晶體與非晶體:
晶體 | 非晶體 | |
微觀結(jié)構(gòu) | 原子在三維空間里呈周期性有序排列 | 原子排列相對無序 |
實(shí)例 | 白磷、硫黃、固態(tài)碘、高錳酸鉀、干冰、金剛石、金屬銅等絕大多數(shù)常見的固體 | 玻璃、石蠟、瀝青等固體 |
自范性 | 有(能自發(fā)呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的多面體外形) | 無 |
各向異性 | 有(晶體在不同的方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)) | 無 |
對稱性 | 有 | 無 |
熔點(diǎn) | 固定 | 不固定 |
鑒別方法 | 對固體進(jìn)行X一射線衍射實(shí)驗(yàn)。當(dāng)單一波長的 X一射線通過晶體時(shí),會在記錄儀上看到分立的斑點(diǎn)或譜線 |
相關(guān)高中化學(xué)知識點(diǎn):金屬晶體
金屬晶體:
通過金屬離子與自由電子間的較強(qiáng)作用(金屬鍵)形成的單質(zhì)晶體,熔沸點(diǎn)(除Hg外)高,導(dǎo)熱性、延展性良好,易導(dǎo)電,硬度一般較大。
如:金屬單質(zhì)金屬晶體原子堆積模型:
(1)簡單立方堆積 (2)體心立方堆積 (3)六方最密堆積和面心立方最密堆積
晶體的基本類型與性質(zhì):
金屬晶體的原子堆積模型:
相關(guān)高中化學(xué)知識點(diǎn):晶胞
晶胞:
1.定義描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞。
2.結(jié)構(gòu)一般來說,晶胞為平行六面體,晶胞只是晶體微觀空間里的一個(gè)基本單元,在它的上、下、左、右、前、后無隙并置地排列著無數(shù)晶胞,而且所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列是完全相同的!盁o隙”是指相鄰晶胞之間沒有任何間隙,“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
晶胞中微粒數(shù)目的確定:
計(jì)算晶胞中微粒數(shù)目的常用方法是均攤法。均攤法是指每個(gè)晶胞平均擁有的粒子數(shù)目。如某個(gè)粒子為n個(gè)晶胞所共有,則該粒子有屬于這個(gè)晶胞。
(1)長方體(或正方體)形晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算。
①處于頂點(diǎn)的粒子,同時(shí)為8個(gè)晶胞所共有,每個(gè)粒子有屬于該晶胞。
②處于棱上的粒子,同時(shí)為4個(gè)晶胞所共有,每個(gè)粒子有屬于該晶胞。
③處于面上的粒子,同時(shí)為2個(gè)晶胞所共有。每個(gè)粒子有屬于該晶胞。
④處于晶胞內(nèi)部的粒子,則完全屬于該晶胞。
(2)非平行六面體形晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算同樣可用均攤法,其關(guān)鍵仍然是確定一個(gè)粒子為幾個(gè)晶胞所共有。例如,石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成許多個(gè)六邊形,其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)對六邊形的貢獻(xiàn)為,那么每一個(gè)六邊形實(shí)際有6×=2個(gè)碳原子。
(3)在六棱柱晶胞(如圖所示 MgB2的晶胞)中,頂點(diǎn)上的原子為6 個(gè)晶胞(同層3個(gè),上層或下層3個(gè)) 共有,面上的原子為2個(gè)晶胞共有,因此鎂原子個(gè)數(shù)為12×+2×=3,硼原子個(gè)數(shù)為6。
特別提醒:在晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算過程中,不要形成思維定式,不同形狀的晶胞應(yīng)先分析任意位置上的一個(gè)粒子被幾個(gè)晶胞共用,如六棱柱晶胞中,頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的棱、面心上的原子依次被6、3、4、2 個(gè)晶胞共用。
有關(guān)晶胞密度的計(jì)算步驟:
①根據(jù)“分?jǐn)偡ā彼愠雒總(gè)晶胞實(shí)際含有各類原子的個(gè)數(shù),計(jì)算出晶胞的質(zhì)量m:
②根據(jù)邊長計(jì)算晶胞的體積V:
③根據(jù)進(jìn)行計(jì)算,得出結(jié)果。
相關(guān)高中化學(xué)知識點(diǎn):原子晶體
原子晶體:
相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,熔沸點(diǎn)高,導(dǎo)熱性、延展性不良,導(dǎo)電性差,硬度大。如:金剛石、石英。
晶體的基本類型與性質(zhì):
晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較規(guī)律:
(1)不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低規(guī)律:一般,原子晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔、沸點(diǎn)有的很高,如鎢、鉑等;有的則很低,如汞、銫等。
(2)同種類型晶體,晶體內(nèi)粒子間的作用力越大,熔、沸點(diǎn)越高。
①分子晶體:分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高,反之越低。
a.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,熔、沸點(diǎn)越高。如沸點(diǎn):O2>N2、HI>HBI>HCl(含氫鍵的除外)。
b.相對分子質(zhì)量相等或相近的分子,極性分子的范德華力大,熔、沸點(diǎn)高。如沸點(diǎn):CO>N2。
c.含有氫鍵的分子熔、沸點(diǎn)比較高。如沸點(diǎn):H2O >H2Te>H2Se>H2S,HF>HCl,NH3>PH3。
d.在烷烴的同分異構(gòu)體中,一般來說,支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn):正戊烷>異戊烷>新戊烷。芳香烴及其衍生物苯環(huán)上的同分異構(gòu)體熔、沸點(diǎn)大小一般按照“鄰位>問位>對位”的順序。
e.在高級脂肪酸形成的油脂中,油的熔、沸點(diǎn)比脂肪低,烴基部分的不飽和程度越大(碳碳雙鍵越多),熔、沸點(diǎn)越低,如:
(C17H35COO)3C3H5>(C17H33COO)3C3H5
硬脂酸甘油酯 油酸甘油酯
②原子晶體:要比較共價(jià)鍵的強(qiáng)弱。一般來說,原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,共價(jià)鍵越牢固,晶體的熔、沸點(diǎn)越高.如熔點(diǎn):金剛石(C—C)>金剛砂 (Si—C)>晶體硅(Si—Si)>鍺(Ge—Ge)。
③離子晶體:要比較離子鍵的強(qiáng)弱。一般來說,陰、陽離子電荷數(shù)越多,離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)越高,如熔點(diǎn):MgO>NaCl,KF>KCl>KBr> KI。離子晶體的晶格能越大,其熔、沸點(diǎn)越高。
④金屬晶體:要比較金屬鍵的強(qiáng)弱。金屬晶體中金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多,原子半徑越小,金屬陽離子與自由電子間的靜電作用越強(qiáng),金屬鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)越高,反之越低,如熔點(diǎn):Na<Mg<Al。
(3)元素周期表中ⅦA族鹵素的單質(zhì)(分子晶體) 的熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)遞增而升高;笫IA族堿金屬元素的單質(zhì)(金屬晶體)的熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)的遞增而降低。如熔、沸點(diǎn):Li>Na>K>Rb>Cs。
注意:上述總結(jié)的是一般規(guī)律,不能絕對化。在具體比較晶體的熔、沸點(diǎn)高低時(shí),應(yīng)先弄清晶體的類型,然后根據(jù)不同類型晶體進(jìn)行判斷,但應(yīng)注意具體問題具體分析。如MgO為離子晶體,[大]為離子半徑小且離子電荷多,離子鍵較強(qiáng),其熔點(diǎn)(2852℃)要高于部分原子晶體,如SiO2(1710℃)。
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