离子晶体,分子晶体
晶体熔沸点比较
一般来说(就是在一般的情况下比较,没说 “一定 ”)原子晶体,分子晶体,离子 晶体,金属晶体,非金属晶体,的熔沸点高低比较一下排成队列应该是:原子晶 体>离子晶体 >分子晶体 .各种金属晶体之间熔点相差大 ,不容易比较 .你写的 "非金 属晶体",在化学的"晶体"中,没有这个分类 .化学中的晶体总共有 :原子晶体,离子晶 体,金属晶体 ,分子晶体 ,混合晶体 (如:石墨)① 离子晶体:离子所带的电荷数越高,离子半径越小,则其熔沸点就越高。
② 分子晶体:对于同类分子晶体,式量越大,则熔沸点越高。
等物质分子间存在氢键。
③ 原子晶体:键长越小、键能越大,则熔沸点越高。
(3)常温常压下状态① 熔点:固态物质 >液态物质② 沸点:液态物质 >气态物质 定义:把分子聚集在一起的作用力 分子间作用力(范德瓦尔斯力):影响因素:大小与相对分子质量有关。
作用:对物质的熔点、沸点等有影响。
① 、定义:分子之间的一种比较强的相互作用。
分子间相互作用② 、③ 、④ 、⑤ 、 稍强;是一种较强的分子间作用力。
定义:从整个分子看, 分子里电荷分布是对称的 (正负电荷中心能重合) 的分子。
非极性分子双原子分子:只含非极性键的双原子分子如: O2、 H2、 Cl2 等。
举例:只含非极性键的多原子分子如: O3、 P4 等 分子极性多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构对称则为非极性分子 如: CO2、 CS2 (直线型)、 CH4、 CCl4 (正四面体型) 极性分子: 定义:从整个分子看,分子里电荷分布是不对称的(正负电荷中心 不能重合)的。
举例 双原子分子:含极性键的双原子分子如: HCl 、 NO 、 CO 等多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构不对称则为极性分子 如:NH3三角锥型)、H20(折线型或V 型)、H2O2HF 、H2O 、NH3 形成条件:第二周期的吸引电子能力强的 N 、0、F 与H 之间(NH3、H20) 对物质性质的影响:使物质熔沸点升高。
离子晶体、分子晶体、原子晶体
2、物理特性:
(1)较低的熔点和沸点,易升华; (2)较小的硬度; (3)一般都是绝缘体,熔融状态也不导电。
原因:分子间作用力较弱
3、典型的分子晶体:
–非金属氢化物:H2O,H2S,NH3,CH4,HX –酸:H2SO4,HNO3,H3PO4 –部分非金属单质:X2,O2,H2, S8,P4, C60 –部分非金属氧化物: CO2, SO2, NO2, P4O6, P4O10 –大多数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖
思考1 原子晶体的化学式是否可以代表其分子式?
不能。因为原子晶体是一个三维的网状结构,无 小分子存在。
思考2 以金刚石为例,说明原子晶体的微观结构与分 子晶体有哪些不同? (1)组成微粒不同,原子晶体中只存在原子,没有
分子。 (2)相互作用不同,原子晶体中存在的是共价键。
4、原子晶体熔、沸点比较规律
①二氧化硅中Si原子均以sp3杂化,分别 与4个O原子成键,每个O原子与2个Si原子 成键; ②晶体中的最小环为十二元环,其中有6 个Si原子和6个O原子,含有12个Si-O键; 每个Si原子被12个十二元环共有,每个O原 子被6个十二元环共有,每个Si-O键被6个 十二元环共有;每个十二元环所拥有的Si 原子数为6×1/12=1/2,拥有的O原子数为 6×1/6=1,拥有的Si-O键数为12×1/6=2, 则Si原子数与O原子数之比为1:2。
Na+
(1)NaCl的晶体结构
立方结构(基本结构单元是立方体)
晶胞:
讨论:
晶体中最小的重复单元
6 1、每个Na 离子周围有____个Cl-离子,每 个Cl- 离子周围有____个Na+ 离子。 6
+
2、每个Na+离子周围与Na+最近且等距离的 Na+有____个,每个Cl- 离子周围与Cl-最近且 12 12 等距离的Cl-有____个。
原子晶体分子晶体和离子晶体的判断
原子晶体分子晶体和离子晶体的判断原子晶体分子晶体和离子晶体
原子晶体是由原子组成的晶体。
它由沿有序排列且彼此间有固定距离的原子或分子组成,其中可以包括气体,液体或固体的微粒。
由于原子的吸引力,它们形成了一个非常稳定的晶格,具有独特的结构特征。
原子晶体常常表现为固体,例如石墨、金刚石和金红石,都是一种原子晶体。
分子晶体是由更大的分子组成的晶体。
它们由具有高度有序并彼此间有固定距离的原子或分子组成,是一种有形态的物质。
与原子晶体不同,它们以不同形体组合而成,例如,聚苯乙烯就是一种很常见的分子晶体,是由苯乙烯分子以奇数多功能组成而构成的晶体体系。
离子晶体是由带有负号或正号电荷的离子组成的晶体。
它在电场下会受到强烈的离子互斥力的作用,形成一定的有规律的晶体结构,结构较易被打乱,比较容易改变,在物理和化学上常有很大的许多区别。
例如,KCl、NaCl等常见的盐类离子晶体,以及数种酸类复合物的离子晶体。
总而言之,原子晶体由单个原子组成,分子晶体由更大的分子组成,离子晶体由带有负号或正号电荷的离子组成,但均具有有序的晶体结构,是一种稳定、有形态的物质。
离子晶体、分子晶体、金属晶体、原子晶体
即Si原子与O原子的个数比为1∶2。
二、物质熔沸点高低判断的方法
1.原子晶体中原子间键长越短,共价键越稳定,物质熔沸点越高,反熔沸点越高,反之越低。
3.分子晶体中分子间作用力越大,物质熔沸点越高,反之越低。其中组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大。(但这不包括具有氢键的分子晶体其熔沸点出现反常得高的现象,
5.原子晶体的熔点高低与其内部的结构密切相关:对结构相似的原子晶体来说,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点就高。
二、分子晶体
1.分子晶体定义:分子间通过分子间作用力构成的的晶体称为分子晶体。
(1)构成分子晶体的粒子是分子,粒子间的相互作用是分子间作用力
(2)原子首先通过共价键结合成分子,分子作为基本构成微粒,通过分子间作用力结合成分子晶体。
2. 分子晶体的类别:多数非金属单质(除了金刚石、晶体硅、晶体硼、石墨等),多数非金属氧化物(如干冰、CO、冰等)、非金属气态氢化物(如NH3,CH4等)、稀有气体、许多有机物等。
3.常见的分子晶体的晶体结构
(1)碘晶体的晶胞是长方体,碘分子除了占据长方体的每个顶点外,在每个面上还有一个碘分子。
⑵CsCl型
CsCl型离子晶体中,每个离子被8个带相反电荷的离子包围,阴离子和阳离子的配位数都为8。常见的CsCl型离子晶体有铯的卤化物(氟化物除外)、TlCl的晶体等。
⑶ZnS型
ZnS型离子晶体中,阴离子和阳离子的排列类似NaCl型,但相互穿插的位置不同,使阴、阳离子的配位数不是6,而是4。常见的ZnS型离子晶体有硫化锌、碘化银、氧化铍的晶体等。
(3)大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中,难溶于非极性溶剂(如汽油、煤油)中。当把离子晶体放在水中时,极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引作用,使晶体中的离子克服了离子间的作用而电离,变成在水中自由移动的离子。
离子晶体共价晶体分子晶体金属晶体熔点硬度排序
离子晶体共价晶体分子晶体金属晶体熔点硬度排序
首先,离子晶体的熔点和硬度都比较高,因为它们是由正负离子组成的晶体,其中离子之间的相互作用力较强。
例如,氯化钠的熔点达到了801摄氏度,其硬度也相对较高。
其次,共价晶体的熔点和硬度也较高,因为它们是由非金属元素之间的共价键组成的晶体,共价键的强度也较高。
例如,石墨的熔点达到了3730摄氏度,其硬度也相对较高。
第三,分子晶体的熔点和硬度相对较低,因为它们是由分子之间的相互作用力组成的晶体,分子之间的相互作用力较弱。
例如,冰的熔点为0摄氏度,其硬度也较低。
最后,金属晶体的熔点较高,但硬度相对较低。
这是因为金属晶体中的金属原子之间形成了金属键,金属键的强度较弱。
例如,铁的熔点为1535摄氏度,但其硬度相对较低。
综上所述,离子晶体的熔点和硬度最高,金属晶体的熔点较高但硬度相对较低,共价晶体的熔点和硬度较高,分子晶体的熔点和硬度较低。
- 1 -。
不同晶体导电的原因
不同晶体导电的原因
不同晶体导电的原因与其内部的电子状态和晶体结构密切相关。
以下是针对几种不同类型晶体的解释:
1.金属晶体:金属内部存在大量可以自由移动的自由电子,这些自由电子在电场力的作用
下定向移动而形成电流,使金属能够导电。
典型的金属导体有铜、银和金。
2.半导体:半导体中的价带和导带之间有一个较小的禁带,使得一定数量的电子能在适当
的条件下(如温度或光照)跃迁到导带中,从而产生导电性。
此外,当电子从价带跃迁到导带时,价带会留下一个空位,称为“空穴”,空穴也可以作为一种载流子,对导电性有贡献。
典型的半导体有硅和锗。
3.离子晶体:离子晶体在固态时离子不能自由移动,因此不导电。
但是,当离子晶体熔融
或溶于水时,离子能够自由移动,从而在外界电场作用下导电。
4.分子晶体和原子晶体:这些晶体类型的导电性取决于它们是否能够电离出自由移动的离
子。
如果它们能够在水溶液中电离出离子,那么它们就可以导电。
然而,在固态下,分子晶体和原子晶体通常不导电。
此外,对于单晶体和多晶体而言,单晶体的导电性通常优于多晶体。
这是因为单晶体中的载流子遭受散射的几率较小,迁移率较高,因此导电性较好。
而多晶体中的晶粒间界会严重散射载流子,导致迁移率降低,导电性相对较差。
总之,不同类型晶体的导电性取决于其内部的电子状态和晶体结构以及外部条件(如温度、光照等)。
3.1四种晶体
2、常见离子晶体
强碱、金属氧化物、部分盐类 ①NaCl 晶体
阴离子配位数 6
阳离子配位数 6
NaCl 晶体
每个晶胞中 Cl—有 4 个 Na +有 4 个 每个Cl— 周围最近且等距离的Cl—有 12 个 每个Na+周围最近且等距离的Na+有 12 个
__2_:_3___.
小结1:分子晶体与原子晶体的比较
相邻原子间以共价键相结 分子间以分子间 合而形成空间网状结构 作用力结合
原子 共价键 很大 很大 不溶于任何溶剂
不导电,个别为半导体
分子 分子间作用力
较小
较小 部分溶于水 固体和熔化状态 都不导电,部分 溶于水导电
第三章 晶体的结构与性质
第三节 金属晶体
简单立方堆积的空间占有率 =52%
球半径为r 正方体边长为a =2r
②体心立方堆积(钾型)K、Na、Fe
体心立方堆积的配位数 =8
体心立方堆积的空间占有率 =68%
体对角线长为c 面对角线长为b 棱线长为a 球半径为r
c2=b2+a2 b2=a2+a2 c=4r (4r)2=3a2
③六方最密堆积(镁型)Mg、Zn、Ti
12
6
3
A
54
B
A
B A
六方最密堆积的配位数 =12
六方最密堆积的晶胞
六方最密 堆积的晶胞
六方最密堆积的空间占有率 =74% 上下面为菱形 边长为半径的2倍 2r
高为2倍 正四面体的高
2 6 2r 3
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化学知识点总结——晶体
化学知识点总结——晶体晶体是一种具有规则的、有序排列的、有固定几何形状的固体物质。
晶体的研究是化学的一个重要分支,对于了解物质的性质以及在材料科学、地球科学等领域有着重要的应用价值。
以下是有关晶体的一些基本知识点。
1.晶体结构:晶体的结构通常由原子、离子或分子的有序排列方式决定。
常见的晶体结构有离子晶体、共价晶体和分子晶体。
其中,离子晶体由正负离子通过离子键互相结合而成;共价晶体由共享电子键互相结合而成;分子晶体由分子之间的分子键互相结合而成。
2.晶格:晶体的结构可以看作是由重复单元构成的三维排列方式。
这个重复单元称为晶胞,晶胞中的原子或离子称为晶格点。
晶格是由晶胞堆积而成的无限延伸的结构。
晶格的类型可以通过晶体的晶系来描述,包括立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、菱晶系和三斜晶系。
3.晶体的性质:晶体的性质受其结构和组成物质的性质的影响。
晶体的硬度、熔点、导电性、光学性质等都与其晶体结构有关。
例如,离子晶体的硬度通常较大,由于离子之间的离子键的强度较高;金属晶体的热导率较高,由于金属晶体中的电子具有较高的自由移动性。
4.晶体生长:晶体通过从溶液、熔融物或气态中沉淀出来进行生长。
晶体生长是一个既复杂又独特的过程,其中包括核化、电镀和扩散。
在理想情况下,晶体生长过程中的各个晶胞应具有相同的形状和尺寸,但在实际生长过程中,晶体的形状和尺寸可能会发生变化。
5.晶体缺陷:晶体中存在着各种缺陷,如点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷是原子、离子或分子在晶格中的缺失、替代或附加,包括空位、间隙原子、杂质原子等。
线缺陷是在晶体中存在着位错,即晶格的错位或错配。
面缺陷是晶体表面的集合,包括平面缺陷和界面缺陷。
6.X射线衍射:X射线衍射是研究晶体结构的一种重要方法。
通过将X射线束照射到晶体上,并测量出X射线经过晶体后的衍射图案,可以推断出晶体的结构信息。
这是因为X射线与晶体中的原子、离子或分子发生相互作用,产生干涉现象,形成衍射峰。
晶体类型熔沸点比较
晶体类型熔沸点比较
一、离子晶体
离子晶体是由正负离子组成的晶体,具有高熔点和高沸点。
离子晶体的熔点主要取决于离子的大小和电荷。
正负离子之间的静电相互作用力很强,因此离子晶体的熔点较高。
例如,氯化钠是一种典型的离子晶体,其熔点为801℃。
二、共价晶体
共价晶体是由共价键连接的原子组成的晶体,具有高熔点和高沸点。
共价键的强度决定了共价晶体的熔点。
共价键是通过原子间的共享电子形成的,因此共价晶体的熔点较高。
例如,金刚石是一种典型的共价晶体,其熔点高达3550℃。
三、金属晶体
金属晶体是由金属原子组成的晶体,具有较低的熔点和较高的沸点。
金属晶体的熔点取决于金属原子之间的金属键强度。
金属键是通过金属原子之间的电子云形成的,因此金属晶体的熔点较低。
例如,铁的熔点为1538℃。
四、分子晶体
分子晶体是由分子组成的晶体,具有较低的熔点和较低的沸点。
分子晶体的熔点取决于分子之间的相互作用力。
相对于离子晶体和共价晶体,分子晶体的相互作用力较弱,因此熔点较低。
例如,冰是
一种典型的分子晶体,其熔点为0℃。
不同晶体类型具有不同的熔沸点。
离子晶体和共价晶体具有高熔点和高沸点,金属晶体具有较低的熔点和较高的沸点,而分子晶体具有较低的熔点和较低的沸点。
晶体的熔沸点与其结构类型密切相关,这种关系对于理解和研究晶体的性质和应用具有重要意义。
原子晶体、分子晶体、离子晶体的比较 PPT
3.物理性质:①熔沸点低[破坏分子间的作用力],硬度小。
②一般不导电,在固态和熔融状态下也不导电
③溶解性一般符合“相似相溶规律”
二、常见的晶体结构分析:
(一)干冰: 1.分子堆积方式: 分子密堆积(只含范德华力) 2.均摊法计算CO2分子数:
顶角—— 8个 面心—— 6个 1个晶胞中CO2分子数= 8×18+6×12= 4 3.每个CO2分子周围离该分子距离最近且相等的 CO2分子有:12个 [同层+上层+下层]×4=12 (二)冰:
配位数: 8 配位空间构型:正六面体
离其最近的Cs+的个数为: 6
[上、下、左、右、前、后]
2.Cl-为中心:离其最近的Cs+的个数为: 8
配位数:8 配位空间构型:正六面体
离其最近的Cl-的个数为:6
3.均摊法计算1个晶胞中:
Cs+个数:8×18= 1
Cl-个数:1
二、三种常见的离子晶体的结构:
2.晶胞的结构:——均摊法 结合《课本》P64/图3-8
体心粒子—— 完全属于该晶胞
面心粒子—— 有12属于该晶胞
棱心粒子—— 有14该晶胞
顶角粒子—— 有18属于该晶胞
二、晶胞:
3.晶胞中微粒个数的计算:
1个金属铜晶胞
的原子数
=8×18+6×12= 4
X2Y
ACB3
DE
4.晶胞的基本类型:
简单立方
③熔点: ④能使X-
有固定的熔 射线产生衍
沸点
射
最科学的
鉴别依据
⑤均一性:组成和密度一致 ⑥对称性: ⑦稳定性: 晶格能
一、晶体:
5.形成途径: ①熔融状态物质凝固(注意凝固的速率适当)
离子晶体+分子晶体+原子晶体综合复习
H2Te SbH3
NH3
H2S
HCl PH3 SiH4 ×
H2Se AsH3 HBr
HI
×
GeH4
SnH4
×
-100
-125 -150 CH4
×
2
3
4
5
周期
一些氢化物的沸点
三、氢键
N、O、F原子与H原子之间的相互作用。
化学键> >氢键>分子间作用力 含有氢键的物质熔化、汽化时需要破坏
氢键和分子间作用力,所以NH3、H2O、
温度/℃ 250 200
沸点
I2
150
100 50 100 150Br 2
熔点
I2
0
-50 -100 -150
50
Cl2
Br2 200 250
相对分子质量 Cl2
-200
-250
F2 F2
卤素单质的熔、沸点与 相对分子质量的关系
沸点/℃
100 75 50 25 0 -25 -50 -75 HF
H2O
一、离子晶体 1、定义: 阴、阳离子间通过离子键结合
而成的晶体叫做离子晶体。
2、构成离子晶体的微粒及微粒间的作用力: 微 粒:阴阳离子
作用力: 离子键。 3、离子晶体包括:强碱、绝大多数盐、低价
金属氧化物。
4、离子晶体的特征:
①无单个分子存在;NaCl 、CsCl不表示分子式。
②熔沸点较高,硬度较大,难以压缩。
③固态不导电,水溶液或者熔融状态下均导电。
5、离子键强弱取决于: 离子半径、离子所带的电荷 离子半径越小、离子所带的电荷越 多,离子键越强。 6、离子键强弱决定:
离子晶体的硬度、熔沸点。(熔化时破坏 或削弱离子键)
离子晶体、分子晶体和原子晶体
离子晶体、分子晶体和原子晶体(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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分子晶体和离子晶体判断
分子晶体和离子晶体判断1. 引言1.1 什么是分子晶体和离子晶体分子晶体和离子晶体是固体材料中的两种重要类型,它们在材料科学和化学领域具有重要的研究和应用价值。
分子晶体是由分子在空间中有序排列而形成的晶体结构。
分子晶体的结构是由分子间的非共价作用力所维持的,比如范德华力、氢键等。
分子晶体通常具有良好的穿透性和溶解性,常见的如葡萄糖、苯等有机物。
离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键相互作用形成的晶体结构。
离子晶体的结构非常稳定,通常具有高熔点和硬度。
常见的离子晶体包括氯化钠、氯化钾等。
分子晶体和离子晶体在结构和性质上有所不同,但都具有各自的特点和应用领域。
在今天的材料科学和化学研究中,对分子晶体和离子晶体的深入理解和利用是非常重要的。
通过研究分子晶体和离子晶体的形成机制和结构特点,可以更好地探索其在材料科学和化学领域的潜在应用。
1.2 分子晶体和离子晶体的性质特点分子晶体的性质特点包括:1. 分子结构稳定,通常以共价键连接;2. 常常呈现透明或半透明的外观;3. 具有较低的熔点和沸点;4. 常常呈现柔软和易形变的性质;5. 在溶剂中溶解度较高;6. 可以通过物理或化学方法进行分解。
这些性质特点使得分子晶体和离子晶体在材料科学领域有着不同的应用和研究方向,也为它们在化学反应、能源存储和传感器等方面发挥重要作用提供了基础。
2. 正文2.1 分子晶体的形成与结构分子晶体是由分子之间的弱键相互作用形成的晶体结构。
分子晶体的形成过程通常包括蒸发、冷却或溶液结晶等方式。
在分子晶体中,分子通过共用电子对或离子间键连接在一起,形成稳定的结构。
分子晶体的结构具有一定的规则性,但也存在一定的自由度,使得分子之间可以在一定范围内运动。
分子晶体的结构取决于分子内部的构型和相互之间的相互作用。
一般来说,分子晶体的结构可以分为非极性和极性两种类型。
非极性分子晶体中,分子之间通过范德华力相互作用连接在一起,而极性分子晶体中,分子之间可能存在氢键或偶极-偶极相互作用。
鲁科版物质结构与性质3.2离子晶体共价晶体分子晶体
SiO2晶胞
④最小的环为___个Si 和____个O组成的____元 环。含有 个Si-O键; 每个Si-O键被 6 个十二元 环共有。
④每个O原子被
个十二元环共有,
每个Si原子被 个十二元环共有。
⑤1mol SiO2中含________mol Si—O 键。
1、下列物质中属于共价晶体的化合物是( )
若碳原子半径为r,试计算金刚石的密度?
? 2r 3 a a 8 3 r
4
3
812 812
NA a3
(8
NA 3 r)3
9 16N
3 Ar
3
3
❹ 求金刚石中碳原子的空间利用率
8×4/3πr3 a3
(其中 a = 8r)
❺ 写出金刚石中碳原子的原子坐标
(0,0,0) (0,1/2,1/2) (1/2,1/2,0) (1/2,0,1/2) (1/4,3/4,1/4)(3/4,1/4,1/4) (1/4,1/4,3/4)(3/4,3/4,3/4)
CsCl晶胞
①Cs+或Cl-配位数是几?
②Cs+周围紧邻的Cl-有几个?构成 什么图形?
③Cs+周围距离最近的Cs+有几个? (Cl-呢?)
④一个晶胞含______个Cs+,______ 个Cl-。
(3)ZnS晶胞(BeO BeS)
顶点面心:S2-(什么堆 积?) 体内:Zn2+(填8个立方体 的4个,相当于1/8晶胞的 体心) 小结:面心立方+半数填隙
①Zn2+或S2-配位数是几?
②Zn2+周围紧邻的S2-有几个?构成什么图形?
③一个晶胞含______个Zn2+,______个S2-
四大晶体总结表格
在前面我们分别介绍了分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体,今天我们将四种晶体放在一起进行总结比较。
1.四种晶体类型的比较
2.晶体熔沸点的比较
对于不同种类型的晶体,一般而言,熔沸点:
原子晶体>离子晶体>分子晶体
金属晶体(少数除外)>分子晶体
对于同种类型的晶体:
(1)分子晶体
①组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高。
②相对分子质量相同的分子晶体,分子极性越大,熔沸点越高。
③分子中存在氢键的分子晶体,熔沸点反常的高。
(2)原子晶体
原子晶体熔沸点的高低,取决于共价键的强弱和成键原子半径的大小。
(3)金属晶体
金属阳离子电荷数越多,离子半径越小,金属键越强,熔沸点越高。
(4)离子晶体
离子电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,熔沸点越高。
高中化学知识总结离子晶体、分子晶体和原子晶体
离子晶体、分子晶体和原子晶体[学法指导]在学习中要加强对化学键中的非极性键、极性键、离子键、晶体类型及结构的认识与理解;在掌握粒子半径递变规律的基础上,分析离子晶体、原子晶体、分子晶体的熔点、沸点等物理性质的变化规律;并在认识晶体的空间结构的过程中,培养空间想象能力及思维的严密性和抽象性。
同时,关于晶体空间结构的问题,很容易与数学等学科知识结合起来,在综合题的命题中具有广阔的空间,因此,一定要把握基础、领会实质,建立同类题的解题策略和相应的思维模式。
[要点分析]一、晶体固体可以分为两种存在形式:晶体和非晶体。
晶体的分布非常广泛,自然界的固体物质中,绝大多数是晶体。
气体、液体和非晶体在一定条件下也可转变为晶体。
晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体。
晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列,从而使晶体内部各个部分的宏观性质是相同的,而且具有固定的熔点和规则的几何外形。
NaCl晶体结构食盐晶体金刚石晶体金刚石晶体模型钻石C60分子二、晶体结构1.几种晶体的结构、性质比较2.几种典型的晶体结构:(1)NaCl晶体(如图1):每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围有6个Na+,离子个数比为1:1。
(2)CsCl晶体(如图2):每个Cl-周围有8个Cs+,每个Cs+周围有8个Cl-;距离Cs+最近的且距离相等的Cs+有6个,距离每个Cl-最近的且距离相等的Cl-也有6个,Cs+和Cl-的离子个数比为1:1。
(3)金刚石(如图3):每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围,以共价键结合成为正四面体结构并向空间发展,键角都是109°28',最小的碳环上有六个碳原子。
(4)石墨(如图4、5):层状结构,每一层内,碳原子以正六边形排列成平面的网状结构,每个正六边形平均拥有两个碳原子。
片层间存在范德华力,是混合型晶体。
熔点比金刚石高。
(5)干冰(如图6):分子晶体。
(6)SiO2:原子晶体,空间网状结构,Si原子构成正四面体,O原子位于Si-Si键中间。
如何判别晶体类型
如何判别晶体类型1、根据物质的分类判断①离子晶体---金属氧化物如K2O、Na2O2等、强碱如NaOH、KOH等和绝大多数的盐类是离子晶体②分子晶体---卤素、氧气、氢气等大多数非金属单质除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外、稀有气体、所有非金属氢化物、多数非金属氧化物除SiO2外、含氧酸几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体都是分子晶体③原子晶体常见的---某些非金属单质:金刚石、晶体硅Si 、晶体硼B,某些非金属化合物:二氧化硅SiO2 、碳化硅SiC 、 Si3N4、BN、 AlN、 Al2O3 等④金属晶体---金属单质除汞外与合金2、依据组成晶体的微粒及微粒间的作用判断1离子晶体的微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子键;2分子晶体的微粒是分子,微粒间的作用为分子间作用力;3原子晶体的微粒是原子,微粒间的作用是共价键;4金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用是金属键;3. 依据晶体的熔点判断1离子晶体的熔点较高,常在数百度至一千余度;2分子晶体熔点低,常在数百度以下至很低温度;3原子晶体熔点高,常在一千度至几千度;4金属晶体熔点高低皆有;4. 依据导电性判断1离子晶体水溶液及熔化时能导电;2分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质如酸和部分非金属气态氢化物溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电;3原子晶体一般为非导体,但有些能导电,如晶体硅半导体;4金属晶体是电的良导体;5. 依据硬度和机械性能判断1离子晶体硬度较大或略硬而脆;2分子晶体硬度小且较脆;3原子晶体硬度大;4金属晶体多数硬度大,但也有较低的,且具有延展性;石墨可以看成混合型晶体或过渡晶体;因为石墨中C原子间为共价键连接而层与层间为分子间作用力连接小结:四种晶体类型与性质的比较物质熔沸点高低的比较首先判断物质的状态:固体>液体>气体如I2>Hg>O21不同晶型的物质的熔沸点高低顺序一般是:原子晶体>离子晶体>分子晶体;同一晶型的物质,则晶体内部结构微粒间的作用越强,熔沸点越高;2原子晶体要比较共价键的强弱,一般地说,原子半径越小,形成的共价键的键长越短,键能越大,其晶体熔沸点越高;如熔点:金刚>碳化硅>晶体硅;键长C - C < C – Si < Si – Si 键能C – C > C – Si > Si - Si3离子晶体要比较离子键的强弱;一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用就越强,其离子晶体的熔沸点就越高,如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>CSCl4分子晶体:a、组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,如熔沸点:O2>N2,HI>HBr>HCl, I2 > Br2 > Cl2 > F2;b、组成和结构不相似的物质,分子极性越大,其熔沸点就越高,如熔沸点:CO>N2;C、在同分异构体中,一般地说,支链数越多,熔沸点越低,如熔沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷;同分异构体的芳香烃及其衍生物,其熔沸点高低顺序是邻>间>对位化合物;5金属晶体中金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属阳离子与自由电子间的作用越强,金属熔沸点就越高;正戊烷,异戊烷,新戊烷CH3-CH2-CH2-CH3 正丁烷CH3-CH-CH3 异丁烷 | CH3。
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离子晶体,分子晶体
1. 离子晶体与分子晶体的定义
离子晶体是由阴阳离子通过离子键结合形成的晶体,其结构非常规整、紧密,具有高度的硬度和脆性。
分子晶体是由分子通过弱范德华力、氢键等相互作用力结合而成的晶体,具有较低的硬度和脆性,并且其结构相对不太稳定和松散。
2. 离子晶体的结构特点
离子晶体的结构具有以下特点:
(1)阴离子和阳离子的离子键结合非常强,因此结构十分紧密且有序,一般不会发生形变;
(2)离子晶体具有高度的硬度和脆性,因为它们的克氏硬度大约在6.5-7之间;
(3)离子晶体的固体都是化学反应的产物,并且它们的组成及结构都是由元素的离子及其价电子排列而成的,因此离子晶体的特性往往被元素的性质所支配。
3. 离子晶体的种类和应用
离子晶体又分为简单离子晶体和复杂离子晶体。
简单离子晶体常见的有NaCl、KCl等。
复杂离子晶体常见的有SiO2等。
离子晶体广泛应用于材料学、电子学、光学等领域。
比如,NaCl
晶体可以用于制造光学器件、传感器等,同时还能产生广泛的光学现象。
4. 分子晶体的结构特点
分子晶体的结构特点有:
(1)受到分子的相互作用力而形成,这些力一般是弱的范德华力、氢键等;
(2)分子晶体的结构相对不太稳定和松散,比较容易发生形变;
(3)分子晶体的硬度和脆性比较低,因为没有强的化学键固定分
子位置和方向,分子可以比较容易地相互滑移。
5. 分子晶体的种类和应用
分子晶体有机晶体、金属-有机框架材料(MOF)晶体、聚合物晶
体等,这些晶体广泛应用于医药、化工、材料等多个领域。
其中,一些药物如硝酸甘油、维生素C等都是分子晶体。
此外,MOF材料由于其具有高度的孔隙率和选择性吸附性,被广泛用于催化、气体吸附、分子存储等方面。
6. 离子晶体和分子晶体的比较
离子晶体和分子晶体之间具有很大的异同:
(1)从结构上看,离子晶体中阴离子和阳离子之间的相互作用比
分子晶体中分子之间的相互作用力更强;
(2)从特性上看,离子晶体硬度和脆性大,而分子晶体硬度和脆性都比较低;
(3)从应用领域来看,离子晶体广泛应用于电子、材料等领域,而分子晶体则主要应用于医药、化工等领域。
7. 总结
综上所述,离子晶体和分子晶体是两类不同的晶体类型,它们均具有其独特的结构、特性和应用领域。
了解离子晶体和分子晶体的特点和应用,有助于我们更好地理解和利用这两种晶体,在工程技术和科学研究等领域中发挥更大的作用。