1,晶體一般的特點是什么 點陣和晶體的結構有何關系
答:(1)晶體的一般特點是:
a ,均勻性:指在宏觀觀察中,晶體表現(xiàn)為各部分性狀相同的物體
b ,各向異性:晶體在不同方向上具有不同的物理性質
c ,自范性:晶體物質在適宜的外界條件下能自發(fā)的生長出晶面,晶棱等幾何元素所組成凸多面體外形
d ,固定熔點:晶體具有固定的熔點
e,對稱性:晶體的理想外形,宏觀性質以及微觀結構都具有一定的對稱性
(2)晶體結構中的每個結構基元可抽象成一個點,將這些點按照周期性重復的方式排列就構成了點陣.
點陣是反映點陣結構周期性的科學抽象,點陣結構是點陣理論的實踐依據(jù)和具體研究對象,它們之間存在這樣一個關系:
點陣結構=點陣+結構基元
點陣=點陣結構-結構基元
2,下圖是一個伸展開的聚乙烯分子,其中C-C化學鍵長為1.54 .試根據(jù)C原子的立體化學計算分子的鏈周期.
答:因為C原子間夾角約為109.5°,所以
鏈周期=2×1.54 ×sin(109.5°/2)=2.51
鏈周期:2個C,2個C-C鍵.
3,由X射線法測得下列鏈型高分子的周期如下,試將與前題比較思考并說明其物理意義.
答:由題中表格可知,聚乙烯醇的鏈周期為2.52 ,比聚乙烯略大,原因可能是-OH體積比H大,它的排斥作用使C原子間夾角變大,因而鏈周期加長,但鏈周期仍包含兩個C原子;
聚氯乙烯的鏈周期為5.1 ,是聚乙烯鏈周期的兩倍多,這說明它的鏈周期中包含四個C原子,原因是原子的半徑較大Cl原子為使原子間排斥最小,相互交錯排列,其結構式如上圖.
聚偏二氯乙烯鏈周期為4.7 比聚乙烯大的多,而接近于聚氯乙烯的鏈周期為5.1 ,可知鏈周期仍包含4個C原子.周期縮短的原因是由于同一個C原子上有2個Cl原子,為使排斥能最小它們交叉排列,即每個Cl原子在相鄰2個Cl原子的空隙處.這樣分子鏈沿C-C鍵的扭曲縮小了鏈周期.
4.石墨分子如圖所示的無限伸展的層形分子請從結構中引出點陣結構單位來,已知分子中相鄰原子間距為1.42 ,請指出正當結構單位中基本向量a和b的長度和它們之間的夾角.每個結構單位中包括幾個碳原子 包括幾個C-C化學鍵
點陣結構單元為,
2×1.42 ×sin(120°/2)=2.41
基本向量長度2.41 ,基本向量之間夾角120 ,每個結構單元中包含2個碳原子,包含三個C-C化學鍵.