原子晶体
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晶体类型只有4种:离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体,
判断晶体类型方法:1、首先判断是否为金属晶体,像Mg、Al、Na等金属都是金属晶体,2、然后判断是否为原子晶体,原子晶体常见的只有金刚石、单质硅、SiO
、SiC,3、再判断是否为离子晶体,离子化合物固态时都是离子晶体。
高中2
阶段常见离子化合物中一般含有活泼的金属元素(如含Li、Na、K、Mg、Ca、Ba元素的强电解质)和铵盐,除此之外的单质和化合物一般为分子晶体。
晶体的熔点:原子晶体>离子晶体>分子晶体
、金刚石。
原子晶体的熔点的比较是以原高中阶段原子晶体有:Si、SiC 、SiO
2
子半径为依据的:金刚石> SiC > Si (因为原子半径:Si> C> O).
分子晶体的熔、沸点:组成和结构相似的物质,分子量越大熔、沸点越高。
晶体,一般包括离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体四种类型。
一、依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子键。
(2)原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用是共价键。
(3)分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的作用为分子间作用力。
(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用是金属键。
二、依据物质的分类判断(1)金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。
(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
(3)常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。
(4)金属单质是金属晶体。
三、依据晶体的熔点判断。
(1)离子晶体的熔点较高。
(2)原子晶体的熔点很高。
(3)分子晶体的熔点低。
(4)金属晶体多数熔点较高,但有少数熔点相当低。
四、依据导电性判断。
(1)离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。
(2)原子晶体一般为非导体。
(3)分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。
(4)金属晶体是电的良导体。
五、依据硬度和机械性能判断。
(1)离子晶体硬度较大、硬而脆。
(2)原子晶体硬度大。
(3)分子晶体硬度小且较脆。
(4)金属晶体多数硬度大,但也有硬度较小的,且具有延展性。
原子晶体结构简单的说,一个分子就像一座楼房,由许多个原子组成;而每个原子则像这座楼房中的一个个分子,并且原子间存在着一定的空隙。
在高中化学里面,我们研究的主要对象也是原子和分子,但原子不像分子那样可以进行较为自由的运动。
因此,我们通常把物质内部质点之间的结合力称作化学键。
(1)原子晶体结构的特点,原子晶体可根据其内部质点间结合的方式及大小来分类。
同种原子晶体的化学性质完全相同。
同种元素的原子或离子的晶体往往具有相同的晶体结构。
这种结构是由于原子(离子)之间的相互作用力所决定的,并不是随意排列的,这种固定的空间格局使物质获得了理想的熔点、沸点、密度等宏观性质,也正是这些性质决定了原子晶体在各个领域的应用。
(2)原子晶体的最小微粒是分子,分子的大小通常为0。
1~10原子间距的数十亿分之一。
分子可以在溶液中自由运动,无规则地作布朗运动。
分子本身没有确定的熔沸点,但是分子在受热或降温的过程中,可能吸收或放出某种波长的光而显示出固有的颜色,例如红磷,加热时逐渐变暗,降温时又发出红光,表明它是由于吸收了可见光以后发生了颜色变化。
此外,原子晶体还有气态原子,如稀有气体就是很好的例子。
原子晶体的导电性与这些微粒之间结合力的强弱有关。
(3)在相同条件下,气态的原子晶体比液态原子晶体的密度大。
但是,同一种原子晶体中的不同种分子可以有不同的熔沸点,这主要取决于分子之间的结合力。
例如,水是一种分子晶体,冰的熔点为0 ℃,水蒸气的沸点是100 ℃。
同种元素的原子或离子,按照一定的方式结合在一起形成晶体后,不仅其化学性质相同,而且具有一定的结晶格架,从而具有一定的熔点、沸点和密度等宏观物理性质,这就是晶体的特征。
同种晶体的物理性质、化学性质是决定于其晶体结构,而与是否含有杂质元素无关。
例如,某晶体的熔点、沸点是a、 b两种元素的原子按某种空间排列组合而成的结果。
所以说:同种原子组成的晶体物质性质一定相同。
原子结合成分子时,就形成了分子晶体,例如CaCO3、 Mg(OH)2、NaHCO3等。
原子晶体特点
嘿,朋友们!今天咱来聊聊原子晶体那些超酷的特点呀!
你想想看,金刚石那可是出了名的硬家伙呀!这就是原子晶体的一个厉害之处。
原子晶体中的原子之间的结合力那简直强到离谱,就好比是一群好兄弟紧紧抱在一起,不离不弃。
比如说金刚石,碳原子们是通过共价键紧密相连的,这才让它硬得惊人。
就好像一座坚固的城堡,坚不可摧啊!
还有啊,原子晶体一般都有着很高的熔点和沸点。
哇塞,这可真不是开玩笑的。
就拿二氧化硅来说吧,要想让它变成液态或气态,那可得费好大的劲呢!这就像是一场艰难的攻坚战,得花很大的力气才能攻克。
再看看原子晶体的稳定性,那也是杠杠的呀!它们可不容易被外界的干扰所影响。
比如说碳化硅,不管环境怎么变,它都能坚定地保持自己的特性。
这不就像一个内心坚定的人,不管遇到什么困难,都能坚守自己的信念吗?
原子晶体的这些特点多了不起啊!它们在我们的生活中可有着重要的作用呢。
从超级坚固的材料到各种高科技领域,都离不开原子晶体的贡献。
咱就说,原子晶体是不是很神奇?它们有着独特的魅力和强大的力量,为我们的世界增添了许多精彩和可能。
所以啊,一定要好好了解原子晶体的特点,感受它们的神奇之处呀!。
第2课时原子晶体[目标定位] 1.知道原子晶体的概念,能够从原子晶体的结构特点理解其物理特性。
2.学会晶体熔、沸点比较的方法。
一、原子晶体的概念及其性质1.金刚石的晶体结构模型如图所示。
回答下列问题:(1)在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合,形成正四面体结构,这些正四面体向空间发展,构成彼此联结的立体网状结构。
(2)晶体中相邻碳碳键的夹角为109°28′,碳原子采取了sp3杂化。
(3)最小环上有6个碳原子。
(4)晶体中C原子个数与C—C键数之比为1∶2。
(5)晶体中C—C键键长很短,键能很大,故金刚石的硬度很大,熔点很高。
2.通过以上分析,总结原子晶体的概念(1)概念:相邻原子间以共价键相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体,称为原子晶体。
(2)构成微粒:原子晶体中的微粒是原子,原子与原子之间的作用力是共价键。
(3)常见的原子晶体:常见的非金属单质,如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等;某些非金属化合物,如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。
如二氧化硅的结构为①每个硅原子都采取sp3杂化,以4个共价单键与4个氧原子结合,每个氧原子与2个硅原子结合,向空间扩展,构成空间网状结构,硅、氧原子个数比为1∶2。
②晶体中最小的环为6个硅原子、6个氧原子组成的12元环。
(4)由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合,故原子晶体:①熔、沸点很高,②硬度大,③一般不导电,④难溶于溶剂。
原子晶体的特点(1)构成原子晶体的微粒是原子,其相互作用力是共价键。
(2)原子晶体中不存在单个分子,化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系,不是分子式。
1.关于SiO2晶体的叙述中,正确的是()A.通常状况下,60gSiO2晶体中含有的分子数为N A(N A表示阿伏加德罗常数)B.60gSiO2晶体中,含有2N A个Si—O键C.晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点D.SiO2晶体中含有1个硅原子和2个氧原子答案 C解析60 g SiO2晶体即1 mol SiO2,晶体中含有Si—O键数目为4 mol(每个硅原子、氧原子分别含有4个、2个未成对电子,各拿出一个单电子形成Si—O共价键),含4N A个Si—O键;SiO2晶体中含有无数的硅原子和氧原子,只是硅、氧原子个数比为1∶2;在SiO2晶体中,每个硅原子和与其相邻且最近的4个氧原子形成正四面体结构,硅原子处于该正四面体的中心,而4个氧原子处于该正四面体的4个顶点上。
共价晶体与原子晶体的区别好啦,今天咱们来聊聊共价晶体和原子晶体这两种晶体的区别。
嘿,别看这两个词儿听起来挺复杂的,其实背后的道道可大了。
想象一下,晶体就像是一座座房子,里面住着各种不同的小家伙。
共价晶体和原子晶体就像是两种不同风格的房子,各有各的特色。
你知道的,有的房子是用砖砌的,有的是用木头搭的,风格各异。
就拿共价晶体来说吧,这种晶体里,元素们就像是好朋友,彼此紧紧相连,没得撇清。
它们通过共价键相互交织在一起,形成一个超牢固的网络,简直就是一个坚不可摧的小社区,谁也不想离开。
这样的结构就让它们拥有超强的硬度,像钻石那样,硬得像石头一样。
想象一下,拿个小刀划一下,结果你刀子都得被划坏,别提多牛了!再说说原子晶体,这个就有点儿不同了。
原子晶体的家伙们比较“随性”,每个原子就像是一个个独立的小精灵,在这片“土地”上,虽说它们之间有点儿联系,但没那么紧密。
它们通过范德华力这种比较弱的力相互吸引,有点像一群聚会的小伙伴,彼此打个招呼就行,没必要非得黏在一起。
这样的结构让原子晶体变得更柔软,像石墨一样,轻轻一捏就能变形。
真是一个可以“随心所欲”的地方,适合那些喜欢自由的小家伙。
说到这里,很多人可能会问,嘿,那它们的性质有啥不同呢?哦,别着急,咱慢慢来。
共价晶体就像那种“硬汉”,耐高温,导电性差,基本上不容易融化,真是个不容易搞定的家伙。
而原子晶体嘛,相对来说就“温柔”多了,低熔点,易融化,甚至还能导电,像石墨就能在铅笔里随便写,真是个艺术家。
再来聊聊它们的应用。
共价晶体里的钻石,听到这个名字,大家肯定都想起那闪闪的戒指吧!它们不光是奢侈品,还是工业里切割工具的好帮手。
而原子晶体嘛,石墨可是个“百搭”,不仅可以用来写字,还能做电池材料,甚至有些新材料也在研究中,比如石墨烯,超级强又轻,简直是科技界的小明星。
哦,对了,咱们也不能忽视它们的形成条件。
共价晶体通常在高温高压下形成,那可不是随随便便就能搞定的,需要一番“苦心经营”。
原子晶体的晶裂过程
原子晶体的晶裂过程是指当原子晶体承受外力或内应力时,晶体内部原子之间的结合被破坏,从而导致晶体出现裂缝,并最终导致晶体破裂。
晶裂过程是由于晶体中的结合键受到外力或内应力的破坏,从而使晶体中原子的排列结构发生改变。
一旦这种结构发生变化,那么晶体中原子的相互作用也会随之发生变化,从而导致晶体的整体性能也发生改变。
晶体的晶裂过程包括三个阶段:裂纹的产生、裂纹的扩展和晶体的破裂。
当晶体承受外力或内应力时,晶体中先出现微小的裂纹,这些裂纹通常沿着晶体上的晶面和晶界之间,由于继续承受外力或内应力,裂纹逐渐扩展,直到超过晶体的损伤极限,晶体最终发生破裂。
晶体的晶裂过程是晶体破坏的一种形式,它对工程材料的可靠性和使用寿命有很大的影响,因此在材料的设计和使用中需要考虑这些因素。
为了提高材料的抗裂性能,可以采用增加材料中的缺陷容限、控制材料的晶粒尺寸和晶界微观结构等方法。