四种类型的晶体
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晶体的四种基本类型和特点晶体是由于原子、分子或离子排列有序而形成的固态物质。
根据晶体的结构特点,晶体可以分为四种基本类型:离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体。
1. 离子晶体离子晶体由正离子和负离子通过离子键结合而成。
正负离子之间的电荷吸引力使得离子晶体具有高熔点和脆性。
离子晶体的晶格结构稳定,形成高度有序的排列。
常见的离子晶体有氯化钠(NaCl)、氧化镁(MgO)等。
离子晶体在溶液中能够导电,但在固态下通常是绝缘体。
2. 共价晶体共价晶体由共价键连接的原子或分子组成。
共价键是由原子间的电子共享形成的,因此共价晶体具有很高的熔点和硬度。
共价晶体的晶格结构复杂多样,具有很高的化学稳定性。
典型的共价晶体包括金刚石(C)和硅(Si)。
共价晶体通常是绝缘体或半导体,由于共价键的稳定性,其导电性较弱。
3. 金属晶体金属晶体由金属原子通过金属键结合而成。
金属键是由金属原子间的电子云形成的,因此金属晶体具有良好的导电性和热传导性。
金属晶体的晶格结构常为紧密堆积或面心立方等紧密排列。
金属晶体的熔点通常较低,而且具有良好的延展性和韧性。
典型的金属晶体有铁(Fe)、铜(Cu)等。
4. 分子晶体分子晶体由分子通过弱相互作用力(如范德华力)结合而成。
分子晶体的晶格结构不规则,分子间的距离和角度较大。
由于分子间的相互作用力较弱,分子晶体通常具有较低的熔点和软硬度。
典型的分子晶体有水(H2O)、冰、石英(SiO2)等。
分子晶体在固态下通常是绝缘体,但某些分子晶体在溶液中能够导电。
总结起来,离子晶体由正负离子通过离子键结合,具有高熔点和脆性;共价晶体由共价键连接,具有高熔点和硬度;金属晶体由金属原子通过金属键结合,具有良好的导电性和热传导性;分子晶体由分子通过弱相互作用力结合,具有较低的熔点和软硬度。
这四种基本类型的晶体在结构、性质和应用上都有明显的差异。
研究晶体的类型和特点对于理解物质的性质和应用具有重要意义。
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。
高中化学常见晶体篇一:高中化学----总结:四大晶体总结:四大晶体晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体概念离子间离子键原子间共价键分子间分子力金属离子和e金属键晶体质点阴、阳离子原子分子金属离子原子和e作用力离子键共价键分子间力金属键物理性质熔沸点较高很高很低一般高少数低硬度较硬很硬硬度小多数硬少数软溶解性易溶于水难溶任何溶剂相似相溶难溶导电性溶、熔可硅、石墨可部分水溶液可固、熔可实例盐MOH MO C Si SiO2 SiC HX XOn HXOn 金属或合金1.各种晶体中的化学键⑴离子晶体: 一定有离子键,可能有共价键(极性键、非极性键、配位键)⑵分子晶体:一定没有离子键,可能有极性键、非极性键、配位键; 也可能根本没有化学键。
⑶原子晶体:一定没有离子键,可能有极性键、非极性键.⑷金属晶体: 只有金属键2、物质熔沸点高低比较规律(1)晶体内微粒间作用力越大,熔沸点越高,只有分子晶体熔化时不破坏化学键。
(2)不同晶体(一般情况下):原子晶体>离子晶体>分子晶体熔点:上千度~几千度近千度~几百度多数零下最多几百度(3)相同条件下一般地说熔沸点:固态>液态>气态2、物质熔沸点高低比较规律(4)同种晶体离子晶体:比较离子键强弱,离子半径越小,电荷越多,熔沸点越高MgOMgCl2NaClKClKBr原子晶体:比较共价键强弱(看键能和键长)金刚石(C) 水晶(SiO2) SiC Si分子晶体:比较分子间力(和分子内的共价键的强弱无关)1)组成和结构相似时,分子量越大熔沸点越高F2<Cl2<Br2<I2; HCl< HBr <HI; CF4< CCl4 < CBr4 < CI4;N2<O2 ; 同系物熔沸点的比较2)同分异构体:支链越多熔沸点越低正戊烷异戊烷新戊烷金属晶体:比较金属键,金属原子半径越小,价电子数越多,熔沸点越高。
化学中四种典型晶体的判断
晶体是由原子、分子或离子等有规则排列而成的固体物质,是化学中的重要概念之一。
在化学实验中,判断晶体的种类十分重要,下面介绍四种典型晶体的判断方法。
1. 硫酸铜晶体
硫酸铜晶体为蓝色斜方晶系,容易溶于水,且有强烈的蓝色。
判断硫酸铜晶体的方法是将少量硫酸铜溶于水中,加入一点氢氧化钠或氢氧化铵,若出现深蓝色沉淀,则为硫酸铜晶体。
2. 氯化钠晶体
氯化钠晶体为无色正方晶系,有一定的溶解度,且味道咸。
判断氯化钠晶体的方法是取一小部分样品,加入少量硫酸银,若出现白色沉淀,则为氯化钠晶体。
3. 硝酸银晶体
硝酸银晶体为白色菱形晶系,容易溶于水,且有毒。
判断硝酸银晶体的方法是将少量硝酸银溶于水中,加入一点氯化钠,若出现白色沉淀,则为硝酸银晶体。
4. 碘晶体
碘晶体为闪亮的黑色六方晶系,不溶于水,但可以溶于氯仿、二硫化碳等有机溶剂。
判断碘晶体的方法是将少量碘溶于氯仿中,加入一点氢氧化钠或氢氧化铵,若溶液变成蓝色,则为碘晶体。
通过以上四种典型晶体的判断方法,可以帮助化学实验者更准确、快速地判断出实验中所用晶体的种类。
3四种重要晶体的结构特点1.氯化钠晶体(1)Na+、Cl-在晶体中按确定的比例和一定的规则排列,使整个离子晶体不显电性且能量最低。
离子晶体中无单个分子存在。
(2)离子的配位数为6。
(3)在每个结构单元(晶胞)中,处于不同位置的微粒在该单元中的份额也有所不同,一般规律是顶点上的微粒属于该单元的份额是1/8;棱上的微粒在该单元中所占的份额为1/4;面上的微粒在该单元中所占的份额为1/2;中心位置上的微粒完全属于该单元,即份额为1。
例如:氯离子数:1/8×8+1/2×6=4钠离子数:1/4×12+1=4因此,钠离子数与氯离子数之比为1∶1,氯化钠的化学式为NaCl。
2.金刚石晶体(1)碳原子间通过共价键相结合而形成空间网状结构的原子晶体,整个晶体中无单个分子。
(2)微观构型:正四面体,每个碳原子与4个碳原子成键,每个碳原子上的任意两个C—C键的夹角都是109°28′。
(3)最小的环:六元环。
(4)每个C原子参与形成六元环的总数:12个。
3.干冰晶体(1)干冰晶体中分子之间通过范德华力相结合,当熔化时,分子内的化学键并不断裂。
(2)每个二氧化碳分子周围与之相邻且等距的二氧化碳分子数为12。
(3)每个结构单元中含二氧化碳分子数为1/8×8+1/2×6=4。
4.石墨晶体(1)晶体结构:平面层状结构。
(2)最小的环:六元环。
(3)由于每个碳原子为三个六元环所共用,即每个六元环拥有的碳原子数为6×1/3=2。
(4)碳碳键数为二个六元环所共用,每个六元环拥有的碳碳键数为6×1/2=3。
键角为120°。
(5)该晶体介于原子晶体、分子晶体、金属晶体之间,因而具有各种晶体的部分特点。
如熔点高,硬度小,能导电。
【典例5】判断下列晶体类型:(1)SiI4:熔点120.5 ℃,沸点271.5 ℃,易水解。
属__________________________。
第35讲物质的聚集状态常见晶体类型[复习目标] 1.了解晶体和非晶体的区别。
2.了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。
3.了解分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体结构与性质的关系。
4.了解四种晶体类型熔点、沸点、溶解性等性质的不同。
考点一物质的聚集状态晶体与非晶体1.物质的聚集状态(1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态,还有晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。
(2)等离子体和液晶概念主要性能等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体具有良好的导电性和流动性液晶介于液态和晶态之间的物质状态既具有液体的流动性、黏度、形变性,又具有晶体的导热性、光学性质等2.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的比较晶体非晶体结构特征原子在三维空间里呈周期性有序排列原子排列相对无序性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性(2)得到晶体的途径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)晶体与非晶体的测定方法测熔点晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点测定方法最可靠方法对固体进行X射线衍射实验1.在物质的三态相互转化过程中只是分子间距离发生了变化()2.晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列()3.晶体的熔点一定比非晶体的熔点高()4.具有规则几何外形的固体一定是晶体()5.缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块()答案 1.× 2.√ 3.× 4.× 5.√一、物质聚集状态的多样性1.下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是()A.液晶中分子的长轴取向一致,表现出类似晶体的各向异性B.等离子体是一种特殊的气体,由阳离子和电子两部分构成C.纯物质有固定的熔点,但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化D.超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体答案 B解析液晶分子沿分子长轴方向有序排列,从而表现出类似晶体的各向异性,故A正确;等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体,故B错误;纯物质有固定的熔点,但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化,熔点可能下降,故C 正确;超分子内部的多个分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体,故D正确。
安徽安徽高中化学竞赛无机化学第六章晶体结构基础6. 0. 01 晶体的四种差不多类型:依照晶体中微粒之间相互作用的性质,能够将晶体分成4种差不多类型:离子晶体、金属晶体、分子晶体和原子晶体。
6. 1. 01 分子晶体及其物理性质:分子之间以分子间作用力结合成的晶体称为分子晶体。
由于熔、沸点较低,因此分子晶体一样要在较低的温度下才能形成,而在常温时多以气体形式存在。
分子晶体的硬度较小,导电性能一样较差,因为电子从一个分子传导到另一个分子专门不容易。
6. 1. 02 极性分子:分子的正电荷重心和负电荷重心不重合,则为极性分子。
6. 1. 03 偶极矩:极性分子的极性能够用偶极矩m 来度量。
若正电荷(或负电荷)重心上的电荷量为q,正、负电荷重心之间距离即偶极长为d,则偶极矩m = q d6. 1. 04 偶极矩的单位:当d = 1.0 ´10-10 m,即d 为 1 ,q = 1.602 ´10-19 C,即q 为电子的电荷量时,偶极矩m = 4.8 D。
D 为偶极矩单位,称为德拜。
在国际单位制中,偶极矩m以C•m(库仑•米)为单位,当q = 1 C,d = 1 m时,m = 1 C•m。
C•m 与D 这两种偶极矩单位的换算关系为= 3.34 ´10-30 C•m6. 1. 05 永久偶极:极性分子的偶极矩称为永久偶极,偶极矩的矢量方向由正极指向负极。
多原子分子中的大p 键及孤电子对,有时也阻碍分子的偶极矩。
6. 1. 06 诱导偶极:非极性分子在外电场的作用下,能够变成具有一定偶极矩的极性分子,如下面左图所示。
而极性分子在外电场作用下,其偶极矩也能够增大,如下面右图所示。
在电场的阻碍下产生的偶极称为诱导偶极。
6. 1. 07 阻碍诱导偶极的因素:诱导偶极强度大小与电场强度成正比,也与分子的变形性成正比。
所谓分子的变形性,即分子的正、负电荷重心的可分程度。
分子体积越大,电子越多,变形性越大。