内容正文:
第2章 固体
第2节 固体的微观结构
胆矾
明矾晶体
冰糖晶体
水晶
复习
晶体具有规则的几何形状
1.组成晶体的物质微粒(分子或原子、离子)依照一定的规律在空间中整齐地排列,具有空间上的周期性.
一、晶体的结构
2.晶体内部各微粒之间存在着很强的相互作用力,使这些微粒只能在各自的平衡位置附近不停地做微小的振动.
体晶
离子晶体:
原子晶体:
金属晶体:
二、晶体的结合类型
由正、负离子通过离子键结合而成的晶体。如:NaCl晶体
相邻原子之间通过共价键结合而成的晶体。如:SiO2晶体
物质微粒通过金属键结合而成的晶体。如:铜晶体。
二氧化硅晶体结构
三、固体特征的微观解释
(1)晶体具有规则的几何外形
由于晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排列的,表现在外形上具有规则的几何形状,且不同类型的晶体结构,决定了各种晶体的不同外形.
(2)解释物理性质的各向异性
在不同方向上物质微粒的排列情况不同,才引起晶体的不同方向上物理性质的不同.
(3)晶体有固定的熔点
晶体溶化时,吸收的热量全部用来破坏规则的排列,温度不发生变化.
非晶体熔化时,先变软,然后变成粘滞性很大的液体,温度不断升高.
用微观结构理论和能量的观点解释晶体与非晶体的熔化过程
晶体具有确定熔点和熔化热,而非晶体却没有确定熔点和熔化热.晶体的熔化是粒子由规则排列转向不规则排列的过程.这些热量就将用来反抗分子引力做功,增加分子的势能,也就是说,这时物质所吸收的热量是破坏点阵结构所需的能量,使分子的运动状态起质的变化——从固态的分子热运动转变成液态的分子热运动,同时改变了物质的状态.所以晶体不仅有固定的熔点,而且还需要吸收一定数量的热量来实现它的熔化.即晶体也具有确定的熔化热.
非晶体在熔化过程中,随温度的升高而逐渐软化,最后全部变为液体,所以熔化过程不是与某一确定温度相对应,而是与某个温度范围相对应.因为非晶体物质的分子结构跟液体相似,它的分子排列是混乱而没有规则的,即使由于它的黏性很大,能够保持一定的形状,但是实际上它并不具有空间点阵的结构.热源传递给它的能量,主要是转变为分子的动能.所以在任何情况下,只要有能量输入,它的温度就会升高.因此它没有一定的熔化温度,并且在熔化过程中,温度是不断上升的.而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量