无机化学电子教案——7（晶体）.pdfVIP

第七章固体的结构和性质

【教学基本要求】

(1)了解晶体和非晶体的基本概念，掌握其特征。

(2)熟悉三种类型离子晶体的特征，了解晶格能对离子化合物性质的影响。

(3)了解金属键的形成和特性，并能用金属键的概念说明金属的共性。

(4)掌握四种不同类型晶体的结构特征和物理性质。

(5)理解离子极化的概念，掌握其应用。

【教学重点和难点】

重点

（1）晶体与非晶体特征和区别

（2）晶体的四中基本类型

（3）离子极化对物质性质的影响

难点

离子极化的基本概念以及对物质性质的影响

【引言】

物质的主要聚集状态有气体、液体和固体。固体物质又分为晶体和非晶体两大类，多

数固体物质都是晶体。本章内容主要围绕以下三个方面展开。首先简单介绍有关晶体结构

中的一些常用术语和基本概念。这一问题比较抽象，不好理解，希望读者注意把握重点，

如晶体的特征。对于较难理解的晶体的空间结构要做到能够从几何概念上初步了解和想象

第二个问题是这一章的重点内容——四种晶体类型。四种晶体类型的划分是以晶体中晶

结点上的微粒不同以及微粒间结合力的不同划分的。晶体中晶格结点上微粒不同，其结合

力不同，晶体的类型不同，其性质也就不同。通过学习要能够从晶体的性质推断其晶体类

型；相反，知道了物质属于哪一类晶体，应可推知其性质。第三个问题是离子极化的概念

离子极化是把分子极化的概念推广到离子体系的结果。对于共价型的分子晶体，其物理性

质的不同可从分子间力(有的也包括氢键)去解释。同样，对于离子晶体的有些物理性质等，

可以用离子极化的理论去说明。第三个问题的关键是理解概念、掌握应用。

【教学内容】

9.1晶体与非晶体

9.1.1晶体的特征

X射线研究表明，固体可分为晶状固体和无定形固体两类。自然界中大多数固体物

质是晶体。晶体内部的微粒在空间呈有序排列，非晶体内部的微粒则处于无序状态，所以

二者的性质是不同的。晶体具有以下特征

1.有一定的几何外形

从外观上看，晶体一般都具有规则的几何外形。例如食盐晶体是立方体，石英(SiO)是六

2

角柱体等，图见相关教材。与晶体相反，非晶体没有固定的几何外形，又称无定形体。例

如，玻璃、橡胶、沥青、动物胶、松香等，他们的外形是随意性的。

2.有固定的熔点

在一定压力下将晶体加热，当温度升到某一定值（达到晶体的熔点）时，晶体才开始

熔化，继续加热，在它没有全部熔化以前，温度保持不变，这是外界供给的热量用于晶体

从固体转变为液体，直到晶体全部熔化后，温度才重新上升。而非晶体没有固定的熔点。

如玻璃加热，它先变软，然后慢慢地熔化成粘滞性很大的流体。在这一过程中温度是不断

上升的，从软化到熔体，有一段温度范围。

3.各向异性

晶体的某些性质具有方向性。如导电性、导热性、光学性质、力学性质等，在晶体的

不同方向表现出明显的别。例如云母特别容易按纹理面的方向裂成薄片；石墨晶体内平

行于石墨层方向比垂直于石墨层的导热率要达4-6倍，导电率要大5000倍。而非晶体是各

向同性的。

晶体的特性是由晶体的内部结构所决定的。应用X射线研究表明，晶体内部的微粒

（离子、原子或分子）在空间的排列是有次序的、有规律的，它们总是按照某种确定的规

则重复排列。非晶体内部微粒的排列是无次序的、不规律的。图9-2为石英晶体和石英玻

璃（非晶体）

注意：晶体与非晶体之间并没有严格的限界，在一定条件下可相互转化。从热力学上

讲，晶态物质比非晶态物质稳定。

7.1.2晶体的内部结构

1.晶格：组成晶体的微粒有规则地排列在空间的一定点上，这些点群具有一定的几何

形状，称为结晶格子，简称晶格。每个粒子在晶格中所占有的位置称为晶格的结点。

2.晶胞：在晶体的晶格中，能表现出其结构的一切特征的最小部分叫晶胞。整个晶体

可视为由无数个互相紧密排列的晶胞所组成。

3.晶格类型

晶体可分为7大晶系。同一晶系中又有不同的晶格类型，共有14种晶格类型。