内容正文:
第4讲 晶体结构与性质
必备知识·整合
化学
一、物质的聚集状态与晶体的常识
1.物质的聚集状态
(1)物质的聚集状态及转化关系。
(2)物质聚集状态转化原因。
外界条件的改变引起物质内部粒子间作用力及粒子种类产生变化,导致物质聚集为不同特性的状态。
2.晶体与非晶体
(1)晶体与非晶体的比较。
周期性有序
项目 晶体 非晶体
结构特征 粒子在三维空间里呈 .
排列 粒子排列 .
项目 晶体 非晶体
性质
特征 自范性 . .
熔点 . .
异同表现 . .
两者区别
方法 间接方法 看是否有固定的 或根据某些物理性质的各向异性
科学方法 对固体进行 实验
相对无序
有
无
固定
不固定
各向异性
无各向异性
熔点
X射线衍射
(2)获得晶体的途径。
① 物质凝固。
② 物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
③溶质从溶液中 。
3.晶胞
(1)概念:晶体结构的基本单元叫做晶胞。
(2)晶体中晶胞的排列——“无隙并置”。
①无隙:相邻晶胞之间没有任何 。
②并置:所有晶胞都是 排列的, 相同。
熔融态
气态
析出
间隙
平行
取向
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(3)晶胞中粒子数目计算。
“切割法(均摊法)”计算,某晶胞中的粒子,如果被n个晶胞所共有,则粒子的 属于该晶胞。
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。
1/n
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)干冰和冰中的相互作用力完全相同。( )
(2)晶体内部的粒子按一定规律周期性排列。( )
(3)凡有规则外形的固体一定是晶体。( )
(4)没有规则几何外形的固体一定属于非晶体。( )
(5)晶胞是构成晶体最小的立方体。( )
(6)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验。( )
×
√
×
×
×
√
项目 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 . . .
. .
元素或物质特征 含氧酸,部分非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物,绝大多数有机物 C、Si、B、Ge等单质,SiO2、SiC、Si3N4等非金属化合物 金属单质(除汞外)
粒子间
作用力 .
. . . .
分子
二、四种典型晶体类型、结构和性质
1.四种晶体类型的比较
原子
金属阳离子、自由电子
阴、阳离子
范德华力(某些含氢键)
共价键
金属键
离子键
作用力强弱
比较方法 .
.
.
.
. .
.
. .
.
.
. .
.
.
可能存在的
其他作用力 . 无 无 .
硬度 较小 很大 有的很大,有的很小 较大
①有氢键的一般强于无氢键的;②无氢键时,M越大范德华力越大
原子半径越小,键长越短,键能越大
阳离子半径越小、阳离子电荷越多,金属键越强
离子半径越小、离子电荷越多离子键越强
共价键
共价键
很高
熔点、沸点 较低 . 有的很高,有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于一般溶剂 一般不溶于水,少数与水反应 大多易溶于水等极性溶剂
导电、传热性 一般不导电,溶于水后有的导电 一般不具有导电性,个别为半导体 电和热的良导体 晶体不导电,水溶液或熔融态导电
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2.典型晶体的结构及分析
(1)典型分子晶体。
4
4
0
2 mol
物质 干冰CO2 冰H2O
晶胞或晶体结构
配位分子数目 . .
晶胞所含分子数目 . —
1 mol物质所含氢键 . .
(2)典型共价晶体。
物质 金刚石 碳化硅 二氧化硅
晶胞结构图
原子杂化类型 . . .
键角 . . .
配位数 . . .
晶胞所含原子数 . .