六方硅结构。
二氧化硅是原子晶体,硬度大,熔沸点也极其高,自然界里面就有二氧化硅。高温高压就是温度和压力都特别的高。
碳化硅为共价晶体,决定其结构的主要因素是碳化硅晶体中碳硅双原子层的排布顺序,现在已发现的碳化硅同素异形体已经超过了 200种。
1有关晶体的所有知识
①离子晶体:离子所带的电荷数越高,离子半径越小,则其熔沸点就越高。
②分子晶体:对于同类分子晶体,式量越大,则熔沸点越高。HF、H2O、NH3等物质分子间存在氢键。
③原子晶体:键长越小、键能越大,则熔沸点越高。(3)常温常压下状态①熔点:固态物质>液态物质②沸点:液态物质>气态物质定义:把分子聚集在一起的作用力分子间作用力(范德瓦尔斯力):影响因素:大小与相对分子质量有关。
作用:对物质的熔点、沸点等有影响。①、定义:分子之间的一种比较强的相互作用。
分子间相互作用 ②、形成条件:第二周期的吸引电子能力强的N、O、F与H之间(NH3、H2O)③、对物质性质的影响:使物质熔沸点升高。④、氢键的形成及表示方式:F-—H•••F-—H•••F-—H•••←代表氢键。
⑤、说明:氢键是一种分子间静电作用;它比化学键弱得多,但比分子间作用力稍强;是一种较强的分子间作用力。定义:从整个分子看,分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。
非极性分子 双原子分子:只含非极性键的双原子分子如:O2、H2、Cl2等。举例:只含非极性键的多原子分子如:O3、P4等分子极性 多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构对称则为非极性分子如:CO2、CS2(直线型)、CH4、CCl4(正四面体型)极性分子: 定义:从整个分子看,分子里电荷分布是不对称的(正负电荷中心不能重合)的。
举例 双原子分子:含极性键的双原子分子如:HCl、NO、CO等多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构不对称则为极性分子如:NH3(三角锥型)、H2O(折线型或V型)、H2O2。
2有关晶体的所有知识
①离子晶体:离子所带的电荷数越高,离子半径越小,则其熔沸点就越高。
②分子晶体:对于同类分子晶体,式量越大,则熔沸点越高。HF、H2O、NH3等物质分子间存在氢键。
③原子晶体:键长越小、键能越大,则熔沸点越高。
(3)常温常压下状态
①熔点:固态物质>液态物质
②沸点:液态物质>气态物质
定义:把分子聚集在一起的作用力
分子间作用力(范德瓦尔斯力):影响因素:大小与相对分子质量有关。
作用:对物质的熔点、沸点等有影响。
①、定义:分子之间的一种比较强的相互作用。
分子间相互作用
②、形成条件:第二周期的吸引电子能力强的N、O、F与H之间(NH3、H2O)
③、对物质性质的影响:使物质熔沸点升高。
④、氢键的形成及表示方式:F-—H•••F-—H•••F-—H•••←代表氢键。
⑤、说明:氢键是一种分子间静电作用;它比化学键弱得多,但比分子间作用力稍强;是一种较强的分子间作用力。
定义:从整个分子看,分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。
非极性分子
双原子分子:只含非极性键的双原子分子如:O2、H2、Cl2等。
举例:只含非极性键的多原子分子如:O3、P4等
分子极性
多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构对称则为非极性分子
如:CO2、CS2(直线型)、CH4、CCl4(正四面体型)
极性分子: 定义:从整个分子看,分子里电荷分布是不对称的(正负电荷中心不能重合)的。
举例
双原子分子:含极性键的双原子分子如:HCl、NO、CO等
多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构不对旦耽测甘爻仿诧湿超溅称则为极性分子
如:NH3(三角锥型)、H2O(折线型或V型)、H2O2
3关于晶体的知识
1原子晶体中原子间键长越短,共价键越稳定,物质熔沸点越高,反之越低
2离子晶体中阴阳离子半径越小,电荷数越多,离子键越强,熔沸点越高,反之越低
3分子晶体中分子间作用力越大,物质熔沸点越高,反之越低其中组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大(但这不包括具有氢键的分子晶体其熔沸点出现反常得高的现象,如H2O、HF等)
4金属晶体中金属原子的价电子数越多,原子半径越小,金属阳离子与自由电子的静电作用越强,金属键越强,熔沸点越高,反之越低
5晶体的类型不同时一般规律为:
原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体但需注意金属晶体的熔沸点差别很大如W的熔沸点甚至高于有些原子晶体,而Hg的熔点则很低,常温下呈液体状态
4有关晶体的知识
晶体即是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。
晶体有三个特征:(1)晶体有整齐规则的几何外形。(2)晶体有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变。(3)晶体有各向异性的特点:固态物质有晶体与非晶态物质(无定形固体)之分,而无定形固体不具有上述特点。晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列。非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。如玻璃。外形为无规则形状的固体。
晶体组成
组成晶体的结构微粒(分子、原子、离子、金属)在空间有规则地排列在一定的点上,这些点群有一定的几何形状,叫做晶格。排有结构粒子的那些点叫做晶格的结点。金刚石、石墨、食盐的晶体模型,实际上是它们的晶格模型。 晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类:离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。 固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。 具有整齐规则的几何外形、固定熔点和各向异性的固态物质,是物质存在的一种基本形式。固态物质是否为晶体,一般可由X射线衍射法予以鉴定。
晶体内部结构中的质点(原子、离子、分子)有规则地在三维空间呈周期性重复排列,组成一定形式的晶格,外形上表现为一定形状的几何多面体。组成某种几何多面体的平面称为晶面,由于生长的条件不同,晶体在外形上可能有些歪斜,但同种晶体晶面间夹角(晶面角)是一定的,称为晶面角不变原理。晶体按其内部结构可分为七大晶系和14种晶格类型。晶体都有一定的对称性,有32种对称元素系,对应的对称动作群称做晶体系点群。按照内部质点间作用力性质不同,晶体可分为离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体等四大典型晶体,如食盐、金刚石、干冰和各种金属等。同一晶体也有单晶和多晶(或粉晶)的区别。在实际中还存在混合型晶体。
说到晶体,还得从结晶谈起。大家知道,所有物质都是由原子或分子构成的。众所周知,物质有三种聚集形态:气体、液体和固体。但是,你知道根据其内部构造特点,固体又可分为几类吗?研究表明,固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。
几何形状
晶体通常呈现规则的几何形状,就像有人特意加工出来的一样。其内部原子的排列十分规整严格,比士兵的方阵还要整齐得多。如果把晶体中任意一个原子沿某一方向平移一定距离,必能找到一个同样的原子。而玻璃、珍珠、沥青、塑料等非晶体,内部原子的排列则是杂乱无章的。准晶体是最近发现的一类新物质,其内部排列既不同于晶体,也不同于非晶体。 究竟什么样的物质才能算作晶体呢?首先,除液晶外,晶体一般是固体形态。其次,组成物质的原子、分子或离子具有规律、周期性的排列,这样的物质就是晶体。 但仅从外观上,用肉眼很难区分晶体、非晶体与准晶体。那么,如何才能快速鉴定出它们呢?一种最常用的技术是X光技术。用X光对固体进行结构分析,你很快就会发现,晶体和非晶体、准晶体是截然不同的三类固体。
晶体结构
为了描述晶体的结构,我们把构成晶体的原子当成一个点,再用假想的线段将这些代表原子的各点连接起来,就绘成了像图中所表示的格架式空间结构。这种用来描述原子在晶体中排列的几何空间格架,称为晶格。由于晶体中原子的排列是有规律的,可以从晶格中拿出一个完全能够表达晶格结构的最小单元,这个最小单元就叫作晶胞。许多取向相同的晶胞组成晶粒,由取向不同的晶粒组成的物体,叫做多晶体,而单晶体内所有的晶胞取向完全一致,常见的单晶如单晶硅、单晶石英。大家最常见到的一般是多晶体。由于物质内部原子排列的明显差异,导致了晶体与非晶体物理化学性质的巨大差异。例如,晶体有固定的熔点,当温度高到某一温度便立即熔化;而玻璃及其它非晶体则没有固定的熔点,从软化到熔化是一个较大的温度范围。
5晶体的相关知识
什么是晶体呢? 虽然你还不知道它的定义,但是你早已经和它的家族成员见过面了。
不仅如此,你还吃过、用过它们呢!你瞧,自然界里的冰、雪,组成大地的土壤,各种金属材料(如金、银、铜、铁、锡、铝),以至我们所吃的糖、盐和所用的各种装饰品(如红宝石、蓝宝石、钻石)等等,全都是晶体。所以,毫不夸张地说,我们的世界是一个绚丽多彩的晶体的世界。
那么,到底什么是晶体呢?为什么这么多种看上去截然不同的东西都属于晶体呢?大家知道,物质是由原子、分子或离子组成的。当这些微观粒子在三维空间按一定的规则进行排列,形成空间点阵结构时,就形成了晶体。
因此,具有空间点阵结构的固体就叫晶体。事实上,绝大多数固体都是晶体。
不过,它们又有单晶体和多晶体之分。所谓单晶体,就是由同一空间点阵结构贯穿晶体而成的;而多晶体却没有这种能贯穿整个晶体的结构,它是由许多单晶体以随机的取向结合起来的。
例如,飞落到地球上的陨石就是多晶体,其主要成份是由长石等矿物晶体组成的。而食盐的主要成份氯化钠(NaCl)却是一种常见的单晶体,它是由钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)按一定规则排列的立方体所组成,从大范围(即整个晶体)来看,这种排列始终是有规则的。
因此,我们平常所看到的食盐颗粒都是小立方体。又如钻石,它是由碳原子在大范围内按一定的规则排列而成的晶体,人们常常在它的外表面加工出许多小面,使它变成多面体,由于它具有很高的折射率,又是透明的,所以,在阳光照射下,它对光线产生强烈的反射和折射,发出闪烁的光辉。
值得注意的是,在晶体中,这样晶莹透明的有很多,但是,并不是所有透明的固体都是晶体,如玻璃就不是晶体。为什么呢?这是因为,组成玻璃的微观粒子只是在一个很小的范围内作有规则的排列,而从大范围来看,它们的排列是不规则的,因此,玻璃不是晶体。
自然界中形成的晶体叫天然晶体,而人们利用各种方法生长出来的晶体则叫人工晶体。目前,人们不仅能生长出自然界中已有的晶体,还能制造出许多自然界中没有的晶体。
人们发现,晶体的颜色五彩纷呈,从红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫到各种混合颜色,简直应有尽有,令人目不暇接。不过,更加令人惊奇的是,晶体不仅美丽,还有许多重要的用途呢! 比如说激光晶体。
这是一种非常重要的晶体,它吸收足够的能量之后能发出一种特殊的强光,我们叫它"激光",所以这种晶体叫做激光晶体。目前,人们已研制出数百种激光晶体。
其中,红宝石晶体是最引人注目的一种。这是因为,有一位美国科学家Maiman,曾在1960年利用这种晶体获得了一项举世瞩目的重大科学成就--研制出世界上第一台激光器。
今天,这些激光晶体在军事技术、宇宙探索、医学、化学等众多领域内都已得到了广泛的应用。例如,激光电视、激光彩色立体**、激光雷达、激光手术刀等都是激光晶体在这些领域内成功应用的结果。
又如水中通信,由于海水对红光产生强烈的吸收,而对蓝绿光则吸收得较少,因此,蓝绿光在海水中能够传播较远的距离。利用这一特性,人们就可以利用激光晶体产生的蓝绿光进行水中通信和探索。
另一种重要的晶体恐怕要属半导体晶体了。这是因为,由半导体晶体硅和锗做成的各种晶体管,取代了原来的电子管,在无线电子工业上有着极其广泛的应用,由于它们的出现,电子产品的体积大大减少,成本大幅度降低。
可以说,没有半导体晶体,就没有无线电子工业的飞速发展,我们今天就不可能拥有随身听、超薄电视和笔记本电脑等体积小巧、携带方便的电子产品了。此外,光纤通讯技术也离不开半导体晶体。
利用这种晶体做光源,人们就能在一根头发丝般的光导纤维中传递几十万路电话或几千路电视,从而大大提高了信息传递的数量和质量。试想,如果没有这些半导体晶体,我们怎能看到高清晰度的电视,又怎能清楚地听到从遥远的大洋彼岸传来的亲人的声音呢? 不过,在众多性能之中,最奇妙的当属光折变效应了。
具有这种效应的晶体叫光折变晶体。那么,这是怎样一种效应呢?原来,当外界微弱的光照到这种晶体上时,晶体的折射率会发生变化,形成极为特殊的折射率光栅。
凭借这种光栅,晶体便成为神通广大的"齐天大圣",向人们演示出种种不可思议的奇妙现象:它可以在3cm3的体积中存储5000幅不同的图像,并可以迅速显示其中任意一幅;它可以把微弱的图像亮度增强1000倍;它可以精密地探测出小得只有10-7米的距离改变;它可以使畸变得无法辨认的图像清晰如初;它可以滤去静止不变的图像,专门跟踪刚发生的图像改变;它还可以模拟人脑的联想思维能力!因此,这种奇妙的晶体一经发现,便引起了人们的极大兴趣。目前,它已发展成一种新颖的功能晶体,向人们展示着良好的应用前景。
此外,还有许多晶体,如电光晶体、声光晶体、压电晶体、热释电晶体、磁性晶体、超硬晶体等,它们在不同的技术领域中也起着重要的作用,在此就不一一列举了。不过,值得一提的是,近年来,随着光子晶体和纳米晶体的出现和发展,掀起了微观晶体的研究热潮,使人类认识达到了一个。
6什么是晶体
自然界中的固体分两大类:一类是晶态材料,又称晶体;另一类是非晶态材料,又称非晶体。
晶体是由许多完全一样的基础单元“晶胞”组成的。晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体,并且呈周期性重复排列,有如下主要特征。
晶体有整齐规则的几何外形;有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变;具有解理性;有各向异性的特点等宏观特征,如岩盐、水晶、钻石、明矶、雪花等。 晶胞是由原子(分子或离子)按一定规律排列而成的,有规则的几何外形。
晶胞是晶体中的最小单位,是晶体的代表。晶胞并置起来,则得到晶体。
晶胞的代表性体现在以下两个方面:一是代表晶体的化学组成;二是代表晶体的对称性,即与晶体具有相同的对称元素(对称轴、对称面和对称中心)。 一般来说,晶胞都是平行六面体。
整块晶体可以看成是无数晶胞无隙并置而成。所说的无隙是指相邻晶体之间没有任何间隙;并置是指所有晶胞都是平行排列的取向相同。
晶胞能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间分布的化学-结构特征的平行六面体单元。其中既能够保持晶体结构的对称性而体积又M小者特称“单位晶胞”,但也常简称晶胞。
其具体形状大小由它的三组棱长a、6、c及棱间交角(合称为“晶胞参数”)来表征,与空间格子中的单位平行六面体相对应。如果把晶胞进行抽象化处理,把质点设想成点,把质点间的化学键用直线连接,这就成为晶格。
同一种物质的晶格尺寸与形状完全相同。物质不同,不但晶格的尺寸不同,就是晶格的几何形状也有多种。
但是晶格的几何形状不可能是任意的,因为有许多几何形状无法使其排列中间保持化学键相连的质点间的距离,而且也无法不产生空隙或空洞,例如球形就不行,因为许多球体组合无法不留空隙。立方体最容易彼此相接地填满。
立方体的长、宽、高都相等的称为立方晶格。也可以长、宽、高三者不相等,但6个面彼此的交角都是90°,这样的称为正交晶格。
晶格的种类有7大类,称为7个晶系,它们是立方晶系、正方晶系、正交晶系、单斜晶系、二斜晶系、二角或菱形晶系、六角晶系。晶系只反映晶胞的几何形状,在同一几何形状下,质点的分布又不相同,经证明,共有14种晶格。
绝大多数的半导体材料属于立方晶系,其次是六角晶系。 硅、锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、碲化镉均属立方晶系,而氮化镓、氮化铟、硫化锌、硫化镉等属于六角晶系,但其中有些化合物又可形成立方晶系的晶体。
非晶体是内部质点在三维空间不呈周期性重复排列的固体,其物质粒子结构是杂乱无章的,没有规律性,没有上述晶体的宏观特征,如玻璃、松香、石蜡等。 非晶体的物理性质在各个方向是相同的称为各向同性。
7什么是晶体
物质有三种聚集态:气体、液体和固体。
但是,你知道根据其内部构造特点,固体又可分为几类吗?可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。 什么是晶体:晶体在合适的条件下,通常都是面平棱直的规则几何形状,就像有人特意加工出来的一样。
其内部原子的排列十分规整严格,比士兵的方阵还要整齐得多。 如果把晶体中任意一个原子沿某一方向平移一定距离,必能找到一个同样的原子。
而玻璃(及其他非晶体如石蜡、沥青、塑料等)内部原子的排列则是杂乱无章的。准晶体是最近发现的一类新物质,其内部原子排列既不同于晶体,也不同于非晶体。
仅从外观上,用肉眼很难区分晶体、非晶体与准晶体。 一块加工过的水晶晶体与同样形状的玻璃(非晶体)外观上几乎看不出任何区别。
同样,一层金属薄膜(通常是晶体)与一层准晶体金属膜从外观上也看不出差异。那么,如何才能快速鉴定出它们呢?一种最常用的技术是X光技术。
X光技术诞生以后,很快就被科学家用于固态物质的鉴定。 如果利用X光技术对固体进行结构分析,你很快就会发现,晶体和非晶体、准晶体是截然不同的三类固体。
自然界中的绝大多数矿石都是晶体,就连地上的泥土沙石也是晶体,冬天的冰雪是晶体,日常见到的各种金属制品亦属晶体。可见晶体并不陌生,它就在我们的日常生活中。
人们通过长期认识世界、改造世界的实践活动,逐渐发现了自然界中各种矿物的形成规律,并研究出了许许多多合成人工晶体的方法和设备。现在,人们既可以从水溶液中获得单晶体,也可以在数千摄氏度的高温下培养出各种功能晶体(如半导体晶体、激光晶体等),既可以生产出重达数吨的大块单晶,也可研制出细如发丝的纤维晶体,以及只有几十个原子层厚的薄膜材料。
五光十色、丰富多彩的人工晶体已悄悄地进入了我们的生活,并在各个高新技术领域大显神通。 。
8常见的分子晶体有哪些
[1]②大部分非金属单质(稀有气体形成的晶体也属于分子晶体),如:卤素(X2)、氧气、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等(金刚石,和单晶硅等是原子晶体)[2]③部分非金属氧化物,如:CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等(如SiO2是原子晶体)[1]④几乎所有的酸⑤绝大多数有机化合物,如:苯、乙酸、乙醇、葡萄糖等[1]⑥所有常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质(除汞外)、易挥发的固态物质[1]分子晶体相关信息编辑分子晶体熔沸点规律分子间作用力越强,熔沸点越高①组成和结构相似的分子晶体,一般相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高。
晶硅就是单质硅,目前广泛用于半导体、太阳能光伏发电电池等方面。
硅以大量的硅酸盐矿和石英矿存在于自然界中。是构成地球上矿物界的主要元素,在地壳中的丰度为277%,在所有的元素中居第二位,地壳中含量最多的元素氧和硅结合形成的二氧化硅SiO2,占地壳总质量的87%。 单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。
硅石(quartz stone)是脉石英、石英岩、石英砂岩的总称。主要用于冶金工业用的酸性耐火砖。纯硅石可作石英玻璃或提炼单晶硅。化学工业上用于制备硅化合物和硅酸盐,也可作硫酸塔的填充物。建材工业上用于玻璃、陶瓷、硅酸盐水泥等。可用作工业硅等铁合金冶炼的原材料。
二氧化硅又称硅石(石英砂),化学式SiO2。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。结晶二氧化硅因晶体结构不同,分为石英、鳞石英和方石英三种。纯石英为无色晶体硅石,大而透明棱柱状的石英叫水晶。若含有微量杂质的水晶带有不同颜色,有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是细小的石英晶体,有黄砂(较多的铁杂质)和白砂(杂质少、较纯净)。二氧化硅晶体中,硅原子的4个价电子与2个氧原子形成4个共价键,硅原子位于正四面体的中心,4个氧原子位于正四面体的4个顶角上,整个晶体是一个巨型分子,SiO2是表示组成的最简式不表示单个二氧化硅分子,仅是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。SiO2中Si—O键的键能很高,熔点、沸点较高(熔点1723℃,沸点2230℃)。自然界存在的硅藻土是无定形二氧化硅,是低等水生植物硅藻的遗体,为白色固体或粉末状,多孔、质轻、松软的固体,吸附性强。
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