离子晶体、分子晶体和原子晶体(三)
纳米颗粒和晶胞是两个完全不同的概念:晶胞是晶体中最小的重复单元,这种重复单元向空间延伸,构成晶体,而纳米颗粒本身就是一个分子,纳米材料在结构上与分子晶体有相似的地方,但并不相同。
纳米材料并不是新的物质,只不过是将传统材料的颗粒进一步超细微化,这样对物质的物理性质的改变十分巨大,使之具备了一些传统材料所无法具备的性质。为什么与传统材料相比,纳米材料的性质改变如此巨大,科学界目前还无法做出最终解释。
(三)讲练(先练后讲)
[例1]下列的晶体中,化学键种类相同,晶体类型也相同的是 ( )
A.SO2与Si02 B.C02与H20
C.NaCl与HCl D.CCl4与KCl
[解析]抓住晶体粒子的化学键去判断晶体类型这一关键进行对比。如S02与Si02都是共价化合物,但是,晶体内的作用力是分子间作用力,S02为分子晶体,而Si02中硅与氧以共价键结合形成网状的原子晶体。
[答案]B
[例2]碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是 ( )
A.①③② B.②③①
C.③①② D.②①③
[解析]C与Si同为IVA族元素,它们的相似性表现在金刚石是原子晶体,硅晶体,碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大,形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在Si与C之间。三种原子晶体,空间结构相似,熔点决定于它们的键长与键能,故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。
[答案]A
[例3]下列晶体分类中正确的一组是 ( )
离子晶体
原子晶体
分子晶体
A
NaOH
Ar
SO2
B
H2SO4
石墨
S
C
CH3COONa
水晶
D
Ba(OH)2
金刚石
玻璃
[解析]从晶体中结构粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体,纯H2S04,无H+,系分子晶体。Ar是气体,分子间以范德华力相互结合为分子晶体,石墨是过渡型或混合型晶体,水晶Si02与金刚石是典型原子晶体。硫的化学式以1个S表示,实际上是S8,气体时为S2,是以范德华力结合的分子晶体。
玻璃无一定的熔点,加热时逐渐软化,为非晶体,是无定形物质。
[答案]C
[例4]单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据
金刚石
晶体硅
晶体硼
熔点