晶体结构 (晶体结构和空间点阵的异同)

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• 晶体结构—晶向指数与晶面指数
• 高二化学分子晶体和原子晶体常识点梳理

晶体结构—晶向指数与晶面指数

晶体结构—晶向指数与晶面指数

一、晶列和晶向指数

恣意两个格点的连线，构成一个晶列。

晶列具备三个方面的性质：

1、任一晶列上都有无量多个格点。

2、任一晶列都有无量多条相互平行的晶列,构成一个晶列簇。

3、每一个晶列簇都将晶体中一切的格点蕴含无遗。

晶列的取向称为晶向；晶向用晶向指数来示意。

晶向指数：在一个晶列上，选取某一格点为原点。

该晶列可用标识，这就是该晶列的晶向指数。

一个晶列簇中的各个晶列，其晶向指数相反。

二、晶面和晶面指数

恣意三个不共线的格点，构成一个晶面。

与晶列性质相似，晶面也具备上方三个方面的性质。

任一晶面上都有无量多个格点。

任一晶面都有无量多个相互平行的晶面，构成一个晶面簇。

每一个晶面簇都将晶体中一切的格点蕴含无遗。

一个晶面的标记，就是要指明它的空间方位，提出晶面指数。

晶面指数

与该晶面在三个坐标轴上的截距的倒数相对应的三个互质整数，就称为该晶面的晶面指数，亦称密勒指数。

方法：以单胞基矢坐标系为例说明晶面的密勒指数（hkl）。

一个晶面在其三个基矢方向上的截距，用u、v、w三个数字就可以标记晶面的空间方位。

但假设晶面与某一基矢平行，这三个数字中就有一个为有限大。

故驳回截距的倒数1/u、1/v、1/w,并约化为三个互质的整数h、k、l来标记晶面，即：1/u：1/v：1/w=h：k：l。

将（hkl）放在圆括号中，就称为该晶面的密勒指数（hkl）。

假设有正数，负号标在该数的上方，与晶向指数中的示意相反。

一个晶面簇中的各个晶面，其晶面指数相反。

留意：晶向指数与晶面指数的示意差异。

晶向指数示意晶列取向，用中括号[…]示意。

晶面指数示意晶面方向，用圆括号(…)示意。

高二化学分子晶体和原子晶体常识点梳理

(一)分子晶体：构成晶体的微粒间经过火子间作使劲相互作用所构成的晶体，称为分子晶体。

分子晶体中存在的微粒是分子，不存在离子。

较典型的分子晶体有非金属氢化物，局部非金属单质，局部非金属氧化物，简直一切的酸，绝大少数无机物的晶体等。

分子晶体中存在的相互作使劲重要是分子间作使劲，它是分子间存在着一种把分子汇集在一同的作使劲，叫做分子间作使劲，也叫范?曰?力。

分子间作使劲只影响物质的熔沸点、硬度、密度等物理性质，分子晶体普通都是绝缘体，熔融形态不导电。

关于某些含有电负性很大的元素的原子和氢原子的分子，分子间还可以经过氢键相互作用。

氢键的构成条件：它是由曾经与电负性很强的原子构成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作使劲构成，(它不属于化学键)普通示意为 X?DH…Y。

这种静电吸引作用就是氢键。

氢键雷同只影响物质的熔沸点和密度，对物质的化学性质没有影响分子晶体的结构特色：没有氢键的分子密沉积陈列，如CO2等分子晶体，分子间的作使劲重要是分子间作使劲，以一个分子为核心，每个分子周围有12个紧邻的分子存在。

还有一类分子晶体，其结构中不只存在分子间作使劲，同时还存在氢键，如：冰。

此时，水分子间的重要作使劲是氢键，每个水分子周围只要4个水分子与之相邻。

称为非密沉积结构。

说明：1、分子晶体的构成微粒是分子，分子中各原子普通以共价键相联合。

因此，大少数共价化合物所构成的晶体为分子晶体。

如：局部非金属单质、非金属氢化物、局部非金属氧化物、简直一切的酸以及绝大少数的无机物等都属于分子晶体。

但并不是一切的分子晶体中都存在共价键，如：由单原子构成的罕见气体分子中就不存在化学键。

也不是共价化合物都是分子晶体，如二氧化硅等物质属于原子晶体。

2、由于构成晶体的微粒是分子，因此分子晶体的化学式可以示意其分子式，即只要分子晶体才存在分子式。

3、分子晶体的微粒间以分子间作使劲或氢键相联合，因此，分子晶体具备熔沸点低、硬度密度小，较易熔化和挥发等物理性质。

4、影响分子间作使劲的大小的起因有分子的极性和相对分子品质的大小。

普通而言，分子的极性越大、相对分子品质越大，分子间作使劲越强。

5、分子晶体的熔沸点的高下与分子的结构无关：在雷同不存在氢键时，组成与结构相似的分子晶体，随着相对分子品质的增大，分子间作使劲增大，分子晶体的熔沸点增大;关于分子中存在氢键的分子晶体，其熔沸点普通比没有氢键的分子晶体的熔沸点高，存在分子间氢键的分子晶体的熔沸点比存在分子内氢键的分子晶体的熔沸点高。

6、分子晶体的溶解性与溶剂和溶质的极性无关：普通状况下，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂?D?D这就是相似相溶原理。

(二)原子晶体：相邻原子间以共价键相联合而构成的空间网状结构的晶体称为原子晶体。

构成原子晶体的微粒是原子，微粒间的相互作使劲是共价键，由于共价键的键能比分子间作使劲要大得多，因此原子晶体具备很高的熔沸点和硬度，普通不导电(硅属于半导体资料)，普通不溶于溶剂等性质。

常常出现的原子晶体有：金刚石、晶体硅、二氧化硅和碳化硅等。

2、原子晶体边疆子间以共价键相互衔接，但并不是存在共价键的晶体就是原子晶体。

如：水、干冰等晶体都存在共价键，但它们属于分子晶体。

3、判别晶体类型的依据：(1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。

对分子晶体,构成晶体的微粒是分子，微粒间的相互作用是分子间作使劲;关于原子晶体，构成晶体的微粒是原子，微粒间的相互作用是共价键。

(2)看物质的物理性质(如：熔、沸点或硬度)。

普通状况下，不同类晶体熔点高下顺序是原子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多，硬度、密度也要大得多。

(3)依据导电性判别： 分子晶体为非导体，但局部分子晶体溶于水后能导电; 原子晶体少数为非导体，但晶体硅、晶体锗是半导体。

(4)依据硬度和机械功能判别： 原子晶体硬度大，分子晶体硬度小且较脆。

5、CO2、SiO2都属于第ⅣA族的氧化物，但两者的熔沸点、硬度等物理性质存在较大的差异，但CO2却比SiO2稳固得多：重要是由于CO2是分子晶体，SiO2是原子晶体，所以熔化时CO2是破坏范德华力而SiO2是破坏化学键。

所以SiO2熔沸点高。

而破坏CO2分子与SiO2时，都是破坏共价键，而C-O键能>Si-O键能，所以CO2分子更稳固。