晶體結構和性質對生活的重要作用

2020-12-04 歐哥說化學

1.晶體結構和性質

2.固體的分類

(1)晶體:具有規則幾何外形的固體。晶體中的微粒按一定的規則排列。有固定的熔點。 非晶體:沒有規則幾何外形的固體。構成固體的微粒的排列毫無規律。沒有固定的熔點。

玻璃、松香、瀝青、橡膠等就是常見的非晶體。

(2)晶體的種類:根據晶體構成微粒和相互作用不同分為四種類型

3.分子晶體

(1)定義:分子間以分子間作用力相結合的晶體。

構成分子晶體的粒子是分子。 粒子間的相互作用是分子間作用力。

(2)分子間作用力(範德華力):氣體分子能凝聚成液體和固體,主要就靠這種分子間作用力。分子間作用力是決定物質熔點、沸點、溶解度等物理性質的一個重要因素。

(3)分子間作用力與化學鍵的區別: 化學鍵存在於相鄰原子之間(即分子之內),而分子間作用力是在「分子之間」 。 強度:化學鍵的鍵能為120~800kJ/mol,而分子間作用力只有2到20 kJ/mol。

分子間力要比化學鍵弱得多,不屬於化學

鍵。

影響分子間作用力的因素:一般來說,組成和結構相似的物質,相對分子質量越大,分子間作用力越大,物質的熔、沸點越高。

(4)氫鍵:是一種存在於分子之間也存在於分子內部的作用力。它比化學鍵弱而比範德華力強。

表示方法:X—H…Y X、Y 代表 F、O、N 等電負性大且原子半徑小的非金屬原子。 X、Y相同時,表示同種分子之間形成的氫鍵,不同表示不同分子之間形成的氫鍵。

氫鍵的存在對物質熔沸點的影響:氫鍵的存在使物質的熔、沸點相對較高。

(5)分子晶體的性質

較低的熔沸點

較小的硬度

固態或熔融狀態下都不導電

屬於分子晶體的化合物:所有非金屬氫化物 ,部分非金屬單質 ,部分非金屬氧化物 ,幾乎所有的酸 ,絕大多數有機物晶體 乙醇,醋酸,蔗糖

4.原子晶體

定義:原子間以共價鍵相結合而形成的空間網狀 結構的晶體。

構成微粒:原子

微粒之間的作用:共價鍵

氣化或熔化時破壞的作用:共價鍵

一般宏觀性質:熔沸點高,硬度大,難溶於一般溶劑。

常見原子晶體例舉:某些非金屬單質 [硼、矽、金剛石等],某些非金屬化合物 [SiC、BN等],某些氧化物 [SiO2等]

金剛石是天然存在的最堅硬的物質。 金剛石的用途非常廣泛。例如:工藝品和工業中的切割工具。

5.離子晶體

(1)定義:陰陽離子間通過離子鍵結合而成的晶體。

注意:無單個分子存在。

熔沸點較高,硬度較大。

水溶液或者熔融狀態下導電。

強鹼、部分金屬氧化物、絕大部分鹽類。

(2)晶 胞

晶胞:晶體中切割出一個能代表晶格一切特徵的最小單元,稱為晶胞。[即晶體可重複的最小單元]

晶體和晶胞的關係:晶體可以看作是數量巨大的晶胞「無隙並置」而成。

6.金屬晶體金屬鍵:

(1)金屬離子和自由電子之間的相互作用。金屬晶體:通過金屬鍵形成的晶體。金屬鍵的強弱差別很大。例如,金屬Na的熔點較低、硬度較小,而鎢W是熔點最高、硬度最大的金屬。

(2)物質熔沸點高低的比較

分子晶體中組成和結構相似的物質,相對分子質量越大,分子間作用力越大,物質的熔、沸點越高。

不同晶型的物質的熔沸點高低順序一般是: 原子晶體>離子晶體>金屬晶體>分子晶體。

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