晶体结构与性质知识总结
晶体结构与性质知识点总结大一
晶体结构与性质知识点总结大一晶体结构与性质知识点总结晶体是由具有一定规则排列方式的原子、离子或分子组成的固体物质,拥有特定的结构和性质。
晶体结构与性质是材料科学与化学领域的重要基础知识,对于理解和研究材料的性质、制备工艺以及应用具有重要意义。
本文将对晶体结构与性质的相关知识点进行总结。
一、晶体结构1. 空间点阵:晶体的基本结构单位是晶胞,晶胞在空间的无限重复构成空间点阵。
六种常见的空间点阵包括:立方点阵、四方点阵、正交点阵、六方点阵、单斜点阵和三斜点阵。
2. 晶体的晶格参数:晶体的晶格参数是对晶格进行定量描述的基本参数,包括晶格常数、晶胞参数和晶胞角度。
晶格常数是指晶胞的尺寸,晶胞参数是指晶体中原子间距的大小,晶胞角度则描述了晶体中原子间的排列方式。
3. 晶体的晶系:根据晶体的对称性,可以将晶体分为七个晶系,分别为立方晶系、四方晶系、正交晶系、六方晶系、三斜晶系、单斜晶系和菱面晶系。
每个晶系都具有特定的组成、结构和性质。
4. 晶体结构类型:根据晶体结构的特征,可以将晶体分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体等。
各类晶体的结构特点不同,从而决定了它们的性质和用途。
5. 点阵缺陷:晶体中可能存在的点阵缺陷包括空位、层错、插入固溶体和间隙固溶体等。
这些点阵缺陷对晶体的导电性、热导率和力学性能等起着重要的影响。
二、晶体性质1. 光学性质:晶体在光的照射下表现出特定的光学性质,包括吸收、折射、散射和双折射等。
不同晶体的光学性质可用于光学器件、光纤通信和激光技术等领域。
2. 电学性质:晶体的电学性质与晶体结构和成分密切相关。
离子晶体具有良好的导电性,而共价晶体和分子晶体通常是绝缘体或半导体。
晶体的电导率、电介质性能和电子输运性质等是电学性质的重要指标。
3. 磁学性质:晶体的磁学性质与晶体结构和电子自旋有关。
常见的磁性晶体包括铁磁体、反铁磁体和顺磁体等。
磁性晶体在磁记录、磁存储和磁共振成像等方面具有广泛应用。
晶体的结构与性质
晶体的结构与性质晶体是由原子、分子或离子有序排列组成的固体物质。
它们具有高度的周期性和对称性,这导致了晶体与其他非晶体固体在性质上的差异。
晶体的结构决定了它们的物理和化学性质。
本文将探讨晶体的结构与性质之间的关系,并介绍一些常见的晶体结构。
一、晶体的结构晶体的结构是指晶体中原子、分子或离子的排列方式。
晶体的结构可以通过X射线衍射等实验方法进行研究和确定。
根据晶体结构的不同,可以将晶体分为正交晶系、立方晶系、六方晶系、四方晶系、三斜晶系和三角晶系等几个主要类别。
在晶体的结构中,原子、分子或离子按照一定的规则排列,形成周期性的空间网络。
这个空间网络由晶格点和晶胞构成。
晶格点是晶体结构中最小的重复单元,晶胞则是由一个或多个晶格点组成的空间区域。
不同的晶体结构具有不同的特点。
例如,立方晶系的晶体结构具有最高的对称性,晶格点位于立方体的顶点、中心和边心位置等规则位置。
而六方晶系的晶体结构则具有六角形晶胞和六方柱的对称性。
二、晶体的性质晶体在许多性质上与非晶体有明显的区别。
晶体的周期性结构导致了许多特殊的物理和化学性质。
1. 光学性质:由于晶体结构的周期性,晶体对光的传播和吸收具有特殊的规律性。
晶体可以表现出各种各样的光学效应,如散射、折射、吸收和双折射等。
这些光学性质常常用于晶体的识别和应用。
2. 热性质:晶体的热导性和热膨胀性与其结构有密切关系。
晶体的周期性结构使得热能在其中传导时受到阻碍,导致晶体具有较低的热导率。
此外,晶体的热膨胀性也因结构的周期性而呈现出特殊的规律性。
3. 电学性质:晶体中的离子或电子在结构的作用下呈现出特定的电学性质。
晶体可以表现出正电介质、负电介质、半导体和导体等不同的电导特性。
这些性质与晶体中离子或电子的移动、相互作用以及能带结构等因素密切相关。
4. 力学性质:晶体的结构对其力学性质也有显著的影响。
晶体的硬度、断裂韧性、弹性模量等力学特性与晶体结构的紧密程度、原子排列的方式等因素有关。
晶体结构与性质知识点
第三章晶体构造与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体① 晶体:是内部微粒〔原子、离子或分子〕在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。
② 非晶体:是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。
2、晶体的特征〔1〕晶体的根本性质晶体的根本性质是由晶体的周期性构造决定的。
① 自范性:a.晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。
b.“自发〞过程的实现,需要一定的条件。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
② 均一性:指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各局部都是一样的。
③ 各向异性:同一晶体构造中,在不同方向上质点排列一般是不一样的,因此,晶体的性质也随方向的不同而有所差异。
④ 对称性:晶体的外形与内部构造都具有特有的对称性。
在外形上,常有相等的对称性。
这种一样的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复,这就是对称性。
晶体的格子构造本身就是质点重复规律的表达。
⑤ 最小内能:在一样的热力学条件下,晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比拟,其内能最小。
⑥ 稳定性:晶体由于有最小内能,因而结晶状态是一个相对稳定的状态。
⑦ 有确定的熔点:给晶体加热,当温度升高到某温度便立即熔化。
⑧ 能使X射线产生衍射:当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时,能产生光的衍射现象。
X射线的波长与晶体构造的周期大小相近,所以晶体是个理想的光栅,它能使X射线产生衍射。
利用这种性质人们建立了测定晶体构造的重要试验方法。
非晶体物质没有周期性构造,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
〔2〕晶体SiO2与非晶体SiO2的区别① 晶体SiO2有规那么的几何外形,而非晶体SiO2无规那么的几何外形。
② 晶体SiO2的外形与内部质点的排列高度有序,而非晶体SiO2内部质点排列无序。
③ 晶体SiO2具有固定的熔沸点,而非晶体SiO2无固定的熔沸点。
④ 晶体SiO2能使X射线产生衍射,而非晶体SiO2没有周期性构造,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
晶体结构与性质知识总结
晶体结构与性质知识总结晶体是由原子、离子或分子组成的固体,它们按照一定的规则排列而形成的,在空间上具有周期性的结构。
晶体的结构与性质密切相关,下面对晶体的结构和性质进行总结。
一、晶体的结构:1.晶体的基本单位:晶体的基本单位是晶胞,它是晶格的最小重复单位。
晶胞可以是点状(原子)、离子状(离子)或分子状(分子)。
2.晶格:晶格是一种理想的周期性无限延伸的结构,它由晶胞重复堆积而成。
晶格可以通过指标来描述,如立方晶系的简单立方晶格用(100)、(010)和(001)来表示。
3.晶系:晶体按照对称性的不同可以分为立方系、四方系、正交系、单斜系、菱面系、三斜系和六角系等七个晶系。
4.点阵:点阵是晶胞中原子、离子或分子的空间排列方式。
常用的点阵有简单立方点阵、体心立方点阵和面心立方点阵。
5.晶体的常见缺陷:晶体中常见的缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷包括空位、间隙原子和杂质原子等;线缺陷包括晶体的位错和附加平面等;面缺陷包括晶体的晶界、孪晶和堆垛疏松等。
二、晶体的性质:1.晶体的光学性质:晶体对光有吸收、透射和反射等作用,这取决于晶格结构和晶胞的对称性。
晶体在光学显微镜下观察时,有明亮的晶体颗粒。
2.晶体的热学性质:晶体的热学性质主要包括热容、热传导和热膨胀等。
晶体的热传导性能与晶胞的结构和相互作用有关,不同晶体的热传导性能差异很大。
3.晶体的电学性质:晶体的导电能力与晶体的结构和化学成分密切相关。
一些晶体可以具有金属导电性,例如铜、银和金等;而其他晶体可以具有半导体或绝缘体导电性。
4.晶体的力学性质:晶体的力学性质涉及到晶体的刚性、弹性和塑性等。
晶体在受力作用下可能发生形变,这取决于晶格的结构和原子、离子或分子之间的相互作用力。
5.晶体的化学性质:晶体的化学性质取决于晶体的成分和结构。
晶体可能与其他物质发生化学反应,形成新的物质。
晶体的化学性质对其功能和应用具有重要影响。
综上所述,晶体的结构与性质密切相关。
晶体相关知识点总结
晶体相关知识点总结一、基本概念1. 晶体的定义晶体是由原子、离子或分子按照一定的规则排列而形成的固体结构。
晶体具有高度有序性,具有一定的周期性和对称性。
晶体是凝聚态物质的一种主要形式,占据了固态物质的绝大部分。
2. 晶体的种类根据晶体结构的不同,晶体可以分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体等几种基本类型。
不同类型的晶体具有不同的物理性质和化学性质。
3. 晶体的分类根据晶体的外部形态,晶体可以分为单斜晶、正交晶、菱形晶、六方晶、四方晶、立方晶等几种基本类型。
不同类型的晶体具有不同的外部形态和对称性。
二、晶体结构1. 晶体的晶体结构晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式和规律。
晶体结构可以分为周期性结构和非周期性结构两种形式。
周期性结构是指晶体中原子、离子或分子的排列具有一定的周期性,具有明显的晶格和对称性。
非周期性结构是指晶体中原子、离子或分子的排列没有明显的周期性,没有规则的晶格和对称性。
2. 晶体的晶格晶体的晶格是指晶体中原子、离子或分子所构成的三维空间排列的规则结构。
晶格可以分为周期性晶格和非周期性晶格两种类型。
周期性晶格是指晶格具有明显的周期性,有规则的排列和对称性。
非周期性晶格是指晶格没有明显的周期性,没有规则的排列和对称性。
3. 晶体的晶胞晶胞是指晶体中最小的具有完整晶体结构的基本单位。
晶胞可以分为原胞和扩展晶胞两种类型。
原胞是指晶体中最小的具有完整晶体结构的基本单位,包含了一个或多个原子、离子或分子。
扩展晶胞是指原胞在晶体结构中的重复排列,是构成晶体的基本单位。
三、晶体的生长1. 晶体生长的基本过程晶体生长是指在溶液、熔体或气相中,原子、离子或分子从溶液中萃取并在已生成的晶体上沉积,形成新晶体的过程。
晶体生长的基本过程包括成核、生长和成形几个阶段,成核是指溶液中原子、离子或分子聚集形成晶体的核心;生长是指晶体核心上原子、离子或分子的进一步沉积和排列生长;成形是指晶体的表面形态和结晶过程。
四大晶体知识总结
四大晶体知识总结一、分子晶体及其结构特点1. 概念: 分子间通过分子间作用力相结合形成的晶体。
2. 微粒间作用分子晶体中相邻的分子间以分子间作用力相互吸引。
4.(1)干冰①每个晶胞中有4个CO2分子, 12个原子。
②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12个。
(2)冰①水分子之间的作用力有范德华力和氢键, 但主要是氢键。
②由于氢键的方向性, 使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引。
分子晶体的堆积方式1. 物理特性(1)分子晶体的熔、沸点较低, 密度较小, 硬度较小, 较易熔化和挥发。
(2)一般是绝缘体, 熔融状态也不导电。
(3)溶解性符合“相似相溶”规律。
2. 分子晶体熔、沸点高低的比较规律(1)分子晶体中分子间作用力越大, 物质熔、沸点越高, 反之越低。
(2)具有氢键的分子晶体, 熔、沸点反常高。
二、原子晶体及其结构特点1.概念相邻原子间以共价键相结合形成三维的共价键网状结构的晶体叫原子晶体, 又叫共价晶体。
2. 构成微粒及微粒间作用3. 常见原子晶体及物质类别(1)某些单质: 如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石等。
(2)某些非金属化合物: 如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。
(3)极少数金属氧化物, 如刚玉(αAl2O3)等。
4. 两种典型原子晶体的组成与结构(1)金刚石金刚石晶体中, 每个碳原子均以4个共价键对称地与相邻的4个碳原子相结合, 形成C—C —C夹角为109°28′的正四面体结构(即金刚石中的碳采取sp3杂化轨道形成共价键), 整块金刚石晶体就是以共价键相连的空间网状结构。
其中最小的环是六元环, 每个碳原子参与形成12个六元环。
(2)二氧化硅二氧化硅晶体中, 每个硅原子均以4个共价键对称地与相邻的4个氧原子相结合, 每个氧原子与2个硅原子相结合, 向空间扩展, 形成空间网状结构。
高中化学选修3:晶体结构与性质知识点总结
一.晶体常识
1 .晶体与非晶体比较
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 .晶胞
晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4 .晶胞中微粒数的计算方法 —— 均摊 法
如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学中常见的晶胞为立方晶胞
立方晶胞中微粒数的计算方法如下:
注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状
二.四种晶体的比较
晶体熔、沸点高低的比较方法
(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
(2)原子晶体
由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高.如熔点:金刚石>碳化硅>硅
(3)离子晶体
一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。
(4)分子晶体
①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高。
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
(5)金属晶体
金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。
三.几种典型的晶体模型。
晶体结构与性质知识总结(完善)
3—1、晶体的常识一、晶体和非晶体1、概述——自然界中绝大多数物质是固体,固体分为和两大类.*自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质.本质上,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。
*晶体不因颗粒大小而改变,许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形,但在显微镜下仍可看到。
* 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当,熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。
*各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的二、晶胞1、定义——描述晶体结构的基本单元.2、特征-—(1)习惯采用的晶胞都是体,同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。
(2)整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置"而成。
<1〉所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙;〈2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系(1)处于内部的粒子,属于晶胞,有几个算几个均属于某一晶胞。
(2)处于面上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞.(3)处于90度棱上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞.(4)处于90度顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于60度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于120度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。
4、例举三、分类晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。
3—2、分子晶体和原子晶体一、分子晶体1、定义——只含分子的晶体。
2、组成粒子——。
3、存在作用—-组成粒子间的作用为(),多原子分子内部原子间的作用为。
*分子晶体中定含有分子间作用力,定含有共价键。
*分子间作用力于化学键.4、物理性质(1)熔沸点与硬度-—融化和变形只需要克服,所以熔沸点、硬度,部分分子晶体还可以升华。
晶体初中物理归纳总结
晶体初中物理归纳总结晶体是一种具有高度有序结构的物质,由原子、分子或离子按照规则排列而成。
在初中物理学中,对晶体的性质和特点进行了一系列的学习和总结。
本文将对晶体的结构、性质以及应用进行归纳总结。
一、晶体的结构晶体的结构是由具有高度有序排列的原子、分子或离子构成的。
根据晶体的结构,可以将其分为离子晶体、分子晶体和原子晶体三种类型。
1.离子晶体离子晶体是由常见的阴离子和阳离子按照一定的比例排列构成的。
离子晶体的结构特点是离子之间具有强烈的电吸引力,形成了稳定的晶体结构。
2.分子晶体分子晶体由分子按照一定的规则有序地排列而成。
分子晶体的结构特点是分子之间通过分子间力相互作用,形成了晶体的结构。
3.原子晶体原子晶体是由原子按照一定的规则有序地排列而成。
原子晶体的结构特点是原子之间通过键合作用相连,形成了晶体的结构。
二、晶体的性质晶体具有一系列特殊的物理性质,这些性质直接与晶体的结构密切相关。
1.透明性大部分晶体在物理上是透明的,能够通过更多的光线,对光线有较好的折射和反射效果。
2.折射性晶体的结构使其具有较高的折射率,能够将入射光线的路径发生弯曲。
不同类型的晶体对光线的折射程度有差异。
3.双折射性部分晶体具有双折射性,即入射光线经过晶体时会分为普通光和异常光两束。
4.脆性晶体的结构使其具有较强的脆性,容易在外力作用下发生断裂。
5.共振效应晶体中的原子或离子具有特定的振动频率,当外界电场频率接近晶体的振动频率时,晶体会表现出共振效应。
三、晶体的应用晶体具有独特的结构和性质,在许多领域中有广泛的应用。
1.光学器件由于晶体具有较高的折射率和透明性,被广泛应用于各种光学器件,如镜片、棱镜和透镜等。
2.半导体器件某些晶体具有半导体特性,可以用于制造半导体器件,如晶体管、二极管和光伏电池等。
3.电子钟晶体中的石英常被用于电子钟的制造,因其具有稳定的振荡频率,可以精确计时。
4.电子元件晶体的特殊性质使其成为电子元件的重要组成部分,如晶体振荡器、晶体滤波器和晶体谐振器等。
晶体的结构与性质
高二化学——晶体结构与性质一.晶体常识1.晶体与非晶体比较(1)概念:晶体:由原子、分子、离子等微粒在三维空间按一定的规律呈周期性有序排列而形成的固体。
非晶体:内部粒子在三维空间排列呈相对无序状态而形成的固体。
(2)晶体和非晶体在性质上的差异相关解释(1)自范性:晶体能自发的实现多面体外形的性质。
①实现自范性的条件:晶体生长的速率适当。
②晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表现。
(2)做x射线衍射实验、出现峰值,而非晶体没有。
这是二者最可靠的区别手段。
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.晶胞(1)概念:晶胞是描述晶体结构的基本单元。
(2)晶胞特点:①晶胞一般都是平行六面体。
②整块晶体由晶胞“无隙并置”而成③同种晶体晶胞中原子种类完全相同晶体结构的堆积方式:原理:组成晶体的原子、离子或分子在无其他因素(如共价键的方向性)影响时,在空间的排列大都服从紧密堆积原理。
这是因为分别借助没有方向性的金属键、离子键和分子间作用力形成的金属晶体、离子晶体和分子晶体的结构中,都趋向于使原子或分子吸引尽可能多的原子或分子分布与周围,并以密堆积的方式降低体系的能量,使晶体变得比较稳定。
类型:①等径圆球密堆积:同种分子或原子,大小相同。
适用于分子晶体、金属晶体。
②非等径圆球密堆积:阴、阳离子,大小不同。
适用于离子晶体。
③原子晶体不遵循密堆积。
5.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法。
如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学中常见的晶胞为立方晶胞立方晶胞中微粒数的计算方法如下:【注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。
若晶胞是六棱柱,则顶点上粒子占1/6,侧棱上粒子占1/3,上下面上棱占1/4。
6.晶胞密度公式M(摩尔质量)=【晶体配位数:配位数反映了晶体空间构型的紧密程度,配位数越大,排列程度越紧密。
化学晶胞知识点总结
化学晶胞知识点总结一、晶体结构基础1. 晶体定义晶体是由一个或多个原子、离子或分子组成的具有规则排列结构和周期性的固体。
晶体的结构和性质由其晶胞和晶体的晶体结构决定。
2. 晶体结构晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式。
晶体结构可以分为周期性结构和非周期性结构,周期性结构又可以分为点阵、离子晶体结构、分子晶体结构和金属晶体结构。
3. 晶体形态晶体形态是指晶体外部的几何形状。
晶体形态是晶体内部结构的外在表现,可以通过晶体的晶体学表示法来描述。
4. 晶体学符号晶体学符号是用来描述晶体形态和晶体结构的符号系统,包括布拉维符号、米勒指数等。
5. 晶格常数和晶胞晶格常数是晶体内部原子、离子或分子排列的周期性距离,晶胞是晶体中最小的重复单位,可以通过晶格常数来描述。
二、立方晶胞1. 立方晶胞的定义立方晶胞是一种具有等长边和90度角的晶胞,可以分为简单立方、体心立方和面心立方。
2. 立方晶胞的参数立方晶胞有三个晶格常数a,其中晶格参数为a = b = c。
3. 立方晶体系立方晶体系包括立方晶系、正交晶系、四方晶系、菱面体晶系和六方晶系。
其中立方晶系的晶体结构具有最高的对称性。
4. 立方晶体的性质立方晶体具有高度的对称性和周期性,因此具有一些特殊的物理性质,例如电特性、光学性质等。
三、晶体缺陷1. 晶体缺陷的定义晶体缺陷是指晶体结构中存在的不完整部分,包括点缺陷、线缺陷、面缺陷等。
2. 点缺陷点缺陷是指晶体中存在的单个原子、空位、间隙等缺陷。
点缺陷可以分为固溶体、间隙固溶体、替换固溶体等。
3. 线缺陷线缺陷是指晶体中存在的一维缺陷,包括脱排、重排、错层等。
4. 面缺陷面缺陷是指晶体中存在的二维缺陷,包括晶界、位错等。
5. 晶体缺陷的影响晶体缺陷会影响晶体的物理和化学性质,例如导电性、机械性能、热导率等。
四、晶体生长和形貌1. 晶体生长晶体生长是指晶体从溶液或气相中吸收物质并逐渐生长的过程。
晶体生长可以分为溶液晶体生长、气相晶体生长等。
高中化学晶体知识点总结
高中化学晶体知识点总结晶体是由原子、分子或离子按照一定的规律排列而成的固体,具有规则的几何形状和明显的面、棱、角。
晶体是化学中的重要概念,其研究对于理解物质的性质和反应机理具有重要意义。
本文将从晶体的结构、性质和制备等方面进行总结。
一、晶体的结构晶体的结构是由原子、分子或离子的排列方式决定的。
晶体的结构可以分为离子晶体、共价晶体和分子晶体三种类型。
1.离子晶体离子晶体是由阳离子和阴离子按照一定的比例排列而成的晶体。
离子晶体的结构可以分为简单离子晶体和复合离子晶体两种类型。
简单离子晶体的结构比较简单,如氯化钠晶体。
氯化钠晶体的结构是由钠离子和氯离子按照一定的比例排列而成的,钠离子和氯离子交替排列,形成一个立方晶系的晶体。
复合离子晶体的结构比较复杂,如硫酸铜晶体。
硫酸铜晶体的结构是由铜离子和硫酸根离子按照一定的比例排列而成的,铜离子和硫酸根离子交替排列,形成一个六方晶系的晶体。
2.共价晶体共价晶体是由原子之间共用电子形成的晶体。
共价晶体的结构可以分为分子共价晶体和网络共价晶体两种类型。
分子共价晶体的结构比较简单,如冰晶体。
冰晶体的结构是由水分子按照一定的方式排列而成的,水分子之间通过氢键相互连接,形成一个六方晶系的晶体。
网络共价晶体的结构比较复杂,如金刚石晶体。
金刚石晶体的结构是由碳原子按照一定的方式排列而成的,每个碳原子与周围四个碳原子通过共价键相互连接,形成一个立方晶系的晶体。
3.分子晶体分子晶体是由分子按照一定的方式排列而成的晶体。
分子晶体的结构比较简单,如葡萄糖晶体。
葡萄糖晶体的结构是由葡萄糖分子按照一定的方式排列而成的,葡萄糖分子之间通过氢键相互连接,形成一个六方晶系的晶体。
二、晶体的性质晶体具有一些特殊的性质,如光学性质、电学性质和热学性质等。
1.光学性质晶体具有双折射现象,即光线在晶体中传播时会分成两束光线,这两束光线的振动方向垂直于彼此。
双折射现象是由于晶体的结构不对称所引起的。
2.电学性质晶体具有电学性质,即晶体可以产生电场和电荷。
化学晶体知识点归纳总结
化学晶体知识点归纳总结晶体是由原子、离子或分子按照一定的规则排列而成的固体。
在化学领域,晶体是一种具有规则的周期性结构的固体材料。
晶体的性质和结构对物质的性质有着重要的影响。
在化学研究中,对晶体的研究也是十分重要的。
以下将对化学晶体的知识点进行归纳总结。
一、晶体的结构与性质1. 晶体结构的组成晶体结构由晶体的构造单位和它们之间的排列规则所决定。
晶体的构造单位可以是原子、分子或离子。
晶体的结构是以晶体的构造单位为基本单位,按照一定的排列规则进行组装。
2. 晶体结构的周期性晶体结构具有周期性,晶体的结构可以在空间中无限重复。
这种周期性的结构使得晶体在某些方向上具有各种各样的对称性。
3. 晶体的晶体学记号晶体学记号是用来描述晶体结构的一种符号表示方法。
晶体学记号包括点阵类型、晶格常数、晶体学常数、空间群等内容。
4. 晶体的性质晶体的性质包括物理性质和化学性质。
物理性质包括晶体的硬度、熔点、热导率等,化学性质包括晶体在化学反应中的行为。
二、晶体的种类与分类1. 晶体的分类根据晶体的构造单位可以将晶体分为原子晶体、分子晶体和离子晶体。
根据晶体的结构又可以将晶体分为金属晶体、共价晶体和离子晶体。
2. 晶体的种类根据晶体的周期性结构,晶体可以分为立方晶系、正交晶系、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系、六角晶系等不同种类。
三、晶体的生长与形貌1. 晶体的生长方式晶体的生长是晶体从熔体或溶液中凝聚成固体的过程。
晶体的生长方式包括晶核形成、晶体的基本生长和晶体的表面形貌。
2. 晶体的形貌晶体的形貌是指晶体在视觉上的外形。
晶体的形貌受到晶体生长方式、晶体生长条件等因素的影响。
晶体的形貌是晶体学研究的一个重要内容。
四、晶体的应用与研究1. 晶体在材料科学中的应用晶体在材料科学中有着广泛的应用。
例如金属晶体在材料加工中有着重要的作用,半导体晶体被广泛应用于电子器件中,光学晶体在光学器件中有着广泛的应用等。
2. 晶体在化学研究中的作用由于晶体在化学反应中具有很高的有序性,所以晶体常常被用来研究物质在不同条件下的结构和性质变化。
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。
高中化学知识点:晶体结构与性质
高中化学知识点:晶体结构与性质晶体常识1.晶体与非晶体晶体非晶体结构特征结构微粒在三维空间里呈周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性无各向异性区别方法熔点法有固定熔点无固定熔点X射线对固体进行X-射线衍射实验2.晶胞(1)概念:描述晶体结构的基本单元。
(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间隙;②并置:所有晶胞平行排列、取向相同。
分子晶体和原子晶体1.分子晶体(1)结构特点①晶体中只含分子。
②分子间作用力为范德华力,也可能有氢键。
③分子密堆积:一个分子周围通常有12个紧邻的分子。
(2)典型的分子晶体①冰:水分子之间的主要作用力是氢键,也存在范德华力,每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。
②干冰:CO2分子之间存在范德华力,每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子。
2.原子晶体(1)结构特点①晶体中只含原子。
②原子间以共价键结合。
③三维空间网状结构。
(2)典型的原子晶体——金刚石①碳原子取sp3杂化轨道形成共价键,碳碳键之间夹角为109°28′。
②每个碳原子与相邻的4个碳原子结合。
金属晶体1.“电子气理论”要点(1)该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子所共用,从而把所有金属原子维系在一起。
(2)金属晶体是由金属阳离子、自由电子通过金属键形成的一种“巨分子”。
(3)金属键的强度差异很大。
2.金属晶体的构成、通性及其解释金属晶体结构微粒作用力名称导电性导热性延展性金属阳离子、自由电子金属键自由电子在电场中定向移动形成电流电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子碰撞而导热当金属受到外力作用时,金属晶体中的各原子层就会相对滑动,但不会改变其体系的排列方式,而弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用3.金属晶体的常见堆积结构型式常见金属配位数晶胞面心立方最密堆积A1Cu、Ag、Au 12体心立方堆积A2Na、K、Fe 8六方最密堆积A3Mg、Zn、Ti 12离子晶体1.离子晶体(1)概念①离子键:阴、阳离子间通过静电作用(指相互排斥和相互吸引的平衡)形成的化学键。
晶体知识点总结归纳
晶体知识点总结归纳一、晶体结构1、晶体的周期性结构晶体的原子或者分子按照一定的规则排列,形成周期性的结构。
这种周期性结构能够使得晶体在空间中呈现出一定的几何形状,比如正方体、六棱柱等。
晶体的周期性结构是晶体学的基础,它决定了晶体的物理性质和化学性质。
2、晶体的晶胞晶体的周期性结构可以用一个最小的单位来描述,这个单位就是晶胞。
晶胞是一个由原子或者分子组成的空间结构,它能够通过平移操作重复填充整个晶格。
晶胞的几何形状可以是立方体、正六边形、正八面体等。
晶胞之间的排列方式可以分为立方晶系、四方晶系、正交晶系、六方晶系、单斜晶系和三斜晶系六种。
3、晶体的结构体系晶体学根据晶体的结构特点将晶体分为七种结构体系:三斜晶系、单斜晶系、正交晶系、六方晶系、三方晶系、四方晶系和立方晶系。
每种结构体系又可以进一步细分为不同的晶体族和晶体面。
4、晶体的晶面和晶向在晶体的结构中,晶面和晶向是两个非常重要的概念。
晶面是晶体中原子或者分子排列的平行表面,它通过Miller指数来进行描述。
晶向是晶体中原子或者分子排列的方向,它通过晶向指数来进行描述。
晶面和晶向的概念对于描述和理解晶体的外观和物理性质有着重要的作用。
5、晶体的点阵和空间群晶体的周期性结构可以用点阵和空间群来描述。
点阵是晶体结构中最小的重复单元,它能够通过平移操作重复填充整个晶格。
空间群是晶体结构中具有平移、旋转和镜像对称性的一种对称操作。
点阵和空间群的描述能够完整地描述晶体的结构和对称性。
二、晶体的生长1、晶体生长的方式晶体生长是晶体学中一个非常重要的研究领域,它研究的是晶体是如何从溶液或者气态中长大的。
晶体生长的方式包括溶液生长、气相生长和固相生长三种。
溶液生长是晶体从溶液中长大的过程,这是晶体生长中最常见的一种方式。
气相生长是晶体从气态中长大的过程,它常用于生长单晶膜和纳米颗粒。
固相生长是晶体从固态中长大的过程,它常用于生长大尺寸的单晶材料。
2、晶体生长的控制晶体生长的过程受到各种因素的影响,比如温度、浓度、界面能等。
晶体结构与性质
练习 已知晶体的基本单元 是由12个硼原子构成的 (如右图),每个顶点上 有一个硼原子,每个硼原 子形成的化学键完全相同, 通过观察图形和推算,可 知此基本结构单元是一个 正____面体。 20
结构中常出现分子式 化学式, 结构中常出现分子式、化学式, 分子式、 两者有区 吗?
分析:在晶体中可由分子构成,也可由原子、 分析:在晶体中可由分子构成,也可由原子、 离子构成,表示其组成时可能是其实际组成, 离子构成,表示其组成时可能是其实际组成, 也可能是其构成原子的最简个数比。 也可能是其构成原子的最简个数比。 在干冰晶体中,是由CO2分子构成的, 分子构成的, 如: 在干冰晶体中,是由 CO2则为分子式;在SiO2晶体中,是由 则为分子式; 晶体中, Si原子与 原子以 :2的比例交替连接成 原子与O原子以 原子与 原子以1: 的比例交替连接成 立体网状结构的, 应为化学式。 立体网状结构的, SiO2应为化学式。
6、物质熔沸点高低的比较
(1)不同晶型的物质的熔沸点高低顺序一般是: 不同晶型的物质的熔沸点高低顺序一般是 不同晶型的物质的熔沸点高低顺序一般 原子晶体>离子晶体> 分子晶体。 原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体。同 一晶型的物质, 一晶型的物质,则晶体内部结构微粒间的作用越 熔沸点越高。 强,熔沸点越高。 (2)原子晶体要比较共价键的强弱,一般地说, 原子晶体要比较共价键的强弱, 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, 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> 越大,其晶体熔沸点越高。如熔点:金刚>碳化 硅>晶体硅。 晶体硅。 (3)离子晶体要比较离子键的强弱。一般地说, 离子晶体要比较离子键的强弱。 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, 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, 间的作用就越强,其离子晶体的熔沸点就越高, 如熔点: 如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>CSCl > >
初中化学晶体知识点总结
初中化学晶体知识点总结初中化学中的晶体主要分为两大类:分子晶体和原子晶体。
晶体是由原子、离子或分子按照一定的规律排列形成的具有周期性结构的固体。
了解晶体的结构和性质对于深入理解化学知识至关重要。
一、分子晶体分子晶体是由分子通过分子间力(如范德华力、氢键等)相互结合形成的晶体。
这类晶体的特点是熔点和沸点较低,硬度较小,易挥发。
典型的分子晶体包括水、冰、盐等。
1. 分子间力- 范德华力:非共价性质的力,包括诱导力、取向力和色散力(伦敦力)。
- 氢键:一种特殊的偶极-偶极相互作用,当氢原子与电负性较大的原子(如氧、氮、氟)形成共价键时,会在分子间形成氢键。
2. 晶体结构- 分子晶体的排列通常是无规则的,但在某些情况下,分子可以按照特定的几何形状排列,形成规则的晶体结构。
- 水分子在冰晶体中的排列形成了六角形的结构,这是氢键作用的结果。
3. 物理性质- 熔点和沸点:分子晶体的熔点和沸点通常较低,因为分子间力相对于化学键较弱。
- 硬度:分子晶体的硬度较小,易于切割或破碎。
- 挥发性:分子晶体易挥发,尤其是那些分子间力较弱的物质。
二、原子晶体原子晶体是由原子通过共价键结合形成的晶体。
这类晶体的特点是熔点和沸点较高,硬度较大,不易挥发。
典型的原子晶体包括金刚石、硅晶体等。
1. 共价键- 共价键是由两个或多个原子共享电子对形成的化学键。
- 共价键的类型包括单键、双键和三键,它们的性质取决于共享电子的数量和排列方式。
2. 晶体结构- 原子晶体的结构可以是简单的立方、六方或四方晶系,也可以是更复杂的结构。
- 金刚石是一种典型的原子晶体,其碳原子以四面体结构排列,形成了非常稳定的晶体结构。
3. 物理性质- 熔点和沸点:原子晶体的熔点和沸点较高,因为共价键非常强。
- 硬度:原子晶体的硬度较大,例如金刚石是自然界中已知的最硬物质。
- 挥发性:原子晶体不易挥发,因为需要破坏强大的共价键才能使原子分离。
三、晶体的性质和应用1. 晶体的对称性- 晶体的对称性是指晶体结构在空间中的对称操作,如旋转对称、镜面对称等。
高中化学选修三晶体结构与性质知识点汇总
晶体结构与性质一、晶体的常识1.晶体与非晶体晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体有(能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体无(不能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序晶体呈现自范性的条件:晶体生长的速率适当得到晶体的途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等)③固定的熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体和非晶体最可靠的科学方法)2.晶胞--描述晶体结构的基本单元,即晶体中无限重复的部分一个晶胞平均占有的原子数=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数思考:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图,它们分别平均含几个原子?eg:1.晶体具有各向异性。
如蓝晶(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1:1000。
晶体的各向异性主要表现在()①硬度②导热性③导电性④光学性质A.①③B.②④C.①②③D.①②③④2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是()A.晶体一定比非晶体的熔点高B.晶体一定是无色透明的固体C.非晶体无自范性而且排列无序D.固体SiO2一定是晶体3.下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子?二、分子晶体与原子晶体1.分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体注意:a.构成分子晶体的粒子是分子b.分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,相邻分子间以分子间作用力结合①物理性质a.较低的熔、沸点b.较小的硬度c.一般都是绝缘体,熔融状态也不导电d.“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂,极性分子一般能溶于极性溶剂②典型的分子晶体a.非金属氢化物:H2O、H2S、NH3、CH4、HX等b.酸:H2SO4、HNO3、H3PO4等c.部分非金属单质::X2、O2、H2、S8、P4、C60d.部分非金属氧化物:CO2、SO2、NO2、N2O4、P4O6、P4O10等f.大多数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖等③结构特征a.只有范德华力--分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子)CO2晶体结构图b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例,可说明氢键具有方向性④笼状化合物--天然气水合物2.原子晶体--相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体注意:a.构成原子晶体的粒子是原子 b.原子间以较强的共价键相结合①物理性质a.熔点和沸点高b.硬度大c.一般不导电d.且难溶于一些常见的溶剂②常见的原子晶体a.某些非金属单质:金刚石(C)、晶体硅(Si)、晶体硼(B)、晶体锗(Ge)等b.某些非金属化合物:碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体c.某些氧化物:二氧化硅( SiO2)晶体、Al2O3金刚石的晶体结构示意图二氧化硅的晶体结构示意图思考:1.怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体”,这种说法对吗?eg:1.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与键能无关的变化规律是()A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.N2可用做保护气2.氮化硼是一种新合成的无机材料,它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。
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3-1、晶体的常识一、晶体和非晶体1、概述——自然界中绝大多数物质是固体,固体分为和两大类。
* 自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
本质上,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。
* 晶体不因颗粒大小而改变,许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形,但在显微镜下仍可看到。
* 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当,熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。
* 各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的二、晶胞1、定义——描述晶体结构的基本单元。
2、特征——(1)习惯采用的晶胞都是体,同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。
(2)整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
<1> 所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙;<2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系(1)处于内部的粒子,属于晶胞,有几个算几个均属于某一晶胞。
(2)处于面上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。
(3)处于90度棱上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。
(4)处于90度顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于60度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于120度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。
4、例举三、分类晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。
3-2、分子晶体和原子晶体一、分子晶体1、定义——只含分子的晶体。
2、组成粒子——。
3、存在作用——组成粒子间的作用为(),多原子分子内部原子间的作用为。
* 分子晶体中定含有分子间作用力,定含有共价键。
* 分子间作用力于化学键。
4、物理性质(1)熔沸点与硬度——融化和变形只需要克服,所以熔沸点、硬度,部分分子晶体还可以升华。
熔融一定破坏分子间的和可能存在的键,绝不会破坏分子内部的。
同为分子晶体的不同物质,一般来说尤其对于结构组成相似的分子,相对分子质量越大,熔沸点越;相对分子质量相差不大的分子,极性越大熔沸点越;含氢键的熔沸点会特殊的些。
例如:(2)溶解性——遵循同性互溶原理(或说相似相溶原理):即极性分子易溶于性溶剂(多为),如卤化氢(HX)、低级醇和低级羧酸易溶于极性溶剂水;非极性分子易溶于非极性(有机)溶剂,如硫、磷和卤素单质(X2)不易溶于极性溶剂水而易溶于非极性溶剂CS2、苯等。
同含氢键的溶解性会更,如乙醇、氨气与水。
5、类别范畴(1)除C、Si、B外的非金属单质,如卤素、氧气和臭氧、硫(S8)、白磷(P4)、足球烯(C60)、稀有气体等。
(2)除铵盐、SiO2、SiC、Si3N4、BN等外的非金属互化物,包括非金属氢化物和氧化物,如氨(NH3)、冰(H2O)、干冰(CO2)、三氧化硫(SO3)等。
(3)所有的酸分子(纯酸而非溶液)。
(4)大多有机物。
(5)除汞外常温下为液态和气态的物质。
(6)能升华的物质。
如干冰、碘、等。
6、结构例析如果分子间作用力只有范德华力,其分子占晶胞六面体的个顶角和个面心,若以一个分子为中心,其周围通常有个紧邻分子,这一特征称为分子密堆积,如O2、C60、CO2、I2等。
(1)干冰固态的,色透明晶体,外形像冰,分子间作用力只有,熔点较,常压能升华,常作制冷剂或人工降雨。
二氧化碳分子占据立方体晶胞的个面心和个顶角,与每个二氧化碳分子距离最近且相等的二氧化碳分子有个,若正方体棱长为a,则这两个相邻的CO2的距离为。
(2)冰固态的,色透明晶体,水分子间作用力除外,还有,氢键虽远小于共价键,但明显大于范德华力,所以冰的硬度较,熔点相对较。
每个水分子与周围距离最近且相等的水分子有个,这几个水分子形成一个的空间构型,晶体中水分子与氢键的个数之比为。
这一排列使冰中水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以冰的密度于液体水(4C的水密度最大,通常认为是1)。
(3)天然气水合物——可燃冰·海底储存的潜在能源,甲烷分子处于水分子形成笼子里,形式多样。
二、原子晶体1、定义——相邻间以键结合而成空间网状的晶体。
整块晶体是一个三维的共价键网状结构的“大分子”,又称共价晶体。
2、组成粒子——。
3、存在作用——。
4、物理性质(1)熔沸点与硬度——熔点、硬度,是原子晶体的特征。
具体综合考虑构型和键能。
同为原子晶体的物质,空间构型相似时,共价键键长越短,键能就越,熔沸点就越。
(2)溶解性——溶于极性溶剂,溶于非极性(有机)溶剂。
5、类别范畴(1)Si、B、Ge和C(金刚石)等非金属单质。
(2)SiO2、SiC、Si3N4、BN等。
6、结构例析(1)金刚石色晶体,天然硬度最,于导电和导热,溶于水和有机溶解。
能燃烧生成。
属于晶体,这种晶体的特点是;金刚石中与某个C原子紧邻即距离最近且相等C原子有(杂化),它们形成原子的构型,键角;由共价键构成最小环上有个 C原子(平均每个最小环上有1/2个碳原子和1个碳碳单键),晶体中C原子个数与C-C键数之比为。
金刚石晶胞可以看为8个小立方体形成的大立方体,碳原子占大立方体的个顶角、个面心(或说占大立方体的个一个中心、个棱心)以及其中间隔的个小立方体的中心(或说碳原子占每个小立方体间隔的个顶角和中心),平均每个晶胞含有个碳原子。
晶体硅(单晶硅)、碳化硅(金刚砂)结构和性质均与之相似。
(2)二氧化硅色晶体,硬度、熔点,于导电和导热,溶于水和有机溶剂。
只与酸和强碱反应。
用于制造水泥、玻璃、人造宝石、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维等。
相当于在晶体硅的每个硅硅键之间个插入了一个氧原子,每个Si与个O原子形成个共价键,这几个氧原子形成的空间构型为,每个O与个Si原子形成共价键。
在二氧化硅晶体中Si与O原子个数比为,平均每mol SiO2晶体中含有Si-O键最接近______mol。
* 石墨——色非金属单质,溶于水,质地软,熔点,可做铅笔芯和固体润滑剂,电和热的体,能做高温下的电极。
属于晶体,是状结构:层内碳原子间以相结合,C原子呈杂化,即每一个碳原子与紧邻的个碳原子形成个共价键(碳原子数与碳碳单键数之比为),这几个碳原子形成的空间构型为;层间存在的作用力为。
石墨中最小的碳环为元环,每个C原子被个六边形共用,平均每个环占有个碳原子,即碳原子数与碳环数之比为。
3-3、金属晶体一、金属键1、定义——2、特征——描述金属键最简单的理论是“电子气理论”3、强弱——F=K·Q1Q2/r2金属晶体导电性、导热性、延展性等共性以及熔沸点和硬度差异性解释。
二、金属晶体的原子堆积模型1、二维空间放置(1)非密置层——纵横成行,配位数为;(2)密置层——成行交错,配位数为。
2、三维堆积I、非密置层在三维空间的两种堆积方式:(1)简单立方堆积——三维成行堆积,晶胞为个原子形成的立方体,平均每个晶胞含有个原子。
配位数为,它们形成一个空间构型,空间利用率太低,为52%,只有金属钋(Po)采取这种堆积方式。
(2)体心立方堆积——晶胞为个原子形成的立方体(八顶角一中心),平均每个晶胞含有个原子。
配位数为,它们形成一个空间构型,空间利用率稍高,为68%,许多金属如IA族金属Na、K、Fe等采取这种堆积方式。
II、密置层在三维空间按体心立方堆积的两种堆积方式(3)六方最密堆积——按ABABABAB······的方式堆积,Mg、Zn、Ti等;(4)面心立方堆积——按ABCABCABC······的方式堆积,Cu、Ag、Au等。
~~均为金属晶体的最密堆积,配位数均为,空间利用率均为74%。
3-4、离子晶体一、离子晶体1、定义——由和通过键结合而成的晶体。
2、构成粒子——。
3、存在作用——构成粒子间一定存在,构成粒子内可能存在。
4、物理性质(1)熔沸点较,硬而脆;综合考虑离子晶格和键能,融化一定破坏键,不会破坏其中可能的存在的键。
F=K·Q1Q2/r2,即空间构型相似的离子晶体,离子电荷越、成键离子半径和越,熔沸点越高。
(2)大多溶于水,一定破坏键,可能破坏可能存在的部分或全部的键。
(3)固体导电,液态导电,水溶液导电。
一定为离子化合物,一定为电解质。
5、类别范畴——离子化合物(1)IA、IIA族等的活泼金属和VIA、VIIA族等的活泼非金属形成的化合物;(2)强碱和大多数盐;(3)熔融能导电的化合物。
6、结构例析离子晶体中的配位数(缩写为.)是指一个离子周围最邻近的异性离子的数目。
NaCl和CsCl的阴阳离子之比均为1:1,同属AB型离子晶体,但配位数不同。
晶体中正负离子的半径比是决定离子晶体的重要因素,简称几何因素;正负离子的电荷比也是决定离子晶体结构的重要因素,简称电荷因素;离子的纯粹程度是决定离子晶体结构的又一因素,简称键性因素。
(1)氯化钠阴、阳离子的配位数为,即每个Na+紧邻个Cl—,这些Cl—构成的几何图形是;每个Na+与个Na+等距离相邻。
晶胞为八个小立方体并集形成的一个大的立方体,若钠离子占其个顶角和个面心的话,氯离子则占其个中心和个棱心,分别平均每个氯化钠晶胞含有个Na+和个Cl—。
若晶胞棱长为a,则相邻同性离子的核间距离为,相邻异性离子的核间距离为。
(2)氯化钾每个Cl—(或Cs+)周围与之最接近且距离相等的Cs+(或Cl—)共有个,这几个Cs+(或Cl—)在空间构成的几何构型为;在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有个,这几个Cs+(或Cl—)在空间构成的几何构型为;氯化铯晶胞为一个体心立方体即若铯离子占其个中心的话,氯离子则占其个顶角,平均一个氯化铯晶胞含有个Cs+和个Cl—。
若晶胞棱长为a,则相邻同性离子的核间距离为,相邻异性离子的核间距离为。
(3)氟化钙钙离子的配位数为,形成的空间构型为,氟离子的配位数为,形成的空间构型为,即钙离子与氟离子的个数比为;其晶胞立方体中:钙离子占其个顶角和个面心,氟离子占其八分小立方体的个中心(或说正套小立方体的个顶角);平均一个氟化钙晶胞含有个钙离子和个氟离子。
若晶胞棱长为a,则钙离子与钙离子的最近距离为,氟离子与氟离子的最近距离为,钙离子与氟离子的最近距离为。
二、晶格能1、定义——态离子形成摩尔离子晶体所的能量。
2、意义——是最能反映离子晶体稳定性的数据。
* 晶体类型列表分析* 物质熔沸点高低的比较(1)一般说来,原子晶体 > 离子晶体 > 金属晶体 > 分子晶体(2)如果同为原子晶体——比较共价键强弱:共价键成键原子半径之和越小,键长越,键能越,熔沸点就越。