用硬纸板制作晶系模型

自然界里的固体大多数是晶体,晶体是物质在固态时所特有的结构。晶体的外形是构成晶体的质点(离子、原子或分子)在空间的固定点上有规则地排列的内部结构的反映。根据对称性不同可把晶体划分为七个晶系,其中三斜、单斜和斜方晶系对称性最低,属于低级晶族;正方、三方和六方晶系对称性居中,属于中级晶族;等轴晶系对称性最高,属于高级晶族。     

红磷的结构

磷的单质有多种同素异形体。白磷是最不稳定的形式,它有二种外观相似的变体,从液体中结晶时为立方晶系,在高压下转变为六方晶系。白磷为分子晶体,具有较复杂的结构,每个晶胞中含有52个P_4分子。黑磷是最稳定的形     

显示用的液晶材料

液晶不同于一般的气体、液体、固体,是介于液体与晶体之间的一种介晶状态。当这种物质被加热熔解后,得到混浊液体,这种混浊液体具有晶体的光学性质,再加热到一定温度以后,就变成透明的液体,具有这种特性的物质称之为液晶。根据液晶的不同状态,可分为近晶相、向列相、胆甾相三种。近晶相的外观是混浊而有粘性。向列相虽是混浊,但有流动性,将其置于玻璃板上,用正交的偏振光板观察,可见到线状网纹。胆甾相从外观上也是混浊而有流动性。这三种状态(近晶相、向列相、胆甾相)在分子排列方面是不同的。其分子排列模型及分子结构举例见图1。近晶相:由棒状或片状分子组成,分子排列成层,     

体内能量“仓库”的核心成员——磷

磷 ,广泛存在在动植物体中 ,是人体必需的常量元素之一。人体里有很多磷 ,并以多种形式遍布人体。成年人体内约含磷 70 0ｇ ,为体重的 1%。其中 85%在人的骨骼和牙齿中 ;10 %与蛋白质、脂肪、碳水化合物及其它有机物结合构成软组织 ;其余则分布在体液中。在坟地或荒野 ,有时在夜里会看见绿幽幽或浅蓝色的“鬼火”。这原来是人、动物的尸体腐烂时 ,体内所含的磷化合物发生分解 ,变成磷化氢气体冒出。磷化氢有好几种 ,其中一种叫联磷的化合物 ,与白磷一样 ,在空气中能自燃 ,发出淡绿色或浅蓝色的火光———这就是所谓的“鬼火”。磷的希腊文的…     

用AFM研究DL-缬氨酸晶体的结构及其表面分子的排列

利用原子力显微镜(AFM)成像技术来观察DL-缬氨酸晶体表面分子的规则排列, 研究表明对映体分子在DL-缬氨酸晶体中相互配对排列, 每个晶胞单元中包含两个对映体分子, 属于具有中心对称结构 群, 整个晶体是消旋的. 通过原子力显微镜对DL-缬氨酸晶体表面重复单元的测量结果与X衍射数据对比, 发现用AFM观察到的DL-缬氨酸晶体中分子表面形貌的规整排列的距离, 同X衍射得出的三斜晶系晶胞参数数据基本一致, 由此判定该晶体属于三斜晶系而不是单斜晶系. 探讨了利用纳米技术的研究手段在分子水平研究生命起源中的手性问题, 在确定的晶面上通过分子周期性结构排列规律, 对DL-缬氨酸晶体表面分子进行手性识别.     

C60晶体在有序相的分子取向结构

以C60晶体中分子两种取向排列形成的双能级系统为基础,通过探讨C60晶体在有序相的热力学性质,得到了38o和98o两种取向排列的分子在晶体中均匀分布的结构稳定性结论.根据已报道的C60晶体在有序相两端点温度85 K 和260 K取向分布的实验结果,将较高的分子取向(38o)能级的概率转化成分数值1/6和3/8,得到了有序相两种取向分子在两温度端点的分布规律.当概率的分数值为1/4和1/3时,C60晶体将具有较大的结构稳定性和较小的介电损耗及内耗值,对应的温度分别为122.6和194.3 K.因而解释了介电实验结果出现异常的现象是由38o取向分子均匀分布的"规则-无规-规则"变化所造成的.     

白磷的制备和自燃

在隔绝空气的情况下,红磷加热到689K升华为蒸气,冷却就得到白磷[1]。白磷可自燃,产生有趣的现象。实验仪器如图。主要仪器长柄V型管可用外径9mm玻璃管弯制。     

冷冻电子显微镜:打开生物分子结构大门的钥匙——2017年诺贝尔化学奖解读

理查德·亨德森（Richard Henderson）利用电子显微镜技术首次获得了原子级分辨率的蛋白质3D结构图，开启了揭秘生物分子结构测定的新时代；约阿希姆·弗兰克（Joachim Frank）研发了一种新的由2D结构图合成3D结构图的分析方法，打破了生物样本排列规则、朝向固定、结构均一的限制；雅克·杜波谢（Jacques Dubochet）成功研发了可以迅速将液态水冷却成玻璃态水的技术，较好地解决了冰晶体分散电子束和破坏生物分子结构的问题。3位科学家因"为测定溶液中生物分子的高分辨率结构而研发了冷冻电子显微镜（cryo-electron microscopy，简称为Cryo-EM）技术"，荣获了2017年诺贝尔化学奖。     

对白磷在暗处发出白光的考证

1 磷光是白色的吗 对于磷光现象,现行高中化学教科书[1]有如下的叙述:"白磷在空气中会缓慢氧化,氧化时发出白光,在暗处可以清楚地看见."     

过氧化钠是呈白色还是淡黄色

高中化学教材认为过氧化钠是淡黄色固体,这是一种旧观点。笔者认为过氧化钠是白色固体。钠在空气中燃烧的产物是白色的Na2O、Na2O2和淡黄色的NaO2组成的混合物;钠在空气中燃烧的产物颜色主要是由NaO2的存在引起的,过氧化钠并不是淡黄色物质。所以,应该恢复过氧化钠是白色固体的真相,不能再以讹传讹了。     

对甲氧基苯甲醛肟晶体结构、红外光谱及分子间相互作用的实验与理论研究

从实验和理论两个方面研究了Z型和E型对甲氧基苯甲醛肟晶体的熔点、 结构、 红外光谱和分子间相互作用. 在E型和Z型晶体中, 对甲氧基苯甲醛肟分子分别呈二聚体重复单元和双链Zigzag结构排列. 研究结果表明, 电荷分布变化引起的静电相互作用差别、 形成氢键的方式和强度以及晶体中分子排列方式导致的范德华作用不同是造成Z型和E型对甲氧基苯甲醛肟固体熔点、 红外光谱等物理性质差别的根本原因.     

磷单质概念的新发展

自白磷与红磷相继被发现后，磷单质的概念初步形成。20世纪初期，黑磷的发现突破了人们对磷单质的认识。随后，紫磷、蓝磷、二磷分子以及环状磷的出现，使磷单质的概念有了新的发展。几种新的磷单质的发现，建立了磷单质概念的新范式，科学家在探索磷单质概念多元化的道路上还将继续前行。     

准一维有机电荷迁移晶体电导率和温度的关系

在有机电荷迁移晶体中,有一类是由荷正电的施体分子柱与荷负电的受体分子柱交错平行排列而成,如TTF-TCNQ,因为这类晶体具有很强的各向异性,表现为准一维导体.实验得到,在T_P相似文献   

聚乙烯的辐照效应与结晶性能之间的相互影响

1.经五种不同剂量(10×10~6、2×10~7、5×10~7、1×10~8和2×10~8拉特)的γ-射线辐照过的聚乙烯样品,在它们的二甲苯稀溶液中于同一个结晶条件下培养出来的一组晶体,在形态方面随着剂量的增大而发生有规律的变化。凝胶点以前,得到的是单晶体;凝胶点以后,随剂量的增大得到越来越不规则的树枝晶。但是,若降低恒温的温度或减慢冷却的速率,则可以得到较为规则的树枝晶或单晶体。因而作者认为:上述这种形态上的有规律变化,并不是由构成这些晶体的分子随着剂量的增大,在结构上发生有规律的变化所造成的,而是由于凝胶分量的增大使得形成上述晶体的过饱和度有规律地增大所造成 的。 2.经辐照过的聚乙烯可以产生线型分子、支化分子和交联分子所特有的三类结晶形态。因而这就十分形象地说明了在一定的剂量范围内,辐照过的聚乙烯,确实同时存在有这三类分子。 3.聚合物的稀溶液结晶过程也是一个不同结构分子的自动分离和各自归并的过程。 4.对同一批培养出来的聚乙烯单晶体经不同剂量(5×10~6、2×10~7、5×10~7、1×10~8和2×10~8拉特)的γ-射线辐照以后,用电子显微镜进行了形态观察。发现其中一部分单晶体有许多褶痕,而另一部分则可以基本上没有什么褶痕。也发现同一个单晶体上的某几块扇面有许多褶痕,而另几块扇     

白磷水下燃烧实验的改进

有些书中,介绍这一实验时,往往是将白磷放入盛水的烧杯中,倒入热水,来演示这个实验.当通入氧气时,气流往往将白磷吹得乱跑,使白磷很难与氧气接触,至使这一实验不好实现.若改用试管代替烧杯,效果就会好一些,若改用大号离心式试管代替,演示效果就会更好.     

α-甘氨酸晶体的动态磁手性和磁电效应

利用变温直流磁化率测定, 在外加磁场强度为依1 T, 磁场平行于晶体b轴, 发现在301-302 K α-甘氨酸有动态磁手性相变. α-甘氨酸晶体的每个晶胞包含四个分子, 属于具有中心对称结构的P21/n群, 电荷中心对称, 不导电. 在晶体中, 两层之间的N+(3)—H(8)…O(1)和N+(3)—H(8)…O(2)氢键, 沿b轴相互交叉反向配对排列. 在303 K, 用原子力显微镜可观察到α-甘氨酸晶体表面分子层与层间有规则的交叉螺旋排列. 结合中子衍射确定相变机制为, 在相变温度及外加磁场H=±1 T时, α-甘氨酸中的N+(3)—H(8),电子自旋反转为(↑). 因为N+(3)—H(8)…O(1)和N+(3)—H(8)…O(2)两反向氢键的强度和键角不同, 由动态磁手性和磁电效应, 产生电荷中心不对称, 导致304 K附近的热电相变.     

几种极性有机晶体的生长习性与形成机理 2: 分子堆积、界面结构与晶体的习性

极性有机晶体在不同的溶剂中具有明显不同的生长习性, 主要有两个方面的原因: 一是极性有机晶体属非中心对称性晶类, 晶体具有极轴, 极轴的存在对分子堆积和晶体生长具有重要影响; 另一是极性有机晶体的界面结构不同, 溶剂与晶体界面的相互作用不同, 使得晶体同一面族的生长速率不同, 从而导致了晶体习性的改变。本文从几种典型极性有机晶体的分子排列和结构特征出发, 着重探讨了极性有机晶体的界面结构的差异对晶体习性的影响; 结合晶体生长界面与溶剂分子的相互作用进一步理解了晶体生长的溶剂效应; 通过理解极性有机晶体的习性机制, 探讨了晶体实际形态的控制。     

几种极性有机晶体的生长习性与形成机理 2: 分子堆积、界面结构与晶体的习性

极性有机晶体在不同的溶剂中具有明显不同的生长习性, 主要有两个方面的原因: 一是极性有机晶体属非中心对称性晶类, 晶体具有极轴, 极轴的存在对分子堆积和晶体生长具有重要影响; 另一是极性有机晶体的界面结构不同, 溶剂与晶体界面的相互作用不同, 使得晶体同一面族的生长速率不同, 从而导致了晶体习性的改变。本文从几种典型极性有机晶体的分子排列和结构特征出发, 着重探讨了极性有机晶体的界面结构的差异对晶体习性的影响; 结合晶体生长界面与溶剂分子的相互作用进一步理解了晶体生长的溶剂效应; 通过理解极性有机晶体的习性机制, 探讨了晶体实际形态的控制。     

纳米团簇的超分子自组装

在纳米材料的应用过程中, 纳米团簇或纳米粒子的组装将是非常关键的一步。纳米团簇的超分子化学组装方法可分为两类, 即胶态晶体法和模板法。胶态晶体法是利用胶体溶液的自组装特性将纳米团簇组装成超晶格, 可得到二维或三维有序的超晶格。模板法是利用纳米团簇与组装模板间的识别作用来带动团簇的组装, 可应用的模板有固体膜、单分子膜、有机分子、生物分子等。其中, 单分子膜模板是研究最多也是最为成熟的一种; 生物分子间严密的分子识别功能使其成为非常有发展前途的组装模板, 而且用生物分子模板有可能实现不同纳米团簇间的组装。     

几种极性有机晶体的生长习性与形成机理Ⅱ.分子堆积、界面结构与晶体的习性

极性有机晶体在不同的溶剂中具有明显不同的生长习性,主要有两个方面的原因:一是极性有机晶体属非中心对称性晶类,晶体具有极轴,极轴的存在对分子堆积和晶体生长具有重要影响;另一是极性有机晶体的界面结构不同,溶剂与晶体界面的相互作用不同,使得晶体同一面族的生长速率不同,从而导致了晶体习性的改变.本文从几种典型极性有机晶体的分子排列和结构特征出发,着重探讨了极性有机晶体的界面结构的差异对晶体习性的影响;结合晶体生长界面与溶剂分子的相互作用进一步理解了晶体生长的溶剂效应;通过理解极性有机晶体的习性机制,探讨了晶体实际形态的控制.