《分子晶體》PPT課件

1、 分 子 間 作 用 力 怎 樣 證 明 分 子 間 存 在 作 用 力 ？說 明 了 物 質 的 分 子 間 存 在 著 作 用 力氣 態(tài) 液 態(tài) 固 態(tài)降 溫 加 壓 降 溫分 子 距 離 縮 短 分 子 距 離 縮 短分 子 無 規(guī) 則 運 動 分 子 有 規(guī) 則 排 列二 、 分 子 晶 體 分 子 間 存 在 著 將 分 子 聚 集 在 一 起的 作 用 力 ， 這 種 作 用 力 稱 為 分 子 間 作用 力 又 稱 為 范 德 華 力 范 德 華 力 化 學 鍵 存 在 于 何 種微 粒 之 間 相 互 作 用 的 強 弱 分 子 與 分 子間 的 作 用 力 相 鄰 原 子 間的 相 互 作 用弱 （ 幾 到 幾 十kJ/mol） 強 （ 120800 kJ/mol）HCl分 子 中 ， H Cl 鍵 能 為 431kJ/mol , HCl 分 子 間 的 作 用 力 為 21kJ/mol 。 分 子 間 作 用 力 對 物 質 的 熔 點 、 沸 點 有何 影 響 ？ 分 子 間 作 用 力 越 大 ， 克 服 分 子 間 引 力使 物 質 熔 化 和 氣 化 就 需 要 更 多 的 能 量 ， 熔沸 點 越 高 。 分 子 組 成 和 結 構 相 似 時 ， 分 子 量 越 大 ， 分子 間 作 用 力 越 大 。 請 解 釋 ， 鹵 素 單 質 熔 沸 點 變化 規(guī) 律 。 氟 、 氯 、 溴 、 碘 的 單 質 均 是 分 子 晶 體 ，雙 原 子 分 子 ， 每 個 分 子 都 是 通 過 一 個 單 鍵 結合 而 成 ， 隨 著 分 子 量 的 增 大 ， 分 子 間 作 用 力增 大 ， 故 熔 沸 點 遞 升 。 氫 鍵 的 本 質 氫 原 子 與 電 負 性 大 的 原 子 X以 共 價 鍵 結 合 時 ， H原 子 還 能 夠 跟 另 外 一 個 電 負 性 大 的 原 子 Y之 間 產 生靜 電 引 力 的 作 用 ， 成 為 氫 鍵 ， 表 示 為 ： X-HY（ X、Y為 N、 O、 F） 。 氫 鍵 的 特 征 氫 鍵 既 有 方 向 性 （ X-HY盡 可 能 在 同 一 條 直線 上 ） ， 又 有 飽 和 性 （ X-H只 能 和 一 個 Y原 子 結合 ） 。 氫 鍵 的 大 小 ， 介 于 化 學 鍵 與 范 德 華 力 之 間 ， 不屬 于 化 學 鍵 。 但 也 有 鍵 長 、 鍵 能 。分 子 間 形 成 氫 鍵 時 ， 可 使 化 合 物 的 熔 、 沸 點 顯 著 升 高 。 概 念 ： 分 子 間 以 分 子 間 作 用 力 （ 范 德 華 力 ,氫 鍵 ） 相 結 合 的 晶 體要 點 ： 構 成 分 子 晶 體 的 粒 子 是 分 子 ， 分 子 內 的 原 子 間 以 共 價 鍵 結 合 ， 相 鄰 分 子 間 的 相 互 作 用 是 范 德 華 力特 點 ： 低 熔 沸 點 、 硬 度 小 、 易 升 華 、 不 導 電2. 分 子 晶 體 (1)所 有 非 金 屬 氫 化 物 ： H2O,H2S,NH3,CH4,HX(2)部 分 非 金 屬 單 質 ： X2,O2,H2, S8,P4, C60(除 B、 Si、 等 的 單 質 )(3)部 分 非 金 屬 氧 化 物 : CO2, SO2, NO2, P4O6, P4O10(除 SiO2 等 ）(4)幾 乎 所 有 的 酸 ： H2SO4,HNO3,H3PO4(5)絕 大 多 數(shù) 有 機 物 晶 體 ： 乙 醇 ， 冰 醋 酸 ， 蔗 糖那 些 晶 體 屬 于 分 子 晶 體 呢 ？ 干 冰 晶 體 結 構 示 意 圖分 子 晶 體 結 構 有 何 特 征 ？ (1)只 有 范 德 華 力 ， 無 分 子 間 氫 鍵 -分 子 密 堆 積分 子 晶 體 結 構 有 何 特 征 ？ 如 果 分 子 間 作 用 力 只 是 范 德 華 力 ， 若 以 一 個 分 子為 中 心 ， 其 周 圍 通 常 可 以 有 12個 緊 鄰 的 分 子 。 分 子 晶體 的 這 一 特 征 稱 為 分 子 密 堆 積 。每 個 分 子 周 圍 有 12個 緊 鄰 的 分 子 氫 鍵 具 有 方向 性分 子 晶 體 結 構 有 何 特 征 ？ （ ） 只 有 范 德 華 力 ， 無 分 子 間 氫 鍵 分子 密 堆 積 （ 每 個 分 子 周 圍 有 12個 緊 鄰 的分 子 ， 如 ： C60、 干 冰 、 I2、 O2） （ ） 有 分 子 間 氫 鍵 不 具 有 分 子 密 堆 積特 征 （ 如 ： HF 、 冰 、 NH3 ）分 子 晶 體 結 構 有 何 特 征 ？ 為 什 么 冰 的 密 度 小 于 水 ？ 在 冰 的 晶 體 中 ， 水 分 子 之 間 的 主 要 作 用 力 是 氫鍵 （ 范 德 華 力 為 次 ） 。 這 會 對 冰 晶 體 的 結 構 造 成 什 么樣 的 影 響 呢 ？ 氫 鍵 具 有 方 向性 每 個 水 分 子 的 周 圍 只 有 4個 緊 鄰 的 水 分 子 。 這 一 排 列使 冰 晶 體 中 的 水 分 子 的 利 用率 不 高 ， 留 有 相 當 大 的 空 隙 。 為 什 么 冰 的 密 度 小 于 干 冰 ？ 干 冰 晶 體 內 只 存 在 范 德 華 力 ， 一 個 分 子周 圍 有 12個 緊 鄰 分 子 。 形 成 分 子 密 堆 積 。 在 冰 晶體 中 分 子 間 作 用 力 主 要 是 氫 鍵 ， 一 個 水 分 子 周 圍只 有 4個 緊 鄰 的 水 分 子 ， 形 成 分 子 非 密 堆 積 。 所以 干 冰 的 密 度 大 于 冰 的 密 度 。為 什 么 水 在 40C時 的 密 度 最 大 ？ 當 冰 剛 剛 融 化 成 液 態(tài) 水 時 ， 熱 運 動 使 冰 的 結構 部 分 解 體 ， 水 分 子 的 空 隙 減 小 ， 密 度 增 大 。 超過 40C時 ， 由 于 熱 運 動 加 劇 ， 分 子 間 距 離 加 大 ，密 度 逐 漸 減 小 ， 所 以 4 0C時 水 的 密 度 最 大 。 強 調 ： 分 子 間 作 用 力 作 用 范 圍 小 ， 只 有 分 子 包 括 范 德 華 力 和 氫鍵 與 分 子 充 分 接 近 時 ， 才 有 明 顯 的 作 用 ， 氣態(tài) 分 子 一 般 不 再 考 慮 分 子 間 作 用 力 的 存 在 分 子 間 作 用 力 很 弱 ， 能 量 很 小 ， 易 被 破 壞 ，克 服 它 需 能 量 少 ， 這 就 是 干 冰 易 氣 化 、 碘易 升 華 的 原 因 分 子 間 作 用 力 能 使 分 子 間 的 排 列 有 序 化 ，不 能 改 變 分 子 內 的 結 構 ， 因 此 只 影 響 物 質的 物 理 性 質 1. 共 價 鍵 、 離 子 鍵 和 范 德 華 力 是 構 成 物 質 粒 子 間 的不 同 作 用 方 式 ， 下 列 物 質 中 ， 只 含 有 上 述 一 種 作 用的 是 A.干 冰 B.氯 化 鈉 C.氫 氧 化 鈉 D.碘課 堂 練 習 B 2. 下 列 物 質 在 變 化 過 程 中 ， 只 需 克 服 分 子 間 作 用 力的 是 ( ) A.食 鹽 溶 解 B.鐵 的 熔 化 C.干 冰 升 華 D.氯 化 銨 受 熱 分 解 3. 當 SO3晶 體 熔 化 或 氣 化 時 ， 下 述 各 項 中 發(fā) 生 變 化的 是 ( ) A.分 子 內 化 學 鍵 B.分 子 間 距 離 C.分 子 構 型 D.分 子 間 作 用 力 4. 支 持 固 態(tài) 氨 是 分 子 晶 體 的 事 實 是 A.氮 原 子 不 能 形 成 陽 離 子 B.銨 離 子 不 能 單 獨 存 在 C.常 溫 下 ， 氨 是 氣 態(tài) 物 質 D.氨 極 易 溶 于 水 CBDC 6. 下 列 有 關 共 價 化 合 物 的 說 法 ： 具 有 較 低 的熔 、 沸 點 不 是 電 解 質 固 態(tài) 時 是 分 子 晶 體 都 是 由 分 子 構 成 液 態(tài) 時 不 導 電 ， 其 中 一定 正 確 的 是 ( )A. B. C. D.7. 下 列 分 子 晶 體 ： HCl HBr HF CO H2 熔 沸 點 由 高到 低 的 順 序 是 ( ) A. B. C. D. DC .概 念 ： 相 鄰 原 子 間 以 共 價 鍵 相 結 合 而 形 成 空 間 立 體網(wǎng) 狀 結 構 的 晶 體 構 成 原 子 晶 體 的 粒 子 是 原 子 ， 原 子 間 以 較 強 的 共 價 鍵相 結 合 。2 原 子 晶 體 （ 共 價 晶 體 ） 10928共 價 鍵 在 金 剛 石 晶 體 里 ， 每 個 碳 原 子 都 被 相 鄰 的 4個 碳 原 子所 包 圍 ， 以 共 價 鍵 跟 這 4個 碳 原 子 結 合 ， 形 成 正 四 面 體 。最 小 的 碳 環(huán) 上 有 6個 碳 原 子 。 金 剛 石 里 的 C-C鍵 的 鍵 長 很 短 （ 154pm） ， 鍵 能 很 大（ 347.7KJ/mol） ,所 以 金 剛 石 在 所 有 晶 體 中 硬 度 最 大 ， 而且 熔 點 也 很 高 （ 35500C） 。 練 習 1： 金 剛 石 晶 體 是 一種 立 體 的 空 間 網(wǎng) 狀 結 構 ，試 分 析 ；（ 1） 晶 體 中 最 小 碳 環(huán) 由 個 C原 子 組 成 ？（ 2） 晶 體 中 每 個 C原 子參 與 了 條 CC鍵 的形 成 ？ （ 3） 原 子 個 數(shù) 與CC鍵 數(shù) 之 比為 ？6 41： 2 常 見 的 原 子 晶 體某 些 非 金 屬 單 質 ： 金 剛 石 （ C） 、 晶 體 硅 (Si)、 晶 體 硼 （ B） 、 晶 體 鍺 (Ge)等某 些 非 金 屬 化 合 物 ： 碳 化 硅 （ SiC） 晶 體 、 氮 化 硼 （ BN） 晶 體某 些 氧 化 物 ： 二 氧 化 硅 （ SiO ） 晶 體 、 Al2O3 練 習 2： 有 下 列 八 種 物 質 ： 水 晶 、 冰 醋 酸 、 白 磷 、 氬 晶 體 、碳 化 硅 、 干 冰 、 金 剛 石 和 過 氧 化 氫 晶 體 。填 空 ： 屬 于 原 子 晶 體 的 化 合 物 是 ： ； 直 接 由 原 子 構 成 的 晶 體 是 ： ； 含 有 極 性 鍵 和 非 極 性 鍵 的 分 子 晶 體 是 是 ： ； 屬 于 分 子 晶 體 的 單 質 是 ： ； 受 熱 熔 化 后 化 學 鍵 不 發(fā) 生 變 化 的 是 ： ； 受 熱 熔 化 需 破 壞 化 學 鍵 的 是 ： 。水 晶 碳 化 硅水 晶 碳 化 硅 、 金 剛 石冰 醋 酸 過 氧 化 氫 晶 體氬 晶 體 、 白 磷冰 醋 酸 、 氬 晶 體 白 磷 干 冰 過 氧 化 氫 晶 體水 晶 碳 化 硅 金 剛 石 練 習 3： 下 列 物 質 不 存 在 氫 鍵 的 是 A.冰 醋 酸 中 醋 酸 分 子 之 間 B.液 態(tài) HF中 的 HF分 子 之 間 C.一 水 合 氨 分 子 中 的 氨 分 子 與 水 分 子 之 間 D.可 燃 冰 (CH48H2O)中 甲 烷 分 子 與 水 分 子 之 間練 習 4： 有 關 晶 體 的 下 列 說 法 正 確 的 是 A.晶 體 中 分 子 間 作 用 越 大 ， 分 子 越 穩(wěn) 定 B.原 子 晶 體 中 原 子 間 鍵 長 越 短 ， 晶 體 越 穩(wěn) 定 C.原 子 晶 體 中 共 價 鍵 越 強 ， 熔 沸 點 越 高 D.分 子 晶 體 中 ， 共 價 鍵 鍵 能 越 大 ， 該 分 子 的 熔 沸 點 越 高 E.微 粒 間 通 過 共 價 鍵 形 成 的 晶 體 ， 具 有 高 的 熔 沸 點 F.冰 融 化 時 水 分 子 中 共 價 鍵 發(fā) 生 斷 裂 G.分 子 晶 體 內 一 定 存 在 共 價 鍵 5. 下 列 有 關 晶 體 的 敘 述 ， 屬 于 原 子 晶 體 的 是 ：A. 由 分 子 間 作 用 力 結 合 而 成 ， 熔 點 低 ；B. 固 體 熔 融 后 容 易 導 電 ， 熔 點 在 1000 左 右 ；C. 由 共 價 鍵 結 合 形 成 空 間 網(wǎng) 狀 結 構 ；D. 熔 沸 點 高 ， 硬 度 大 。6. 某 單 質 組 成 的 晶 體 一 定 不 是 ：A. 離 子 晶 體 ； B. 分 子 晶 體 ；C. 原 子 晶 體 ； D. 金 屬 晶 體 CA 三 、 金 屬 晶 體一 、 金 屬 鍵 ：1.金 屬 鍵 ： 在 金 屬 單 質 晶 體 中 ,使 金 屬 原 子 相 互 結 合 的 強 烈 作用 （ 金 屬 離 子 與 自 由 電 子 間 的 強 烈 的 相 互 作 用 ） 叫 金 屬 鍵 2.金 屬 晶 體 :金 屬 陽 離 子 和 自 由 電 子 之 間 通 過 金 屬 鍵 結 合 而 形成 的 晶 體 構 成 微 粒 ： 金 屬 陽 離 子 與 自 由 電 子 ； 微 粒 間 的 作 用 ： 金 屬 鍵 物 性 特 點 ： 大 部 分 金 屬 熔 點 較 高 、 質 硬 （ 少 數(shù) 質 軟 ） ， 難 溶 于水 （ K、 Na、 Ca等 與 水 反 應 ） ， 能 導 電 、 導 熱 、 有 延 展 性 等 堆 積模 型 典 型 代 表 空 間 利用 率 配 位 數(shù) 晶 胞簡 單立 方 只 有 Po 52 6鉀型 堿 金 屬 、 Fe 68 8鎂 型 Mg/Zn/Ti 74 12 最緊密堆積銅型 Cu/Ag/Au 74 12 3. 金 屬 晶 體 Po周 圍 相 切 的 Po為 64. 金 屬 晶 體 堿 金 屬 或 Fe周 圍 相 切 的 原 子 為 8 5. 金 屬 晶 體 Mg、 Zn、 Ti周 圍 相 切 的 原 子 為 126. 金 屬 晶 體 Cu、 Ag、 Au周 圍 相 切 的 原 子 為 12 NaCl晶 胞 CsCl晶 胞離 子 晶 體 中 存 在 的 微 粒 是 ： 陰 、 陽 離 子微 粒 間 的 作 用 力 是 ： 離 子 鍵 (離 子 內 可 能 存 在 共 價鍵 )哪 些 是 離 子 晶 體 ： 大 多 數(shù) 鹽 、 堿 、 金 屬 氧 化 物強 調 ： 離 子 晶 體 一 定 是 化 合 物離 子 鍵 無 飽 和 性 、 無 方 向 性四 、 離 子 晶 體 兩 種 晶 體 中 陽 離 子 和 陰 離 子 的 配 位 數(shù) 是 否相 等 ？離 子 晶 體 陰 離 子 的 配 位 數(shù) 陽 離 子 的 配 位 數(shù)NaClCsCl 68 86 離 子 晶 體 的 性 質在 離 子 晶 體 中 ， 離 子 間 存 在 較 強 的 離 子鍵 ， 使 離 子 晶 體 的 硬 度 較 大 ， 難 于 壓 縮 ，具 有 較 高 的 熔 沸 點 。一 般 來 說 ： 熔 沸 點 的 順 序 是 原 子 晶 體 離 子 晶 體 分 子 晶 體離 子 晶 體 的 熔 點 高 低 取 決 于 離 子 鍵 的 強 弱離 子 鍵 的 強 弱 取 決 于 離 子 半 徑 和 所 帶 電 荷 NaCl 晶 體 是 個 大 分 子 ， 晶 體 中 無 單 獨 的 NaCl 分 子 存 在 。NaCl 是 化 學 式 ， 因 而 58.5 可 以 認 為 是式 量 ， 不 是 分 子 量 。離 子 晶 體 中 沒 有 分 子 式 ， 只 有 化 學 式 ?；?學 式 是 微 粒 的 配 位 數(shù) 之 比 。 晶 體 類 型 分 子 晶 體 原 子 晶 體 金 屬 晶 體 離 子 晶 體構 成 粒 子粒 子 間 作 用 力熔 、 沸 點硬 度延 展 性導 電 性典 型 實 例 分 子 原 子 金 屬 離 子 和 自 由 電 子 陰 、 陽 離 子范 德 華 力 共 價 鍵 金 屬 鍵 離 子 鍵可 能 的 化 學 鍵 共 價 鍵 共 價 鍵低 很 高 變 化 大 高小 很 大 變 化 大 較 大差 差 良 好 差不 導 電 不 導 電 良 好 的 導電 性 不 導 電NaCl、CsCl、CaF 2干 冰 、 冰 、Ne、 HCl等 金 剛 石 、水 晶 等 釙 、 鉀 、鎂 、 銅 四 種 晶 體 比 較 最 近 原 子 個 數(shù) 求 算 或 空 間 構 型 判 斷 ：1. 求 離 Na+最 近 的 Cl 個 數(shù) 求 離 Cl 最 近 的 Na 個 數(shù)方 法 三 :配 位 數(shù) 為 6， 配 位 原 子 空 間 構 型 為 正 八 面 體方 法 一 ： 找 點 法 (x、 y、 z) 方 法 二 ： 排 除 重 復 計 算 法 2. 求 離 Cs+最 近 的 Cl 個 數(shù) 求 離 Cl 最 近 的 Cs 個 數(shù)方 法 ： 配 位 數(shù) 為 8， 配 位 原 子 空 間 構 型 為 正方 體 3. 求 離 Ca2 最 近 的 F 個 數(shù) 求 離 F 最 近 的 Ca2+個 數(shù)方 法 :Ca2+的 配 位 數(shù) 為 8， 配 位 原 子 構 型 為 正方 體 F 的 配 位 數(shù) 為 4， 配 位 原 子 構 型 為 正四 面 體 FCa 2 4. 求 離 Na+最 近 的 Na 個 數(shù) 求 離 Cl 最 近 的 Cl 個 數(shù)方 法 一 ： 找 點 法 (x、 y、 z) 方 法 二 ： 排 除 重 復 計 算 法 5. 求 離 CO2最 近 的 CO2個 數(shù)方 法 一 ： 找 點 法 (x、 y、 z) 方 法 二 ： 排 除 重 復 計 算 法 6. 冰 中 ， 求 離 H2O最 近 的 H2O個 數(shù) 氫 鍵 具 有 方向 性 1 下 列 化 學 式 能 真 實 表 示 物 質 分 子 組 成 的 是 （ ）A NaOH B SiO2 C CsCl D SO3 2 下 列 的 晶 體 中 ， 化 學 鍵 種 類 相 同 ， 晶 體 類型 也 相 同 的 是 （ ）A SO2與 SiO2 B CO2與 H2O C NaCl與 HCl D CCl4與 KClD B課 堂 檢 測 3 下 面 有 關 離 子 晶 體 的 敘 述中 ， 不 正 確 的 是 （ ）A 1mol氯 化 鈉 中 有 NA個NaCl分 子B 氯 化 鈉 晶 體 中 ， 每 個 Na+周 圍 距 離 相 等 的 Na+共 有 6個C 氯 化 銫 晶 體 中 ， 每 個 CS+周 圍 緊 鄰 8個 Cl-D 平 均 每 個 NaCl晶 胞 中 有 4個 Na +、 4個 Cl-AB 5 20世 紀 80年 代 中 期 ， 科 學 家 發(fā) 現(xiàn) 并 證 明 碳 還 以 新 的 單 質 形態(tài) C60存 在 。 后 來 人 們 又 相 繼 得 到 了 C70、 C76、 C84、 C90、 C94等 另 外 一 些 球 碳 分 子 。 90年 代 初 ， 科 學 家 又 發(fā) 現(xiàn) 了 管 狀 碳 分 子和 洋 蔥 狀 碳 分 子 。 (如 圖 1-5)： 下 列 說 法 錯 誤 的 是 A 金 剛 石 和 石 墨 的 熔 點 肯 定 要 比 C60高B 據(jù) 估 計 C60熔 點 比 金 剛 石 和 石 墨 要 高C 無 論 是 球 碳 分 子 ， 還 是 管 狀 碳 分 子 、 洋 蔥 狀 碳 分 子 ， 都 應看 作 是 碳 的 同 素 異 形 體D 球 碳 分 子 是 碳 的 同 素 異 形 體 ， 而 管 狀 碳 分 子 、 洋 蔥 狀 碳 分子 則 不 一 定 BD 6 下 列 數(shù) 據(jù) 是 對 應 物 質 的 熔 點據(jù) 此 做 出 的 下 列 判 斷 中 錯 誤 的 是 A 鋁 的 化 合 物 的 晶 體 中 有 的 是 離 子 晶 體B 表 中 只 有 BCl3和 干 冰 是 分 子 晶 體C 同 族 元 素 的 氧 化 物 可 形 成 不 同 類 型 的 晶 體D 不 同 族 元 素 的 氧 化 物 可 形 成 相 同 類 型 的 晶 體 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 920 801 1291 190BCl3 Al2O3 CO2 SiO2-107 2073 -57 1723B 7. 某 離 子 晶 體 晶 胞 結 構 如 下 圖 所 示 ， x位 于 立 方 體 的 頂點 ，Y位 于 立 方 體 中 心 。 試 分 析 ：(1)晶 體 中 每 個 Y同 時 吸 引 著 _個 X， 每 個 x同時 吸 引 著 _個 Y， 該 晶 體 的 化 學 式 為_ 。(2)晶 體 中 在 每 個 X周 圍 與 它 最 接 近 且 距 離 相 等 的 X共 有_個 。(3)晶 體 中 距 離 最 近 的 2個 X與 1個 Y形 成 的 夾 XYX的 度數(shù) 為 _。(4)設 該 晶 體 的 摩 爾 質 量 為 M gmol -1， 晶 體 密 度 為 cm-3，阿 伏 加 德 羅 常 數(shù) 為 NA則 晶 體 中 兩 個 距 離 最 近 的 X中 心 間的 距 離 為 _ 。 48XY212109 28 3 2AmN 8. 二 氧 化 硅 晶 體 是 立 體 的網(wǎng) 狀 結 構 ， 其 晶 體 模 型 如 右圖 所 示 。 認 真 觀 察 晶 體 模 型并 回 答 下 列 問 題 ：(1)二 氧 化 硅 晶 體 中 最 小 的環(huán) 為 元 環(huán) 。(2)每 個 硅 原 子 為 個 最 小環(huán) 共 有 。(3)每 個 最 小 環(huán) 平 均 擁 有 _個 氧 原 子 。 SiO12 121 3 Aa NMN A3 NNaM 3 ANMNa 五 . 晶 胞 邊 長 的 求 法 ：NaCl晶 胞1. 求 晶 胞 的 邊 長2. 求 Na 最 近 的 Cl 的 距 離3. 求 相 鄰 兩 個 最 近 的 Na 間 或 相鄰 兩 個 最 近 的 Cl 間 的 距 離 a2r4 Cl ar2r2 ClNa 2/r 4a 2r邊 長相 鄰 原 子 間 距 3/4ra 2r邊 長相 鄰 原 子 間 距 四 、 密 度 的 計 算 、 空 間 利 用 率 (金 屬 晶 體 )： 1001003 3)( 3r4 aN 利 用 率 3 A)( NMaN 密 度 利 用 率密 度 四 、 密 度 的 計 算 、 空 間 利 用 率 (金 屬 晶 體 )： 2ra 2r邊 長相 鄰 原 子 間 距 1001003r)2( 3 3r4818 利 用 率 3r)2( ANM818 密 度 利 用 率密 度 晶 體 Po 3/4ra 2r邊 長相 鄰 原 子 間 距 1001003)3/r4( 3 3r41818 ）（利 用 率 3)3/r4( ANM1818 ）（密 度 利 用 率密 度 堿 金 屬 或 Fe r 22a 2r邊 長相 鄰 原 子 間 距 1001003)2/r4( 3 3r4216818 ）（利 用 率 3)2/r4( ANM216818 ）（密 度 利 用 率密 度 CuAgAu NaCl晶 胞 3 AaN58.54密 度 3 Aa N58.521 密 度 NaCl晶 胞 1001003NaCl 3Cl3Na 1001003Cl 3Cl3Na )2rr2( 3r443r44 )2/r4( 3r443r44 利 用 率 CsCl晶 胞 3 AaN58.51密 度 3/)r2r2( 3r413r41 1001003CsCl 3Cl3Cs 利 用 率 CaF2晶 胞 3 AaN784密 度 石 墨 h621 N122Sin60aa 0A 密 度 練 習 .1986年 ， 瑞 士 兩 位 科 學 家 發(fā) 現(xiàn) 一 種 性 能 良 好的 金 屬 氧 化 物 超 導 體 ， 使 超 導 工 作 取 得 突 破 性 進展 ， 為 此 兩 位 科 學 家 獲 得 了 1987年 的 Nobel物 理學 獎 。 其 晶 胞 結 構 如 圖 。 (1)根 據(jù) 圖 示 晶 胞 結 構 ， 推 算 晶 體 中 Y， Cu， Ba和 O原 子 個 數(shù) 比 ， 確 定 其 化 學 式 (2)根 據(jù) (1)所 推 出 的 化 合 物 的 組 成 ， 計 算 其 中 Cu原 子 的 平 均 化 合 價 (該 化 合 物 中 各 元 素 的 化 合 價為 Y+3， Ba+2， Cu+2和 Cu+3)試 計 算 化 合 物 中 這 兩種 價 態(tài) Cu原 子 個 數(shù) 比 (1)YBa2Cu3O7 (2)Cu 2+:Cu3+=2:1 Cu 練 習 ： 食 鹽 晶 體 是 由 鈉 離 子 和 氯 離 子 組 成 ， 這 兩 種 離子 在 空 間 按 3個 垂 直 方 向 都 是 等 距 離 地 交 錯 排 列 。 已 知食 鹽 的 摩 爾 質 量 是 58.5g/mol， 密 度 是 2.2g/cm3則 食 鹽中 相 鄰 的 鈉 離 子 核 間 距 離 的 數(shù) 值 _ 4.0 10 8cm A 3.0 10-8cmB 3.5 10-8cmC 4.0 10-8cmD 5.0 10-8cm 練 習 3： 如 圖 2， 最 近 Cs+和 Cl-間 的 距 離 是 3.55 10-8cm， 算 出 CsCl晶 體 的 密 度 。(3.99gcm-3) 練 習 ： 晶 體 硼 的 基 本 結 構 單 元 都 是 由 硼 原 子 組 成 的 正 二 十 面體 ， 其 中 含 有 20個 等 邊 三 角 形 的 面 和 一 定 數(shù) 目 的 頂 角 ， 每 個 頂角 各 有 一 個 硼 原 子 ， 如 圖 2-10所 示 ， 回 答 ：（ 1） 鍵 角 ；（ 2） 晶 體 硼 中 的 硼 原 子 數(shù) 個 ； B B鍵 條 。600 1230多 面 體 中 ： 面 數(shù) +頂 點 數(shù) -棱 數(shù) 2歐 拉 公 式 ： 常 見 的 原 子 晶 體某 些 非 金 屬 單 質 ： 金 剛 石 、 晶 體 硅 、 晶 體 硼 、 晶 體 鍺 等某 些 非 金 屬 化 合 物 ： 碳 化 硅 、 氮 化 硼某 些 氧 化 物 ： 二 氧 化 硅 、 Al2O3晶 體 的 判 斷 方 法方 法 一 :從 晶 體 的 硬 度 、 熔 沸 點 等 物 理 性 質 進 行 判 斷方 法 二 :從 晶 體 的 構 成 微 粒 及 微 粒 間 作 用 力 進 行 判 斷方 法 三 :從 物 質 的 類 別 ， 如 ： 金 屬 對 應 的 晶 體 是 金 屬 晶 體 ， 離子 化 合 物 對 應 的 晶 體 是 離 子 晶 體 ， 記 住 常 見 的 原 子 晶 體 ， 其 余的 就 是 分 子 晶 體 。晶 體 類 別 的 判 斷 ： (1)所 有 非 金 屬 氫 化 物 ： H2O,H2S,NH3,CH4,HX(2)部 分 非 金 屬 單 質 ： X2,O2,H2, S8,P4, C60(除 B、 Si、Ge等 的 單 質 )(3)部 分 非 金 屬 氧 化 物 : CO2, SO2, NO2, P4O6, P4O10(除 SiO2 、 Al2O3等 的 單 質 )(4)幾 乎 所 有 的 酸 ： H2SO4,HNO3,H3PO4(5)絕 大 多 數(shù) 有 機 物 晶 體 ： 乙 醇 ， 冰 醋 酸 ， 蔗 糖分 子 晶 體 的 常 見 類 型晶 體 類 別 的 判 斷 ： 晶 體 與 單 質 、 化 合 物 的 交 叉 關 系 ： 金 屬 單 質 一 般 金 屬 晶 體 (除 Ge)、 非 金 屬 單 質 一 般 分子 晶 體 (除 C、 Si、 Ge、 B) 金 屬 氧 化 物 一 般 離 子 晶 體 (除 Al2O3等 )、 非 金 屬 氧 化物 一 般 分 子 晶 體 (除 SiO2等 ) 所 有 酸 類 都 屬 于 分 子 晶 體 堿 類 (除 氨 水 )一 般 都 是 離 子 晶 體 鹽 類 (除 AlCl 3)一 般 都 是 離 子 晶 體 晶 體 中 存 在 的 作 用 力 ： 分 子 晶 體 中 一 般 存 在 范 德 華 力 (受 相 對 分 子 質 量 和 分子 極 性 影 響 )、 存 在 分 子 內 共 價 鍵 (稀 有 氣 體 不 存 在共 價 鍵 )、 HF/H2O/NH3 /-OH/-NH2還 存 在 氫 鍵 (不 是 化學 鍵 ) 原 子 晶 體 中 只 存 在 共 價 鍵 (單 質 是 非 極 性 鍵 ) 金 屬 晶 體 中 只 存 在 金 屬 鍵 離 子 晶 體 中 存 在 離 子 鍵 、 可 能 存 在 共 價 鍵 (如 NH4Cl、NaOH、 Na 2O2 中 ) 石 墨 晶 體 存 在 共 價 鍵 、 金 屬 鍵 、 范 德 華 力 熔 沸 點 大 小 比 較 ：一 般 ， 原 子 晶 體 離 子 晶 體 分 子 晶 體 固 態(tài) 液 態(tài) 氣 態(tài) ， 合 金 單 質原 子 晶 體 ： 組 成 相 似 ， 原 子 半 徑 越 小 、 鍵 能 越 大 ， 熔沸 點 越 高 ， 如 金 剛 石 SiC 單 晶 硅離 子 晶 體 ： 組 成 相 似 ， 陰 陽 離 子 半 徑 和 越 小 ， 離 子 電荷 越 多 ， 離 子 鍵 越 強 ， 熔 沸 點 越 高金 屬 晶 體 ： 金 屬 陽 離 子 半 徑 越 小 、 自 由 電 子 越 多 ， 金屬 鍵 越 強 ， 熔 沸 點 越 高分 子 晶 體 ： 首 先 考 慮 氫 鍵 ， 再 結 構 相 似 時 考 慮 范 德 華力 ， 有 機 物 要 考 慮 支 鏈 數(shù) 目 常 見 的 非 晶 體 有 ： 玻 璃 、 松 香 、 塑 料 、 明膠 、 瀝 青大 多 數(shù) 固 體 是 晶 體二 、 晶 胞 的 分 析 和 計 算（ 1） 均 攤 法對 于 長 方 形 （ 正 方 形 ） 頂 點 1/8、 棱 上 1/4、面 上 1/2、 體 內 1（ 2） 晶 胞 的 計 算 確 定 化 學 式求 出 一 個 晶 胞 所 含 各 微 粒 的 個 數(shù) ， 確 定 最簡 比 。確 定 邊 長 、 密 度 、 摩 爾 質 量NA晶 胞 中 微 粒 個 數(shù) 晶 胞 的 體 積