内容正文:
第三章 晶体结构与性质
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
一、物质的聚集状态
1. 物质三态间的相互转化
【注】①物质的三态变化是物理变化,变化时,克服分子间作用力或者破坏化学键,但不会有新的化学键形成。
②凝固、凝华和液化的过程均放出热量,融化、升华和汽化的过程均吸收热量,但它们都不属于反应热。
2.物质的聚集状态
物质的聚集状态除了气态、液态、固态外,还有更多的聚集状态如晶态、非晶态以及介乎二者之间的塑晶态、液晶态等。
【拓展】
1.等离子体
①概念:由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上电中性的气态物质。
②是一种特殊的气体,存在于我们周围。
③存在:日光灯和霓虹灯的灯管里、蜡烛火焰里、极光和雷电里。
2.液晶:介于液态和晶态之间的物质状态。
二、晶体与非晶体
1.晶体
把内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性有序排列的固体物质称为晶体。常见晶体有食盐、冰、铁、铜等。
根据构成晶体的粒子和粒子间作用力的不同,晶体可分为离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体。
2.非晶体
把内部微粒(原子、离子或分子)排列呈相对无序状态的固体物质呈非晶体。常见到的非晶体有玻璃、橡胶、炭黑等。
3.晶体与非晶体的本质差异
自范性
微观结构
晶体
有
原子在三维空间里呈周期性有序排列
非晶体
没有
原子排列相对无序
【注】宏观上区别晶体和非晶体的依据是固体有无规则的几何外形,而规则的集合外形是微粒结晶时自发形成的,并非人为加工雕琢。
4.晶体的特性
(1)自范性
①定义:晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
②形成条件:晶体生长的速率适当。
③本质原因:晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列。
(2)各向异性:晶体的某些物理性质在不同方向上的差异。
(3)晶体有固定的熔点。
(4)外形和内部质点排列的高度有序性。
(5)X射线衍射:晶体能使X射线衍射,而非晶体对X射线只能产生散射。
【注】非晶体排列相对无序,无自范性、无各向异性、无固定熔点。
5.获得晶体的途径
(1)熔融态物质凝固。
①凝固速率适当,可得到规则晶体。
②凝固速率过快,得到没有规则外形的块状固体或看不到多面体外形粉末。
(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
(3)溶质从溶液中析出。
三、晶胞
1.概念:晶胞是描述晶体结构的基本单元。晶胞是晶