高考化学专题复习第十章晶体结构教案12页

第十章 晶体结构
一、教学基本要求
1.晶体的类型
熟悉晶体的特征和晶体的分类。
2.共价型物质的晶体
了解金属键理论和金属晶体；掌握分子的极性、分子间力、氢键及对物质性质的影响。
3.离子型晶体
熟悉相应的离子特征（离子半径、离子的电子构型），了解离子晶体结构，掌握晶格能
的概念（不要求计算）。理解离子极化的概念及离子极化对化合物性质的影响。
二、学时分配:
讲 授 内 容 学时数(5.0)
1．晶体的类型 1.0
2．共价型物质的晶体 1.5
3．离子型晶体 1.5
三、教学内容

10.1 晶体类型
自然界绝大多数物质是以固态形式存在，所以研究固体的存在和性质就显得非常重要。
固态物质可以按照其中原子排列的有序程度分为晶体和非晶体。晶体又分单晶体和多晶体。
10.1.1 晶体的特征
与非晶体相比，晶体通常有如下特征：有一定的几何外形、有固定的熔点、各向异性。
a.晶体具有一定的几何形状，其内部质点(分子、原子或离子)在空间有规律地重复排列，
如氯化钠、石英、磁铁矿等均为晶体。
非晶体（无定形物质）则没有一定的结晶外形，质点的排列没有规律，如玻璃、石蜡都
是无定形物质。不定形物质往往是在温度突然下降到液体的凝固点以下成为过冷液体时，物质
的质点来不及进行有规则的排列而形成的。
b．晶体有固定的熔点。晶体在一定温度时便开始熔化。继续加热时，在晶体没有完全熔
化以前，温度保持恒定，待晶体完全熔化后，温度才开始上升。因此晶体具有固定的熔点，这
是晶体的又一特征。
而非晶体（无定形物质）没有固定的熔点。如玻璃、石蜡等。当加热非晶体时，升高到
某一温度后开始软化，流动性增加，最后变成液体。从软化到完全熔化的过程中，温度是不断
上升的，没有固定的熔点，只能说有一段软化的温度范围。
C．晶体具有各向异性。晶体中各个方向排列的质点间的距离和取向不同，因此晶体是各
向异性的，即在不同方向上有不同的性质。例如石墨容易沿层状结构的方向断裂，石墨在与层
平行方向上的导电率比与层垂直方向上的导电率要高1万倍以上，各向异性是晶体的重要特征。
非晶体的无规则排列决定了它们是各向同性的。
由此可见，规则的几何外形、固定的熔点、各向异性以及对称性等是晶体的几个宏观基本
特征。
10.1.2 晶体的分类
一、 晶体的内部结构
晶格：把晶体中的粒子(原子、离子或分子)抽象地看成一个点(并称为结点)，沿着一定方
向，按照某种规则把结点联结起来，则可以得到描述各种晶体内部结构的空间图像，称为晶格。
晶胞：在晶格中，能表现出其结构一切特征的最小部分称为晶胞。换言之，整个晶体就是
由晶胞堆砌而成。晶胞的大小和形状由 6个参数来决定。
二、四种类型晶体的结构和特征
根据晶胞结构单元间作用力性质的不同，晶体又可分为四个基本类型：离子晶体、原子

晶体、金属晶体和分子晶体。表 10-1归纳了四类晶体的结构和特性。
表 10-1 四类晶体的结构和特性
10.2 共价型物质的晶体
10.2.1 金属晶体
一、金属键理论
自由电子模型：金属原子电负性、电离能较小，价电子容易脱离原子的束缚，这些价电
子类似理想气体分子一样，在阳离子之间可以自由运动，形成了离域的自由电子气。自由电子
把金属阳离子胶合成金属晶体。金属晶体中由于金属原子间的作用力称为金属键。金属键没有
方向性和饱和性，所以金属晶格的结构力求金属原子的密堆积。最紧密的堆积往往是最稳定的
结构(金属离子间的价电子具有最大的重叠)。
二、金属晶体
在晶体中组成晶格的质点排列的是金属原子或金属离子，质点间的作用力是金属键力，
该晶体称为金属晶体。
金属晶体中排列着的是中性原子或金属正离子金属原子中只有少数价电子能用于成键。
这样少的价电子不足以是金属原子间形成正规的离子键或共价键。因此金属在形成晶体时倾向
于形成组成极为紧密的结构，使每个原子拥有尽可能多的相邻原子。从X射线衍射分析测定，
证明大多数金属单质都是具有较简单的等径圆球密堆积结构。金属晶体中金属原子可以看成是
半径相等的圆球。它们的密堆积方式，可以看成是等径圆球的堆积。
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