第七章 固体中结合力
与晶体分类
结束
晶 体中粒子的结合力和结合能 (Universal Feature
of Combining Force Combining Energy)
◆ 什么叫晶体?
◆ 决定晶体物理性质的因素是什么?
● 通过结晶过程形成的具有规则几何外
形的固体叫晶体。
● 晶体中的微粒按一定的 规则 排列。
● 构成晶体微粒之间的结合力。
● 结合力越强,晶体的 熔沸点 越高,晶
体的 硬度 越大。
结束
一、构成晶体的基本微粒和作用力
● 阴阳离子间以 离子键 结合,形成 离子晶体 。
● 分子间以 分子间作用力 (又称 范德华力 )
结合,形成 分子晶体 。
● 原子间以 共价键 结合,形成 原子晶体 。
● 由金属键的作用而组成的晶体叫做金属晶
体。
结束
分子间作用力(范德华力)
◆ 分子间存在作用力的事实,
● 由分子构成的物质,在一定条件下能发生
三态变化,说明分子间存在作用力。
◆ 分子间作用力与化学键的区别,
● 化学键存在于原子之间(即分子之内),
而分子间作用力显然是在“分子之间”。
● 强度:化学键的键能为 120~800kJ/mol,
而分子间作用力只有几到几十 kJ/mol。
结束
离子晶体
◆ 什么叫离子晶体?
◆ 离子晶体的特点?
◆ 哪些物质属于离子晶体?
● 离子间通过离子键结合而成的晶体。
● 无单个分子存在; NaCl不表示分子式。
● 熔沸点较高,硬度较大,难挥发难压缩。
● 水溶液或者熔融状态下均导电。
● 强碱、部分金属氧化物、部分盐类。
结束
分子晶体
◆ 什么叫分子晶体?
◆ 分子晶体的特点?
◆ 哪些物质可以形成分子晶体?
● 分子间通过 分子间作用力 结合成的晶体。
● 有单个分子存在;化学式就是分子式。
● 熔沸点较低,硬度较小,易升华。
● 卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有
气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物等。
结束
原子晶体
◆ 什么叫原子晶体?
◆ 原子晶体的特点?
◆ 哪些物质属于原子晶体?
● 原子间通过共价键结合成的具有 空间网状
结构 的晶体。
● 熔沸点很高,硬度很大,难溶于一般溶剂。
● 金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。
结束
金属晶体
◆ 什么叫金属晶体?
◆ 金属晶体的特点?
◆ 哪些物质属于金属晶体?
● 正离子与电子气之间通过金属键结合而组
成的晶体。
● 熔点很高,硬度很大,不易挥发。
● 金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。
结束
石墨
◆ 石墨为什么 很软?
◆ 石墨的熔沸点为什么很高?
● 石墨为层状结构,各层之间是范德华力结合,
容易滑动,所以石墨很软。
● 石墨各层均为平面网状结构,碳原子之间存
在很强的共价键,故熔沸点很高。
╜ 所以,石墨称为混合型晶体。
— 混合型晶体
结束
氯化钠的晶体结构
结束
氯化钠的晶格扩展
结束
氯化铯的晶体结构
三种典型立方晶体结构
简单立方 体心立方 面心立方
结束
结束
干冰的晶体结构图
二
氧
化
碳
分
子
干冰晶体结构示意
结束 回分子晶体
由此可见,每个二氧化碳分子周围有 12个二氧化碳分子。
结束
金刚石的晶体结构
金刚石晶体结构模型
结束
结束
石墨的晶体结构
三种晶体的熔点
金刚石 食 盐 干 冰
结束
晶体的硬度
金刚石 食 盐 石 墨
结束
结束
二、结合力的普遍特征 结合能
(Universal Feature of Combining Force
Combining Energy)
晶粒间的相互作用势能
结束
与晶体分类
结束
晶 体中粒子的结合力和结合能 (Universal Feature
of Combining Force Combining Energy)
◆ 什么叫晶体?
◆ 决定晶体物理性质的因素是什么?
● 通过结晶过程形成的具有规则几何外
形的固体叫晶体。
● 晶体中的微粒按一定的 规则 排列。
● 构成晶体微粒之间的结合力。
● 结合力越强,晶体的 熔沸点 越高,晶
体的 硬度 越大。
结束
一、构成晶体的基本微粒和作用力
● 阴阳离子间以 离子键 结合,形成 离子晶体 。
● 分子间以 分子间作用力 (又称 范德华力 )
结合,形成 分子晶体 。
● 原子间以 共价键 结合,形成 原子晶体 。
● 由金属键的作用而组成的晶体叫做金属晶
体。
结束
分子间作用力(范德华力)
◆ 分子间存在作用力的事实,
● 由分子构成的物质,在一定条件下能发生
三态变化,说明分子间存在作用力。
◆ 分子间作用力与化学键的区别,
● 化学键存在于原子之间(即分子之内),
而分子间作用力显然是在“分子之间”。
● 强度:化学键的键能为 120~800kJ/mol,
而分子间作用力只有几到几十 kJ/mol。
结束
离子晶体
◆ 什么叫离子晶体?
◆ 离子晶体的特点?
◆ 哪些物质属于离子晶体?
● 离子间通过离子键结合而成的晶体。
● 无单个分子存在; NaCl不表示分子式。
● 熔沸点较高,硬度较大,难挥发难压缩。
● 水溶液或者熔融状态下均导电。
● 强碱、部分金属氧化物、部分盐类。
结束
分子晶体
◆ 什么叫分子晶体?
◆ 分子晶体的特点?
◆ 哪些物质可以形成分子晶体?
● 分子间通过 分子间作用力 结合成的晶体。
● 有单个分子存在;化学式就是分子式。
● 熔沸点较低,硬度较小,易升华。
● 卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有
气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物等。
结束
原子晶体
◆ 什么叫原子晶体?
◆ 原子晶体的特点?
◆ 哪些物质属于原子晶体?
● 原子间通过共价键结合成的具有 空间网状
结构 的晶体。
● 熔沸点很高,硬度很大,难溶于一般溶剂。
● 金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。
结束
金属晶体
◆ 什么叫金属晶体?
◆ 金属晶体的特点?
◆ 哪些物质属于金属晶体?
● 正离子与电子气之间通过金属键结合而组
成的晶体。
● 熔点很高,硬度很大,不易挥发。
● 金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。
结束
石墨
◆ 石墨为什么 很软?
◆ 石墨的熔沸点为什么很高?
● 石墨为层状结构,各层之间是范德华力结合,
容易滑动,所以石墨很软。
● 石墨各层均为平面网状结构,碳原子之间存
在很强的共价键,故熔沸点很高。
╜ 所以,石墨称为混合型晶体。
— 混合型晶体
结束
氯化钠的晶体结构
结束
氯化钠的晶格扩展
结束
氯化铯的晶体结构
三种典型立方晶体结构
简单立方 体心立方 面心立方
结束
结束
干冰的晶体结构图
二
氧
化
碳
分
子
干冰晶体结构示意
结束 回分子晶体
由此可见,每个二氧化碳分子周围有 12个二氧化碳分子。
结束
金刚石的晶体结构
金刚石晶体结构模型
结束
结束
石墨的晶体结构
三种晶体的熔点
金刚石 食 盐 干 冰
结束
晶体的硬度
金刚石 食 盐 石 墨
结束
结束
二、结合力的普遍特征 结合能
(Universal Feature of Combining Force
Combining Energy)
晶粒间的相互作用势能
结束