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高中化学:晶体与非晶体的本质区别和性质差异

发布时间:2021-08-25 人气:

本文摘要:高中化学:晶体与非晶体的本质区别和性质差异 一、晶体与非晶体 晶体是具有法则的几何外形的固体,而非晶体则没有法则的几何外形。 晶体与非晶体的本质差异 自范性 微观布局 晶体 有( 能自发出现多面体外形) 原子在三维空间里呈周期性有序分列 非晶体 没有( 不能自发出现多面体外形) 原子分列相对无序 晶体的特点: (1 )有固定的几何外形; (2 )有固定的熔点; (3 )有各向异性。

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高中化学:晶体与非晶体的本质区别和性质差异 一、晶体与非晶体 晶体是具有法则的几何外形的固体,而非晶体则没有法则的几何外形。  晶体与非晶体的本质差异 自范性 微观布局 晶体 有( 能自发出现多面体外形) 原子在三维空间里呈周期性有序分列 非晶体 没有( 不能自发出现多面体外形) 原子分列相对无序 晶体的特点: (1 )有固定的几何外形; (2 )有固定的熔点; (3 )有各向异性。晶体形成的一段途径: (1 )熔融态物质凝固; (2 )溶质从溶液中析出; (3 )气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。

说明: 1 、晶体可以认为是内部粒子(原子、离子、分子)在空间按必然纪律周期性反复分列组成的固体物质,如食盐、干冰、金刚石等;而非晶体则是内部原子或分子的分列呈混乱无章的漫衍状态的固体物质,如:橡胶、玻璃、松香等。2 、晶体的自范性是指:在适宜的条件下,晶体可以或许自发地出现关闭的法则和凸面体外形的性质。晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里出现周期性的有序分列的宏观表象。晶体自范性的条件是:生长速率适当。

3 、由于晶体各个偏向分列的质点的间隔差别,而导致晶体各个偏向的性质也纷歧样。对于晶体来说, 很多物理性质:如硬度、导热性、光学性质等,因研究角度差别而发生差异,即为各向异性。4 、加热晶体,温度到达晶体熔点时即开始熔化,在没有完全熔化之前,继续加热,温度不会升高,完全熔化后,温度才会升高,即晶体具有固定的熔点;加热非晶体,温度到达必然水平后开始软化,流动性很强,最后变为液体,从软化到熔化,中间颠末一段很长的温度规模,即非晶体没有固定的熔点。

5 、当单一波长的X -射线通过晶体时,可产生衍射,会在记载仪上看到分立的黑点或谱线。说明晶体可使X -射线发生衍射,而X -射线通过非晶体时只能发生散射。

因此,操纵晶体的这一性质,来判别晶体与非晶体。6 、熔融态物质凝固以及溶质从溶液中析出时,在适宜的生长速率下可以形成晶体,但假如生长速率不妥,则形成的晶体外形很不法则。展开全文 7 、晶体按其组成微粒可分为:原子晶体、离子晶体、分子晶体、金属晶体以及过渡型晶体等五类。

8 、晶体有法则的几何外形,但有法则的几何外形的物质纷歧定是晶体。9 、同一物质有时是晶体,有时也长短晶体。

10 、判别晶体与非晶体时可以从晶体的各向异性和X -射线衍射角度举行判别,晶体具有各向异性以及能使X -射线产生衍射,而非晶体不具有这些性质 二、晶胞 晶胞:晶体中反复呈现的最根基的布局单位。晶胞都是平行六面体,整块晶体可看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。所谓“无隙”,是指相邻晶胞之间没有任何间隙。所谓“并置”,是指所有晶胞都是平行分列的,取向沟通。

三种典型立方晶体布局 在立方晶体布局中: 极点同为8 个晶胞共有,平均每个晶胞占有1/8 ;每个面同为2 个晶胞共有,平均占有1/2 ;每条棱同为4 个晶胞共有,平均占有1/4 ;而体心(内部)只为一个晶胞所拥有,平均占有1。说明: 1 、晶胞的本质特征:晶胞是晶体中最小的布局反复单位;晶胞必然是平行六面体,其三条边的长度纷歧定相等,也纷歧定互相垂直。

晶胞的形状和巨细由详细晶体的布局决定,晶胞不能是八面体或六棱柱等其他形状;整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间反复分列而成的。2 、所谓“并置堆砌”是指平行六面体之间没有任何空地,同时,相邻的八个平行六面体均能共极点相毗连。3 、晶胞中微粒个数的计较,其重要问题是正确阐发晶胞中任意位置上的一个原子被几个晶胞所共用。

如立方晶胞中极点、棱、面上和体内依次被8 、4 、2 、1 个晶胞所共用;而六棱柱晶胞中,极点、侧棱、底面上的棱、面上,依次被6 、3 、4 、2 个晶胞所共用。例1、 下列叙述正确的是 A 、固态物质必然是晶体 B 、晶体必然有固定的熔点 C 、晶体内部微粒按必然纪律周期性分列 D 、凡有法则几何外形的固体必然是晶体 解析:固体分为晶体和非晶体,晶体有自范性、固定的熔点、各向异性,正是由于晶体内部微粒按必然周期性分列的成果,晶体有法则的几何外形,但有法则的几何外形的固体却纷歧定是晶体。所以本题的谜底为BC 谜底:BC 例2、2001 年曾报道,硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记载。

该化合晶体布局中的晶胞如右图所示。镁原子间形成正六棱柱,六个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可暗示为 A. Mg 14 B 6 B. Mg 2 B C. MgB 2 D. Mg 3 B 2 解析:晶胞中微粒个数的计较,其重要问题是正确阐发晶胞中任意位置上的一个原子被几个晶胞所共用。

六棱柱晶胞中,极点、侧棱、底面上的棱、面上,依次被6 、3 、4 、2 个晶胞所共用,则有:B 原子位于内部,B 原子个数=6 ;Mg 位于极点和上下两个面上,则Mg 原子个数=12 ×1/6 +2 ×1/2 =3 ,再按照B 原子和Mg 原子的个数比可以得出两者的化学式:MgB 2。则本题的谜底为:C 谜底:C 例3、 碘元素有多种价态,可以形成多种含氧阴离子I x O y n -。由2 个IO 6 2 -正八面体共用一个面形成I x O y n -的化学式为: A. I 2 O 9 4 - B. I 2 O 10 6 - C. I 2 O 11 8 - D. I 2 O 12 10 - 解析:本题主要考察离子构成与空间布局的关系。正八面体是由八个正三角形组成,则IO 6 2 -的布局应为:I 在正八面体的中心,六个O 原子在正八面体的六个极点上,即由2 个IO 6 2 -正八面体共用一个面形成的I x O y n -的化学式应该拥有2 个I 原子和9 个O 原子。

谜底:A 例4、 食盐晶体是由钠离子(图中的“·”)和氯离子(图中的“。”)构成的,且均为等间隔的交错分列。

已知食盐的密度为2.2g/cm 3 ,阿伏加德罗常数为6.02 ×10 23 mol -1。在食盐晶体中两个间隔最近的钠离子中心间的间隔最靠近于() A. 3.0 ×10 -8 cm B. 3.5×10 -8 cm C. 4.0 ×10 -8 cm D. 5.0×10 -8 cm 解析:在立方晶体布局中:极点同为8 个晶胞共有,平均每个晶胞占有1/8 ;每个面同为2 个晶胞共有,平均占有1/2 ;每条棱同为4 个晶胞共有,平均占有1/4 ;而体心(内部)只为一个晶胞所拥有,平均占有1。食盐晶体属于立方晶体布局,所以食盐的一个晶胞中有:Na +:8 ×1/8 +6 ×1/2 =4 ;Cl -:12 ×1/4 +1 =4。即每个晶胞中含有4 个Na +和Cl -,即4 个NaCl, 晶胞的体积就是4 个NaCl 的体积。

设上述晶胞的边长为:2a cm ,其体积为8a 3 cm 3 ;又已知:阿伏加德罗常数个氯化钠的体积为:58.5/2.2cm 3。则有: 4 :8a 3 =6.02 ×10 23 :58.5/2.2 解得:a =2.8 ×10 -8 (cm ) 按照晶胞布局图可知,间隔最近且相等的钠离子为晶胞的一个面的面心和极点之间的间隔,设为x ,则有: 2x 2 =4a 2 ,解得x =4.0 ×10 -8 cm 谜底:C 返回,检察更多。


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