一、晶体常识1.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的区别
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晶体结构与性质一、晶体的常识 1.晶体与非晶体得到晶体的途径: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=18×晶胞顶角上的原子数+14×晶胞棱上的原子+12×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(I 2)、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(Al 2O 3·SiO 2)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.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.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SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2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:H 2O 、H 2S 、NH 3、CH 4、HX 等b.酸:H 2SO 4 、HNO 3、H 3PO 4等c.部分非金属单质::X 2、O 2、H 2、S 8、P 4、C 60d.部分非金属氧化物:CO 2、SO 2、NO 2、N 2O 4、P 4O 6、P 4O 10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()、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、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高可用做保护气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。
晶体多晶体非晶体区别高中物理
正文:
在高中物理中,晶体和非晶体是两种不同的物质形态。
晶体通常是指具有规则几何形态、一定的结晶格子和离子或分子排列规则的物质。
非晶体则是指没有规则形态、结晶格子和离子或分子排列不规则的物质。
晶体有固定的熔点,即在一定的的温度下,晶体会熔化成为流动的液体。
而非晶体则没有固定的熔点,它的状态随着温度的变化而变化,类似于一种液态和固态之间的物质。
晶体具有固定的离子或分子排列,它们的电子结构、机械强度和化学性质都具有稳定性。
而非晶体则没有这种稳定性,它的离子或分子排列是随机的,因此它的电子结构、机械强度和化学性质都不具有稳定性。
晶体和非晶体在物理性质上有很多不同之处,它们在熔点、机械强度、化学性质等方面都有所不同。
在工业生产中,晶体和非晶体的制备和加工也有所不同,因此它们在实际应用中也得到了广泛的应用。
拓展:
晶体和非晶体的区别不仅仅局限于物理性质,它们在化学和生物学等领域也有广泛的应用。
在化学中,晶体和非晶体的制备和性质研究一直是一个重要的研究方向,尤其是在材料科学和纳米技术领域。
在生物学中,晶体和非晶体也有着不同的应用,例如在药物研发和生物成像等方面。
晶体和非晶体的区别还涉及到力学和电学等方面。
在力学中,晶体和非晶体有着不同的弹性和塑性性质,它们在碰撞和摩擦等方面也有所不同。
在电学中,晶体和非晶体也有着不同的电学性质,例如晶体具有固定的电阻值,而非晶体则具有随机的电阻值。
第三章晶体结构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)晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。
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部分都是相同的。
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:晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
在外形上,常有相等的对称性。
这种相同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体现。
⑤最小内能:在相同的热力学条件下,晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较,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射线的波长与晶体结构的周期大小相近,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结构的重要试验方法。
非晶体物质没有周期性结构,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有规则的几何外形,而非晶体SiO2无规则的几何外形。
②晶体SiO2的外形和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没有周期性结构,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识汇总高中化学选修三的第三章知识汇总,晶体结构这部分知识经常出现在推断题中【课标要求】1.了解化学键和分子间作用力的区别。
2.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
3.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
4.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
5.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
【要点精讲】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。
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。
高中化学晶体与非晶体的区别知识点总结一、晶体与非晶体晶体是具有规则的几何外形的固体,而非晶体则没有规则的几何外形。
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没有( 不能自发呈现多面体外形)原子排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)在空间按一定规律周期性重复排列构成的固体物质,如食盐、干冰、金刚石等;而非晶体则是内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体物质,如:橡胶、玻璃、松香等。
2 、晶体的自范性是指:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的规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呈现周期性的有序排列的宏观表象。
晶体自范性的条件是:生长速率适当。
3 、由于晶体各个方向排列的质点的距离不同,而导致晶体各个方向的性质也不一样。
对于晶体来说, 许多物理性质:如硬度、导热性、光学性质等,因研究角度不同而产生差异,即为各向异性。
4 、加热晶体,温度达到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,温度达到一定程度后开始软化,流动性很强,最后变为液体,从软化到熔化,中间经过一段很长的温度范围,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,可发生衍射,会在记录仪上看到分立的斑点或谱线。
说明晶体可使X -射线产生衍射,而X -射线通过非晶体时只能产生散射。
因此,利用晶体的这一性质,来鉴别晶体与非晶体。
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,但如果生长速率不当,则形成的晶体外形很不规则。
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。
晶体和非晶体的区别八年级物理在八年级物理的学习中,我们开始接触到固体材料的分类,其中晶体和非晶体是两种重要的结构类型。
下面,我们将详细探讨晶体和非晶体的区别。
一、定义及特点1.晶体:晶体是一种具有规则排列的固体结构,其原子、离子或分子按照一定的几何图形周期性地排列。
晶体的特点如下:- 有固定的熔点:晶体在加热过程中,温度逐渐升高,到达一定温度时,晶体开始熔化。
- 各向异性:晶体的物理性质(如导电性、导热性等)在不同方向上具有不同的表现。
- 有明显的几何形状:晶体在自然条件下生长,呈现出特定的几何形状。
2.非晶体:非晶体是一种没有规则排列的固体结构,其原子、离子或分子呈现出无序分布。
非晶体的特点如下:- 无固定的熔点:非晶体在加热过程中,温度逐渐升高,材料逐渐软化,没有明显的熔点。
- 各向同性:非晶体的物理性质在各个方向上基本相同。
- 没有明显的几何形状:非晶体在自然条件下生长,没有特定的几何形状。
二、晶体和非晶体的区别1.结构排列:晶体:具有规则、有序的原子、离子或分子排列。
非晶体:具有无序、不规则的原子、离子或分子排列。
2.熔点:晶体:具有固定的熔点。
非晶体:没有固定的熔点。
3.物理性质:晶体:具有各向异性。
非晶体:具有各向同性。
4.几何形状:晶体:具有明显的几何形状。
非晶体:没有明显的几何形状。
三、实例分析1.晶体实例:石英、食盐(氯化钠)、雪花等。
2.非晶体实例:玻璃、塑料、橡胶等。
总结:晶体和非晶体在结构、熔点、物理性质和几何形状等方面存在明显的区别。
晶体的常识、分子晶体与原子晶体一、晶体和非晶体1.晶体与非晶体结构特征晶体结构微粒周期性有序排列非晶体结构微粒无序排列性质特征自范性熔点异同表现有(能自发呈现多面体外形)固定各向异性无(不能自发呈现多面体外形)不固定各向同性二者区别方法间接方法科学方法看是否有固定的熔点对固体进行X-射线衍射实验注意:(1)、晶体与非晶体的本质差异表现在有无自范性和微观结构特征上。
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的有序排列的宏观表象;相反,非晶体中粒子的排列相对无序,因而无自范性。
(2)、晶体的特点并不仅限于外形和内部质点排列的高度有序性,它们的许多物理性质,如强度、导热性、光学性质等,常常会表现出各向异性。
2.得到晶体的途径熔融态物质凝固;气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华);溶质从溶液中析出。
如:从熔融态结晶出来的硫晶体;凝华得到碘;从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。
二、晶胞1.晶胞:描述晶体结构的基本单元叫晶胞。
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间隙。
②并置:所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一,也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。
晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、N A、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。
1.“均摊法”原理原子 金属键特别提醒 ①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被 6、3、4、2 个晶胞所共有。
三棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被 12、6、4、2 个晶胞所共有。
②在计算晶胞中粒子个数的过程中,不是任何晶胞都可用均摊法。
2.晶体微粒与 M 、ρ之间的关系若 1 个晶胞中含有 x 个微粒,则 1 mol 晶胞中含有 x mol 微粒,其质量为 xM g(M 为微粒的相对“分子”质量);1 个晶胞的质量为 ρa 3 g(a 3 为晶胞的体积,ρ 为晶胞的密度),则 1 mol 晶胞的质量为 ρa 3N A g ,因此有 xM =ρa 3N A 。
在进行晶体与非晶体比较的实验时,需要考虑几个重要因素,以确保准确和有意义的结果。
在进行这一试验时,需要铭记一些关键因素。
在进行实验之前,必须明确了解晶体与非晶体之间的差异。
晶体的特征是高度有序和重复的原子结构,这导致特定的几何形状和平面。
另非晶体,又称非晶体固体,缺乏规律和重复的原子结构,导致形状和表面不规则。
进行实验时需要考虑的一个重要方面是选择调查材料。
关键是选择晶体和非晶体的代表性例子,以确保全面比较。
常见的晶体例子包括盐,糖,石英,而非晶体物质如玻璃,塑料,橡胶等可以作为非晶体的代表。
另一个需要考虑的关键方面是实验程序本身。
必须谨慎和精确地处理材料,因为晶体和非晶体的物理性质可以对温度和压力等外部因素敏感。
使用适当的工具和设备,如显微镜和反射计,可有助于准确观察和测量样品。
还必须考虑到进行试验的环境条件。
温度,湿度,照明等因素都可能对晶体和非晶体的外观和行为产生影响。
应认真控制和监测这些条件,以确保取得一致和可靠的结果。
除了这些实际考虑之外,重要的是要以一种批判和分析的心态对待试验。
仔细观察和记录样品的物理性质,如透明度、硬度和表面规律性,对于就晶体和非晶体之间的差异得出有意义的结论至关重要。
必须严格评价试验结果,并考虑可能的错误或可变性。
通过对调查采取系统而严格的方法,可以对晶体和非晶体的不同特征获得宝贵的深刻认识,加深我们对材料科学基本原则的理解。
加州大学伯克利分校研究人员的一项研究利用先进的显微镜技术来调查晶体和非晶体的原子结构。
通过仔细分析各种材料中原子的排列,研究者得以识别这些物质分子结构的关键差异,揭示了晶体与非晶体之间的根本区别。
在进行晶体与非晶体比较的实验时,必须考虑材料的选择,实验程序,环境条件,仔细的观察和分析,以及对结果的批判性评价。
从这些考虑出发进行实验,有可能对这两类材料的独特性获得宝贵的见解。
第三章晶体结构与性质课标要求1.了解化学键和分子间作用力的区别。
2.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
3.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
4.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
5.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
要点精讲一.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2.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。