干冰(CO2)
12
①每個晶胞中有____個分子。
②每個CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有_____。
4
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
單質碘
晶胞為長方體，每個頂點
和面心各有一個分子。
①平均每個晶胞中有 個
碘分子，
②微粒間的作用力是 。
4
范德華力
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
①水分子之間的作用力是_______、__________。
②冰中1個水分子周圍有__個水分子形成_________。
③1mol冰中有___mol“氫鍵”。
氫鍵
范德華力
4
2
冰 H2O
氫鍵具有方向性、飽和性，空間利用率低
四面體
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
為什么冰的密度比水的小，而4℃時的水的密度最大？
氫鍵的存在迫使每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引。這一排列使冰晶體中的水分子間留有相當大的空隙，體積較大，密度比水小。
①0-4℃，溫度升高，冰中部分氫鍵斷裂，水分子間的空隙減小，密度開始增大；
②超過4℃時，由于熱運動加劇，分子間距離再次加大，密度又逐漸減小。
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
[思考討論2]干冰的密度比冰大的原因？
由于干冰中的CO2之間只存在范德華力，密堆積；而水同時存在分子間氫鍵，由于氫鍵的方向性，導致空間利用率降低，所以相同狀況下體積較大，同時相對分子質量CO2＞H2O，所以干冰的密度大。
[思考討論1]為什么冰的熔點比干冰的熔點高得多？
CO2之間只存在范德華力。水分子間除了范德華力外還存在氫鍵，破壞分子間作用力較難，所以熔點比干冰高。
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
典型晶體結構
Typical crystal structure
四.分子晶體
金屬晶體 離子晶體 共價（原子）晶體 分子晶體
溶解性
導電性
硬度
熔點
不溶于水
部分與水反應(Na)
固體或熔融狀態時導電
（自由電子，升溫導電性變弱）
較大
（Na質軟，Hg液體）
差別大
（W：3410℃,Hg：-38℃）
同主族遞減，同周期遞增
合金熔點比成分金屬低
合金硬度比成分金屬大
一般易溶于水，難溶于有機溶劑
固態時不導電，水溶液或熔融狀態下均導電
離子電荷數越多、離子間距越小，晶格能越大，硬度越大
硬而脆
較高（1000℃左右）
少數為離子液體
晶格能越大，
熔點越高
難溶于常見溶劑
一般不導電（晶體硅是半導體）熔融狀態也不導電
鍵長越短,鍵能越大，晶體熔點越高，硬度越大。
很大
很高
分子晶體物理特性
一般符合“相似相溶”規律，與溶劑形成氫鍵溶解性變大
固態或熔融態不導電，部分溶于水電離而導電
分子間作用力弱，硬度小
分子間作用力弱，熔沸點較低，易升華
典型晶體結構
Typical crystal structure
五.混合晶體
石墨屬于混合型晶體
在石墨晶體中，平均每個六元環所擁有的C原子數為___，C－C鍵數為___；
晶體中C原子數與C－C鍵數之比是 ___ 。
2︰3
2
3
典型晶體結構
Typical crystal structure
五.混合晶體
試題探析
PART 04
試題探析
Analysis of test questions
1.2013年揚子石化杯預賽
試題探析
Analysis of test questions
1.2015年揚子石化杯預賽
試題探析
Analysis of test questions
1.2016年揚子石化杯預賽
試題探析
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1.2017年揚子石化杯預賽
試題探析
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試題探析
Analysis of test questions
1. 2020揚子石化杯預賽
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