高中《化学》选择性必修二第三章晶体结构与性质重点知识归纳总结.pptxVIP

晶体结构与性质本章将深入探讨晶体的内部结构及其对材料性质的影响。从晶胞单元、空间晶格到晶体类型，系统地了解晶体的微观结构。同时分析晶体的物理化学特性，如熔点、硬度、导电性等，以及结构与性质的内在联系。BabyBDRR

晶体的定义和特点晶体是由有序排列的原子、分子或离子构成的固体物质。它们具有一些独特的物理性质,如固有的几何形状、高度对称性和良好的光学性能。这些特征是由于晶体内部原子或离子的有序排列所决定的。

晶体的定义晶体概念晶体是由规律排列的原子、离子或分子所组成的固体物质,具有特定的几何形状和内部规则的结构。晶体成分晶体可以由金属元素、非金属元素或化合物组成,根据组成成分的不同可以分为不同种类。晶体特点晶体具有规则的几何形状、高度有序的原子排列、固有的物理化学性质等特点,与无定形固体有所不同。

晶体的特点定量有序性晶体是由有规律地排列的原子或离子组成的物质,呈现出高度的有序性和定量性结构特征。表面规则性晶体生长时会形成几何规则的外形,表面光滑平整,反映了内部规则的原子/离子排列。物理性质均一在晶体的任意部位,其物理性质如密度、硬度、熔点等都是均一一致的。

晶体的分类晶体按照组成元素的不同可以分为四大类:离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体。每类晶体都有自己独特的结构和性质。

离子晶体组成特点离子晶体由正负电荷的离子有序排列而成。例如氯化钠(NaCl)由Na+和Cl-离子构成。这种晶体具有高熔点和硬度。键合方式离子晶体中的离子通过强劲的离子键相互吸引而结合在一起。这种键合力使得离子晶体通常具有高熔点和硬度。物理性质离子晶体通常是绝缘体,不能导电。但在熔融态或溶于水后,离子就可以自由移动,使其具有良好的离子导电性。应用领域离子晶体广泛应用于电子陶瓷、建筑材料、化学工业和生物医学等领域。例如氧化铝(Al2O3)、氧化钙(CaO)等。

共价晶体高度有序的原子排布共价晶体由共价键连接的原子组成,原子以高度有序的方式排布,形成牢固的三维网络结构。高熔点和硬度共价键强度大,原子间结合牢固,使共价晶体具有高熔点和高硬度的特点。良好的绝缘性共价晶体的价电子均被占据,没有自由电子,因此具有良好的绝缘性。应用广泛共价晶体广泛应用于电子元件、机械零件和建筑材料等领域。

金属晶体结构紧凑金属晶体的原子排列有序紧密,原子间连接稳定,呈现出高度的密集性和金属光泽。有序排列金属晶体中的金属原子呈现有序、周期性的排列,形成稳定的晶格结构。多晶结构大多数金属材料呈现多晶结构,由许多小晶粒组成,晶粒的大小和分布影响金属的性质。

分子晶体特点分子晶体由独立的分子组成,分子之间的作用力较弱,分子结构与排列方式决定了其独特的物理化学性质。常见例子冰晶、硫磺、尿素等都属于分子晶体,这类晶体通常具有较低的熔点和沸点。应用分子晶体在材料科学、化学工艺等领域有广泛应用,如作为潜热蓄热材料、生物医药中间体和有机发光材料。

晶体的结构探讨晶体结构的基本概念,包括晶胞、晶格、晶面和晶向,以及晶体的几何形状。揭示晶体内部有序排列的规律。

晶胞的概念晶胞的定义晶胞是构成晶体的基本单位。它是由晶体的基本构成单元，即原子、离子或分子所组成的最小重复单元。晶胞的特点晶胞具有规则的几何形状和固定的尺寸，可以通过平移和旋转来构成整个晶体结构。晶胞的种类和尺寸决定了晶体的结构和性质。晶胞的类型根据晶胞中原子、离子或分子的排列方式不同，晶体可分为简单晶胞、复合晶胞和基本晶胞等几种类型。晶胞的应用晶胞的概念在晶体结构分析、晶体生长以及材料科学等领域都有广泛应用。它是研究和描述晶体结构的基础。

晶格的概念晶格的定义晶格是由排列有序的原子或离子构成的三维周期性结构。它由重复的基本单元即晶胞组成,表现出长程的周期性排列。晶格的类型根据晶格的对称性不同,晶体可分为七种基本晶系:立方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系、菱面体晶系、六方晶系和三方晶系。晶格参数描述晶格结构的晶格参数包括晶胞长度a、b、c和晶胞角α、β、γ,它们共同决定了晶体的几何形状。

晶面和晶向晶面晶体由有规则排列的原子、离子或分子组成,呈现出各种几何形状,这些几何平面称为晶面。晶面是构成晶体内部规则结构的基本单元。晶向晶体中各种晶面的方向称为晶向。晶向反映了晶体内部原子、离子或分子的排列秩序。不同的晶向具有不同的物理化学性质。指数化使用Miller指数可以对晶面和晶向进行归类和命名。Miller指数是用三个整数来表示晶面或晶向的一种方法,可以唯一地确定晶体结构中的位置。

晶体的几何形状规则几何体不同类型的晶体可形成各种规则几何体,如立方体、六角柱、八面体等,具有高度对称性。面和角度晶体的面和角度呈现有序排列,反映了内部晶格的规则结构。这些特征是晶体的重要识别标志。镜面反射晶体表面光滑,能呈现镜面反射,有利于光学应用。这是由于晶格原子的