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一、物质的聚集状态
物质的三态有固态、液态、气态。它们之间的转化关系如下
在三态的组成物质中,既有分子,也有离子或原子。
有离子的气态物质,如等离子体。
等离子体是由阳离子、电子、电中性粒子(分子或原子)组成,整体上呈电中性的气态物质。
二、晶体与非晶体
固体有晶体和非晶体之分。
1、晶体与非晶体的区别:
(1)多数晶体有规则的几何外形。
(2)晶体内部质点的排列有高度有序性。
萤石的晶体结构
(3)物理性质有各向异性。如强度、导热性、光学性质等。
(4)晶体有固定的熔沸点。
2、得到晶体的三条途径:
(1)熔融态物质凝固。
(2)气态物质凝化。
(3)溶质从溶液中析出。
从溶液中析出五水合硫酸铜晶体
3、区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法:对固体进行X射线衍射实验。
三、晶胞
1、晶胞
它是用来描绘晶体结构的基本单元。一般都是平行六面体。它在三维空间的三个方向上具有平移的重复性。
铜晶体和铜晶胞
整块晶体可以看作由很多晶胞“无隙并置”而成。
2、晶胞中含有的粒子算法
长方体晶胞中四个点的晶胞占用算法
(1)顶点球:亮蓝色球包含在立方体内的体积,占球的总体积的1/8。
(2)棱上球:浅黄色球包含在立方体内的体积,占球的总体积的1/4。
(3)面上球:浅绿色球包含在立方体内的体积,占球的总体积的1/2。
(4)体内球:深红色球包含在立方体内的体积,占球的总体积的1。
3、四种晶胞
依次为钠晶胞(体心立方)、锌晶胞(六方)、碘晶胞(面心立方)、金刚石晶胞。
下面是锌晶胞的图像解释:
下面是金刚石晶胞的图像解释
练习:画出这四种晶胞的图像。
四、晶体结构的测定
1、最常用的方法是X射线衍射法,使用的仪器是X射线衍射仪。
当单一波长的X射线透过晶体时,X射线和晶体中的电子相互作用,会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。
2、通过X射线衍射图可以计算晶胞的形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞中的数目和位置,以及结合晶体化学组成的信息推理出原子之间的相互关系。
下面是通过X射线衍射实验测定出的乙酸晶体和乙酸晶胞的结构。
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