内容正文:
专题06 物质的聚集状态与晶体的常识
一.物质的聚集状态
1.20世纪前,人们以为分子是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子,物质固、液、气三态的相互转化只是分子间距离发生了变化。
2.20世纪初,通过X射线衍射等实验手段,发现许多常见的晶体中并无分子,如氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等。
3.气态和液态物质不一定都是由分子构成。如等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质;离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。
4.其他物质聚集状态,如晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等。
二.晶体与非晶体
1.晶体与非晶体的本质差异
固体
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
无
原子排列相对无序
2.获得晶体的三条途径
①熔融态物质凝固。
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。
3.晶体的特性
(1)自范性:晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
(2)各向异性:晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。
(3)固定的熔点。
4.晶体与非晶体的测定方法
测定方法
测熔点
晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
可靠方法
对固体进行X射线衍射实验
三.晶胞
1.概念
描述晶体结构的基本单元。
2.晶胞与晶体的关系
一般来说,晶胞都是平行六面体,整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
(1)“无隙”是指相邻晶胞之间无任何间隙。
(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。
3.晶胞中粒子数目的计算
1.晶胞是最小的平行六面体,它有8个顶角,三套各4根平行棱,三套各两个平行面。
2.均摊法确定晶胞中粒子的个数
若晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用,则该粒子有属于这个晶胞。
长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献
四.晶体结构的测定
1.常用仪器:X射线衍射仪。
2.测定过程:当单一波长的X射线通过晶体时,X射线和晶体中的电子相互作用,会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。
3.作用:根据衍射图,经过计算可以获得晶体结构的有关信息。
【典例1】(2022·四川宜宾·高二期末)下列区别晶体和非晶体最可靠的方法是
A.观察形状 B.光谱仪测定
C.X