晶体的类型与性质
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化学晶体知识点总结一、晶体的概念晶体是由晶格和晶格点组成的,晶格是晶体由周期性点阵构成的三维空间有序排列而成的规则结构。
晶格点是晶体中原子、分子或离子的位置。
晶体是由晶格点和晶格构成的,在空间中呈规则有序排列的固体。
二、晶体的分类根据晶体的结构和性质,晶体可以分为分子晶体、离子晶体、原子晶体、共价晶体等几种类型。
1. 分子晶体分子晶体是由分子形成的晶体,分子之间通过范德华力进行相互作用。
例如,冰、蓝晶石等。
2. 离子晶体离子晶体是由正负离子形成的晶体,通过静电力进行相互作用。
例如,氯化钠、氧化钙等。
3. 原子晶体原子晶体是由原子形成的晶体,原子之间通过金属键或者共价键进行相互作用。
例如,金属晶体、石墨等。
4. 共价晶体共价晶体是由原子通过共价键形成的晶体,共价键的方向性导致晶体的各项异性,在晶体结构中原子间存在共用电子对。
例如,硅、金刚石等。
三、晶体的结构晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式。
晶体结构分为立方晶系、四方晶系、正交晶系、六角晶系、单斜晶系、三斜晶系六种晶格系统。
四、晶体的性质1. 光学性质晶体在光学上的行为叫做光学性能。
晶体的光学性质是由其晶格的结构和原子排列决定的,包括吸收光能、产生衍射等性质。
2. 热学性质晶体的热学性质是指晶体在高温下的行为,如热膨胀、热导率、热容等。
3. 电学性质晶体在电场中的行为称为电学性能,包括电导率、介电常数、压电效应等。
五、晶体生长晶体生长是指晶体在固相状态下生长的过程。
晶体生长过程包括平衡生长和非平衡生长两种类型。
六、晶体的制备晶体的制备方法主要包括溶液法、气相法、热法、溶胶-凝胶法等。
七、晶体的应用1. 材料领域晶体材料具有优异的物理、化学和光学性能,广泛应用于半导体、光电子器件、激光器件等领域。
2. 医药领域晶体结构可以对分子进行结构表征,用于药物合成和药物性质研究。
3. 能源领域晶体在太阳能电池、锂电池等能源设备中具有重要应用价值。
4. 其他领域晶体还广泛应用于化学分析、生物化学、环境保护等领域。
晶体的类型与性质一、晶体的通性1.晶体的定义在结晶过程中形成的具有规则外形的固体叫做晶体。
2.晶体的通性⑴晶体的最特征性质——自范性只要条件允许,就会自发地形成规则的凸多面体的外形。
⑵晶体有以下几个基本性质①晶体具有各向异性;一种性质在晶体的不同方向上它的大小有差异,这叫做各向异性。
晶体的力学性质、光学性质、热和电的传导性质都表现出各向异性。
②在一定压力下,晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,只有一段软化温度范围;③晶体能使X射线产生衍射;④晶体有良好对称性。
晶体中可能具有的对称元素有对称中心、镜面、旋转轴、反轴等许多种。
⑶晶体的基本性质由晶体的周期性结构决定的。
二、晶体化学基础知识2.晶体内微粒间的作用⑴化学键:晶体或分子内相邻原子间强烈的相互作用。
①离子键:晶体内阴、阳离子间的静电作用。
离子键只存在于离子晶体内。
离子晶体为大多数盐和碱、金属氧化物等离子化合物。
②共价键:原子间通过共用电子对形成的相互作用。
共价键存在于某些离子晶体、分子晶体、原子晶体内。
共价键分为非极性键:同种非金属元素原子间形成的共价键。
极性键:不同种非金属元素原子间形成的共价键。
③金属键:金属晶体内金属阳离子和自由电子间的相互作用。
金属键只存在于金属单质内部。
⑵分子间作用力①分子间作用力即范德瓦耳斯力, 比化学键弱的多。
②分子间作用力只影响物质(分子晶体)的物理性质。
组成和结构相似的物质随着分子质量增大, 分子间作用力也增大, 其熔、沸点升高。
如:熔、沸点:F Cl Br I<<<2222⑶氢键:只存在于特定分子内的一种比分子间作用力稍强的作用。
不属于化学键。
该特定分子须有N、O、F中的某元素与H元素形成共价键。
3.相似相溶原理组成和结构相似的物质可以相互溶解。
一般地,极性物质易溶于极性溶剂中(如水);非极性物质易溶于非极性溶剂中(如CS2、CCl4)。
4.物质熔沸点的比较及规律:⑴不同类晶体一般地,原子晶体>离子晶体>分子晶体。
高中化学晶体高中化学中晶体是一个重要的知识点,它涉及物质的微观结构、物理性质以及化学反应等方面。
一、晶体定义晶体是一种内部质点(如原子、离子或分子)按照一定的空间周期性排列而成的固体物质,这种有序排列形成了晶格结构。
晶体具有确定的熔点和规则的几何外形,且在不同的方向上可能表现出不同的物理性质,即各向异性。
1.晶体类型根据构成粒子的不同,晶体主要分为以下几类:2.离子晶体由阳离子和阴离子通过离子键紧密结合形成的晶体,如食盐(NaCl)。
3.原子晶体由相同或不同类型的原子通过共价键形成的空间网状结构,例如金刚石(C)、石墨(混合型晶体,既有共价键又有范德华力)。
4.分子晶体由独立的分子通过分子间作用力(主要是范德华力)结合在一起,如冰(H ₂O)、碘(I₂)等。
5.金属晶体由金属阳离子与“海洋”中的自由电子共同组成,金属离子之间以金属键相连,具有良好的导电性和导热性,如铜、铁等。
二、晶体特性1.结构特点晶体拥有清晰的X射线衍射图案,这是判断物质是否为晶体的重要依据。
2.物理性质硬度、熔点、沸点、导电性、光学性质等均与其内部结构密切相关。
例如,离子晶体通常有较高的熔点和硬度,而分子晶体则往往熔点低、硬度小,但某些情况下溶于水后会因形成自由离子而导电;金属晶体具有良好的导电和导热性能。
3.实际应用晶体的理论研究和实际应用广泛,包括但不限于半导体工业、建筑材料、药物制造、超导材料等领域。
三、案例分析如前所述,石墨是典型的混合型晶体,其层状结构决定了它具有良好的润滑性和导电性,同时也解释了石墨为何容易剥离成薄片(如石墨烯)。
而金刚石由于其紧密的四面体共价键网络结构,赋予了它极高的硬度和良好的热传导性。
质对市爱慕阳光实验学校高三化学晶体的类型和性质【本讲主要内容】晶体的类型和性质【知识掌握】【知识点精析】1. 晶体的概念晶体是经过自然结晶而形成的具有规那么几何外形的固体。
自然结晶可以是液态物质降温变成固体的过程,也可是蒸发溶剂析出晶体的过程。
比方:水结成冰,海水蒸发得到的食盐固体。
晶体的宏观结构特点:有规那么的几何外形。
晶体的微观结构特点:构成晶体的微粒空间排列有规那么。
构成晶体的粒子有:分子、原子、离子。
晶体内部粒子间的作用有:离子键〔离子晶体〕、共价键〔原子晶体〕、分子间的作用力〔又叫范德瓦耳斯力,分子晶体〕,甚至氢键〔氢键不是化学健,是一种比拟强的范德瓦耳斯力,特殊的分子晶体,如:冰〕。
2. 晶体的分类根据构成晶体的粒子种类及粒子间的相互作用不同,可将晶体分为假设干类型,如:离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体。
〔1〕离子晶体①离子间通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体。
构成离子晶体的粒子是阴离子和阳离子。
离子晶体中离子间的作用是离子键。
离子化合物的晶体是离子晶体。
②典型离子晶体的结构模型NaCl晶体的结构模型 CsCl晶体的结构模型晶胞的概念:晶体中可以重复的最小单元。
③离子晶体的物理性质由于离子晶体离子键的能量较大,阴阳离子之间具有稳的结合方式,所以离子晶体的硬度较大、难于压缩,具有较高的熔点和沸点。
④离子晶体熔化、溶解过程中,均破坏离子键。
氯化钠晶体熔化变成液态,离子能够自由移动,离子键被破坏;氯化钠晶体溶于水中,电离成自由移动的离子,也破坏了离子键。
离子晶体固态时不导电,但熔化或溶解过程中,均能产生自由移动的阴、阳离子而导电。
〔2〕分子晶体①分子间作用力〔范德瓦耳斯力〕:分子间作用力比化学键弱得多,它对物质的熔点、沸点有影响。
②分子晶体的概念分子间以分子间的作用力相结合的晶体叫做分子晶体。
构成分子晶体的粒子是分子。
构成分子晶体的粒子间的作用是分子间作用力〔即范德瓦耳斯力〕。
由分子构成的物质在固态时都属于分子晶体。
1、晶体类型判别:分子晶体:大部分有机物、几乎所有酸、大多数非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物。
原子晶体:仅有几种,晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石、金刚砂(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、石英等;金属晶体:金属单质、合金;离子晶体:含离子键的物质,多数碱、大部分盐、多数金属氧化物;2、不同晶体的熔沸点由不同因素决定:离子晶体的熔沸点主要由离子半径和离子所带电荷数(离子键强弱)决定,分子晶体的熔沸点主要由相对分子质量的大小决定,原子晶体的熔沸点主要由晶体中共价键的强弱决定,且共价键越强,熔点越高。
3晶体熔沸点高低的判断?(1)不同类型晶体的熔沸点:原子晶体>离子晶体>分子晶体;金属晶体(除少数外)>分子晶体;金属晶体熔沸点有的很高,如钨,有的很低,如汞(常温下是液体)。
(2)同类型晶体的熔沸点:①原子晶体:结构相似,半径越小,键长越短,键能越大,熔沸点越高。
如金刚石>氮化硅>晶体硅。
②分子晶体:组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越强,晶体熔沸点越高。
如CI4>CBr4>CCl4>CF4。
若相对分子质量相同,如互为同分异构体,一般支链数越多,熔沸点越低,特殊情况下分子越对称,则熔沸点越高。
若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体强,故熔沸点特别高。
③ 金属晶体:所带电荷数越大,原子半径越小,则金属键越强,熔沸点越高。
如Al >Mg >Na >K 。
④ 离子晶体:离子所带电荷越多,半径越小,离子键越强,熔沸点越高。
如KF >KCl >KBr >KI 。
1.60C 与现代足球(如图6-1)有很相似的结构,它与石墨互为 ( ) A .同位素 B .同素异形体 C .同分异构体 D .同系物2.下列物质为固态时,必定是分子晶体的是 ( )A .酸性氧化物B .非金属单质C .碱性氧化物D .含氧酸 3.金属的下列性质中,不能用金属晶体结构加以解释的是 ( ) A .易导电 B .易导热 C .有延展性 D .易锈蚀4.氮化硅(43N Si )是一种新型的耐高温耐磨材料,在工业上有广泛的用途,它属于 ( ) A .原子晶体 B .分子晶体 C .金属晶体 D .离子晶体5.水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。
第一单元 晶体的类型与性质第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体第一课时学习目标1.了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体结构模型的一般特点。
2.培养学生空间想象能力,逻辑思维、抽象思维和对称思维能力。
3.体会研究晶体的社会意义,同时感受晶体的外观美和结构美。
学习重点1.离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型。
2.逻辑思维、抽象思维和对称思维能力的培养。
学习难点NaCl 、CsCl 、干冰、SiO 2、金刚石等晶体的结构。
学习方法观察、分析、启发、讨论、对比、推理、归纳、练习等。
教具准备多媒体辅助设备、实物投影仪、晶体结构模型、水、四氯化碳、蔗糖、磷酸、碘和萘晶体、试管、药匙。
教学过程[引言]本节是在原子结构、元素周期律及分子结构、化学键基础上对物质结构理论知识的继续。
我们要进一步理解晶体的概念,明确晶体类型和性质的关系。
通过对晶体结构的观察分析,进一步发展我们的空间想象能力和抽象思维能力。
同时感受晶体之外观美和结构美。
[板书]第一单元 晶体的类型与性质第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体[多媒体展示]晶体的外观图片[提问]何为晶体?凡固体都可叫晶体吗?[学生回答后投影小结]固体⎩⎨⎧.,:.,,:无固定熔点无一定外形非晶体有固定熔点有规则几何外形结晶而成晶体 [追问]为何晶体有规则的几何外形?[学生回答后投影小结]晶体的规则的几何外形是其构成粒子有规则排列的外部反映。
[转引]构成晶体的粒子有分子、原子、离子等,据粒子种类及粒子间的相互作用的差别,可将晶体分为离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体等。
[板书]一、离子晶体[讲述]我们知道阴阳离子间通过离子键结合成的离子化合物在室温下都以晶体形式存在,我们称其为离子晶体。
[板书]离子晶体:离子间通过离子键结合而成的晶体。
[转引]离子晶体中,阴阳离子按一定规律在空间排列,请看NaCl 晶体模型。
[展示模型]请同学们仔细观察,分析Na +、Cl -的排列方式,剖析氯化钠晶体的结构。