晶体结构和性质对生活的重要作用

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1.晶体结构和性质

2.固体的分类

(1)晶体:具有规则几何外形的固体。晶体中的微粒按一定的规则排列。有固定的熔点。非晶体:没有规则几何外形的固体。构成固体的微粒的排列毫无规律。没有固定的熔点。

玻璃、松香、沥青、橡胶等就是常见的非晶体。

(2)晶体的种类:根据晶体构成微粒和相互作用不同分为四种类型

3.分子晶体

(1)定义:分子间以分子间作用力相结合的晶体。

构成分子晶体的粒子是分子。粒子间的相互作用是分子间作用力。

(2)分子间作用力(范德华力):气体分子能凝聚成液体和固体,主要就靠这种分子间作用力。分子间作用力是决定物质熔点、沸点、溶解度等物理性质的一个重要因素。

(3)分子间作用力与化学键的区别:化学键存在于相邻原子之间(即分子之内),而分子间作用力是在“分子之间”。强度:化学键的键能为~kJ/mol,而分子间作用力只有2到20kJ/mol。

分子间力要比化学键弱得多,不属于化学

键。

影响分子间作用力的因素:一般来说,组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。

(4)氢键:是一种存在于分子之间也存在于分子内部的作用力。它比化学键弱而比范德华力强。

表示方法:X—H…YX、Y代表F、O、N等电负性大且原子半径小的非金属原子。X、Y相同时,表示同种分子之间形成的氢键,不同表示不同分子之间形成的氢键。

氢键的存在对物质熔沸点的影响:氢键的存在使物质的熔、沸点相对较高。

(5)分子晶体的性质

较低的熔沸点

较小的硬度

固态或熔融状态下都不导电

属于分子晶体的化合物:所有非金属氢化物,部分非金属单质,部分非金属氧化物,几乎所有的酸,绝大多数有机物晶体乙醇,醋酸,蔗糖

4.原子晶体

定义:原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。

构成微粒:原子

微粒之间的作用:共价键

气化或熔化时破坏的作用:共价键

一般宏观性质:熔沸点高,硬度大,难溶于一般溶剂。

常见原子晶体例举:某些非金属单质[硼、硅、金刚石等],某些非金属化合物[SiC、BN等],某些氧化物[SiO2等]

金刚石是天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛。例如:工艺品和工业中的切割工具。

5.离子晶体

(1)定义:阴阳离子间通过离子键结合而成的晶体。

注意:无单个分子存在。

熔沸点较高,硬度较大。

水溶液或者熔融状态下导电。

强碱、部分金属氧化物、绝大部分盐类。

(2)晶胞

晶胞:晶体中切割出一个能代表晶格一切特征的最小单元,称为晶胞。[即晶体可重复的最小单元]

晶体和晶胞的关系:晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。

6.金属晶体金属键:

(1)金属离子和自由电子之间的相互作用。金属晶体:通过金属键形成的晶体。金属键的强弱差别很大。例如,金属Na的熔点较低、硬度较小,而钨W是熔点最高、硬度最大的金属。

(2)物质熔沸点高低的比较

分子晶体中组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。

不同晶型的物质的熔沸点高低顺序一般是:原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体。



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