章末整合 素养提升 思考1.晶体与非晶体有什么区别 提示: 固体 外观 微观结构 自范性 各向 异性 熔点 晶体 具有规则的几何外形 粒子在三维空间呈周期性有序排列 有 有 固定 非 晶体 不具有规则的几何外形 粒子排列相对无序 没有 没有 不固定 本质 区别 微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列 思考2.如何计算晶胞中的粒子个数 如图所示晶胞中A、B、C三种粒子的个数比是多少 提示:(1)通常可以用“均摊法”来计算一个晶胞中实际拥有的粒子数。若晶胞共顶点的三条边互相垂直,则顶点、棱、面心、体心原子分别有 、、、1属于晶胞;若晶胞共顶点的三条边不互相垂直,则依据切割到晶胞中的部分计算,如二面角为60°的棱上粒子有 属于晶胞,二面角为120°的棱上粒子有 属于晶胞。 (2)题图晶胞中A在立方体的顶角,A占有8×=1(个),B位于面心,B占有6×=3(个),C位于立方体的体心,C占有1个,由此推出 A∶B∶C(个数比)=1∶3∶1。 思考3. 如何确定晶体的化学式 铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是什么 提示:(1)晶体化学式的确定流程为观察确认粒子种类→确定各粒子在晶胞中的位置→用“均摊法”求各粒子数目→求各粒子数目的最简比→确定化学式。(2)晶胞中灰球代表的粒子有4个,白球代表的粒子有6×+8×=4(个),所以化学式为CuCl。 思考4. 如何计算有关立方晶胞的密度 钙钛矿的晶胞结构如图所示,若钙、钛、氧三种元素的相对原子质量分别为a、b、c,晶胞结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为d nm(1 nm= 10-9m),则该晶体的密度为多少 提示:(1)明确立方晶胞的棱长a与面对角线长、体对角线长的关系,面对角线长=a、体对角线长=a,掌握立方晶胞的密度ρ与晶胞内粒子数x之间的关系,a3·ρ=·M。(2)该晶胞中含氧原子个数为12×=3,钙原子个数为1,钛原子个数为8×=1,故其个数比为3∶1∶1,则它的化学式可表示为CaTiO3。1 mol 晶体的质量为(a+b+3c) g,1 mol 晶体的体积为d3×10-21×6.02×1023 cm3,则其密度ρ=== g·cm-3。 思考5.冰晶体的结构如图所示,每个水分子与周围多少个水分子相连 干冰晶体中,每个CO2周围等距且紧邻的CO2有多少个 提示:冰晶体中的每个水分子通过氢键与周围4个水分子相连,平均每个水分子形成2个氢键。干冰晶体中,8个CO2构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2,每个CO2周围等距且紧邻的CO2有12个。 思考6.如何用金属键解释金属晶体的某些物理性质 提示:当把金属导线分别接到电源的正、负极时,有了电势差,自由电子就能沿着导线由负极向正极移动而形成电流,使金属表现出导电性。金属有导热性,当金属中有温度差时,不停运动着的自由电子通过它们与金属原子的碰撞,把能量由高温处传向低温处,使金属表现出导热性。金属有延展性,大多数金属具有较好的延展性,这与金属离子和自由电子之间的较强作用有关,当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性,受到外力后相互作用没有被破坏,金属虽然发生了形变,但不会导致金属键断裂。(金属不透明,具有金属光泽,固态金属中有自由电子,当可见光照射到金属表面上时,自由电子能够吸收所有频率的光并很快放出,使得金属不透明并具有金属光泽。) 思考7.石墨晶体()不属于共价晶体,但石墨的熔点为什么高于金刚石的 石墨晶体为什么具有导电性 提示:石墨晶体为层状结构,同层内碳原子以共价键结合成平面网状结构,其中C—C的键长比金刚石中C—C的键长短,键能大,所以石墨的熔、沸点高。石墨晶体中每个碳原子都有一个未参与杂化的2p轨道上的电子,能形成遍及整个平面的大π键,由于电子可以在整个碳原子平面上运动,因此沿石墨平面的方向导电性强。 思考8.离子晶体中一定含有金属元素吗 由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体吗 ... ...
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