第 三 章 · 选择性必修第二册
晶体结构与性质
固体分两类：晶体（内部微粒周期性有序排列，有固定熔点）与非晶体（无序，如玻璃）。四种晶体的微粒与作用力各不相同，于是有了"食盐易碎、金刚石最硬、金属导电"的性格差异。
3.1 晶体与晶胞
概念结构的最小重复单元
晶体：有规则的几何外形、固定熔点、各向异性；内部微粒在三维空间周期性有序排列（可用 X 射线衍射测定）。
晶胞：晶体中最小的结构重复单元（平行六面体）——像砌墙的砖，整块晶体就是晶胞的三维平移复制。
得晶体三条途径：熔融结晶、溶液结晶、气态凝华。
晶胞：晶体中最小的结构重复单元（平行六面体）——像砌墙的砖，整块晶体就是晶胞的三维平移复制。
得晶体三条途径：熔融结晶、溶液结晶、气态凝华。
3.2 分子晶体与原子晶体
对比软的低熔点 vs 硬的高熔点
分子晶体：分子间靠分子间作用力（冰、干冰、I₂、蔗糖）——硬度小、熔点低、易挥发；熔融不导电。
原子晶体（共价晶体）：原子间以共价键成空间网状（金刚石、SiO₂、SiC、Si）——硬度极大、熔点极高（金刚石 3550 ℃）、不导电（Si 是半导体）。
金刚石 vs 石墨（碳的同素异形体）：金刚石 sp³ 四面体网状（最硬）；石墨层状 sp²（层内共价键、层间范德华力）→ 软、滑、导电——同种原子不同"砌法"天差地别。
原子晶体（共价晶体）：原子间以共价键成空间网状（金刚石、SiO₂、SiC、Si）——硬度极大、熔点极高（金刚石 3550 ℃）、不导电（Si 是半导体）。
金刚石 vs 石墨（碳的同素异形体）：金刚石 sp³ 四面体网状（最硬）；石墨层状 sp²（层内共价键、层间范德华力）→ 软、滑、导电——同种原子不同"砌法"天差地别。
3.3 金属晶体与离子晶体 ⭐
对比电子气与离子键
金属晶体：金属阳离子 + 自由电子（电子气模型）→ 导电导热、有延展性（层可滑动）、有金属光泽。
离子晶体：阴、阳离子以离子键交替排列（NaCl、CsCl、CaF₂）——硬而脆（错位即排斥）、熔融/水溶液导电（固态不导电！）、熔沸点较高。
NaCl 晶胞：每个 Na⁺ 周围 6 个 Cl⁻（八面体配位），Cl⁻ 周围同样 6 个 Na⁺——"6:6 配位"。
离子晶体：阴、阳离子以离子键交替排列（NaCl、CsCl、CaF₂）——硬而脆（错位即排斥）、熔融/水溶液导电（固态不导电！）、熔沸点较高。
NaCl 晶胞：每个 Na⁺ 周围 6 个 Cl⁻（八面体配位），Cl⁻ 周围同样 6 个 Na⁺——"6:6 配位"。
3.4 晶胞计算（均摊法）
方法每个原子按被几个晶胞共享分摊
均摊法：顶点原子被 8 个晶胞共享 → 每胞算 1/8；棱上 → 1/4；面上 → 1/2；体内 → 1。
NaCl 晶胞：Na⁺（体心 1 + 棱心 12×¼ = 4）；Cl⁻（顶点 8×⅛ + 面心 6×½ = 4）→ Na : Cl = 4 : 4 = 1 : 1 ✓
金刚石晶胞：C 原子 = 8×⅛ + 6×½ + 4（体内）= 8 个；每个 C 与周围 4 个 C 成共价键。
密度计算：ρ = m/V = (N·M/N_A) / (a·10⁻⁷)³ cm³——晶胞边长 a（pm）化 cm 是关键换算。
NaCl 晶胞：Na⁺（体心 1 + 棱心 12×¼ = 4）；Cl⁻（顶点 8×⅛ + 面心 6×½ = 4）→ Na : Cl = 4 : 4 = 1 : 1 ✓
金刚石晶胞：C 原子 = 8×⅛ + 6×½ + 4（体内）= 8 个；每个 C 与周围 4 个 C 成共价键。
密度计算：ρ = m/V = (N·M/N_A) / (a·10⁻⁷)³ cm³——晶胞边长 a（pm）化 cm 是关键换算。