3.1物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)-高二化學(xué)教學(xué)講義（人教版2019選擇性必修2）

第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)知識(shí)解讀·必須會(huì)知識(shí)解讀·必須會(huì)知識(shí)點(diǎn)一物質(zhì)的聚集狀態(tài)1.物質(zhì)的三態(tài)變化氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)是物質(zhì)最常見的三種狀態(tài)，物質(zhì)三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化只是分子間距離發(fā)生了變化，分子在固態(tài)只能振動(dòng)，在氣態(tài)能自由移動(dòng)，在液態(tài)則介乎二者之間。2.物質(zhì)的其他聚集狀態(tài)(1)等離子體定義由電子、陽(yáng)離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)聚集體形成氣態(tài)物質(zhì)在高溫或者在外加電場(chǎng)激發(fā)下，分子發(fā)生分解，產(chǎn)生電子和陽(yáng)離子等特點(diǎn)=1\*GB3①等離子體中正、負(fù)電荷數(shù)大致相等，總體看來(lái)呈準(zhǔn)電中性②等離子體中含有帶電粒子且能自由運(yùn)動(dòng)，使等離子體具有良好的導(dǎo)電性和流動(dòng)性（2）液晶定義在一定的溫度范圍內(nèi)既具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的各向異性的物質(zhì)特點(diǎn)①液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體的流動(dòng)性、黏度、形變性等，又具有晶體的某些物理性質(zhì)，如導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等，表現(xiàn)出類似晶體的各向異性②實(shí)用液晶分子有取向序，分子的長(zhǎng)軸取向一致，但無(wú)位置序，分子可滑動(dòng)。此外，還有平板狀、盤狀、葉狀分子等液晶（3）納米材料①納米納米是一種長(zhǎng)度單位，1nm=109m。②納米材料三維空間尺寸至少有一維處于納米尺度的、具有特定功能的材料。③納米材料的組成及特點(diǎn)納米材料由納米顆粒和顆粒間的界面兩部分組成。納米材料內(nèi)部具有晶狀結(jié)構(gòu)，界面為無(wú)序結(jié)構(gòu)。知識(shí)點(diǎn)二晶體與非晶體1.晶體和非晶體的概念（1）晶體：內(nèi)部粒子（原子、離子或分子）在空間按一定規(guī)律作周期重復(fù)排列構(gòu)成的固體物質(zhì)。（2）非晶體：內(nèi)部原子或分子的排列呈現(xiàn)雜亂無(wú)章的分布狀態(tài)的物質(zhì)。（3）常見的晶體和非晶體晶體：食鹽（離子化合物的固態(tài)一般為晶體）、冰、金屬、寶石、水晶、大部分礦石。非晶體：玻璃及玻璃態(tài)物質(zhì)、橡膠。2.晶體的特征和性質(zhì)（1）自范性①定義：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體的性質(zhì)。②形成條件：晶體生長(zhǎng)的速率適當(dāng)。③本質(zhì)原因：晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列的宏觀表象。（2）各向異性：微觀粒子的排列具有特定的方向性，晶體的某些物理性質(zhì)在不同方向上的差異。（3）晶體有固定的熔點(diǎn)。3.獲得晶體的三條途徑（1）熔融態(tài)物質(zhì)凝固。（2）氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）。（3）溶質(zhì)從溶液中析出①利用溶解度的不同，可以通過(guò)重結(jié)晶進(jìn)行物質(zhì)的分離或提純。②將不規(guī)則晶體投入其飽和溶液中，有規(guī)則晶體析出，且晶體質(zhì)量不變。知識(shí)點(diǎn)三晶胞1.晶胞的定義描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫作晶胞。雖胞是是體中最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元。2.晶體和晶胞的關(guān)系描述晶體在微觀空間里原子的排列，無(wú)須畫出千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)原子，只需在晶體微觀空間里取出一個(gè)基本單元（晶胞）即可?？捎梅涑埠头涫业年P(guān)系來(lái)比喻晶體和晶胞的關(guān)系。3.晶胞的結(jié)構(gòu)（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：常規(guī)的晶胞都是平行六面體，整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無(wú)隙并置”而成?！盁o(wú)隙”指相鄰晶胞之間沒有任何間隙?！安⒅谩敝杆芯О际瞧叫信帕械模∠蛳嗤?。（2）三種典型立方晶胞結(jié)構(gòu)4.用“均攤法”計(jì)算晶胞中的粒子數(shù)（1）“均攤法”原理均攤是指每個(gè)結(jié)構(gòu)單元（晶胞）平均擁有的粒子數(shù)目。在晶體中。一個(gè)粒子（原子、分子或離子）同時(shí)為n個(gè)結(jié)構(gòu)單元（晶胞）所共有，那么對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)單元（晶胞）來(lái)講，該粒子只能算作eq\f(1,n)。（2）立方晶胞中粒子數(shù)的計(jì)算方法①立方晶胞中，粒子在晶胞的頂角、棱、面上以及晶胞內(nèi)的圖像如圖所示。A（頂角，8個(gè)晶胞共用）B（棱上，4個(gè)晶胞共用）C（面上，2個(gè)晶胞共用）D（晶胞內(nèi)，只屬于一個(gè)晶胞）②立方晶胞中粒子數(shù)的計(jì)算方法：a.晶胞頂角上的原子為8個(gè)晶胞共用的，該晶胞占有eq\f(1,8)，如圖A；b.晶胞棱上的原子為4個(gè)晶胞共用的，該晶胞占有eq\f(1,4)，如圖B；c.晶胞面上的原子為2個(gè)晶胞共用的，該晶胞占有eq\f(1,2)，如圖C；d.晶胞內(nèi)部的原子為1個(gè)晶胞單獨(dú)所有的，該晶胞占有1，如圖D。知識(shí)點(diǎn)四晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定利用晶體X射線衍射可測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)。但衍射實(shí)驗(yàn)只能測(cè)得衍射強(qiáng)度（即結(jié)構(gòu)振幅）而測(cè)不到相角，這樣就不可能直接從強(qiáng)度得到晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，而要利用其他方法。（1)直接法直接從實(shí)驗(yàn)得到X射線強(qiáng)度，利用一系列數(shù)學(xué)處理，推引出結(jié)構(gòu)因子的相角，實(shí)現(xiàn)了直接和自動(dòng)化測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)，成為當(dāng)前測(cè)定中小分子結(jié)構(gòu)的主流方法。（2）試差法（模型法）試差法（模型法）利用晶體的對(duì)稱性和其他性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)規(guī)則，對(duì)所研究的結(jié)構(gòu)提出合理的模型，然后從理論上計(jì)算晶體的衍射強(qiáng)度，再把計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較，多次修正模型，使計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值盡可能符合。（3）X射線衍射圖譜的應(yīng)用經(jīng)過(guò)計(jì)算可以從衍射圖獲得晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。=1\*GB3①晶胞形狀和大小=2\*GB3②分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對(duì)稱類型=3\*GB3③原子在晶胞里的數(shù)目和位置等=4\*GB3④結(jié)合晶體化學(xué)組成的信息推出原子之間的相互關(guān)系熱點(diǎn)題型·學(xué)解題熱點(diǎn)題型·學(xué)解題【例1】以下關(guān)于物質(zhì)狀態(tài)的敘述中不正確的是（

）A．等離子體具有良好的導(dǎo)電性，是一種特殊的液態(tài)物質(zhì)B．液晶介于液態(tài)和晶態(tài)之間，可用于制造顯示器和高強(qiáng)度纖維C．進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)是鑒別晶體與非晶體最可靠的方法D．晶胞是晶體中的基本結(jié)構(gòu)單元，具有無(wú)隙并置的特征【答案】A【解析】A．等離子體中的微粒帶有電荷且能自由運(yùn)動(dòng)，使得等離子體具有良好的導(dǎo)電性，等離子體是物質(zhì)在氣態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步形成的氣態(tài)微粒聚集體，A錯(cuò)誤；B．液晶介于液態(tài)和晶態(tài)之間，性能優(yōu)良，可用于制造顯示器和高強(qiáng)度纖維，B正確；C．晶體與非晶體的最可靠的科學(xué)方法是X射線衍射法；C正確；D．晶胞是晶體中的基本結(jié)構(gòu)單元，具有平移性且無(wú)隙并置的特征，D正確；【變式11】下列與等離子體無(wú)關(guān)的是（

）A．等離子體顯示器 B．日光燈和霓虹燈C．把溫度升高到幾千攝氏度時(shí)水蒸氣發(fā)生的變化 D．液晶顯示器【答案】D【解析】A．等離子體顯示器是通過(guò)等離子體顯示圖象和文字，與等離子體有關(guān)，故A不選；B．日光燈和霓虹燈中氣體被電離形成了等離子體，與等離子體有關(guān)，故B不選；C．把溫度升高到幾千攝氏度時(shí)，水蒸氣被電離形成了等離子體，與等離子體有關(guān)，故C不選；D．液晶顯示器是通過(guò)液晶顯示圖象和文字，與等離子體無(wú)關(guān)，故D選；【例2】關(guān)于非晶體的敘述錯(cuò)誤的是A．其是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)B．內(nèi)部微粒的排列是長(zhǎng)程無(wú)序和短程有序的C．非晶體材料的所有性能都優(yōu)于晶體材料D．金屬形成的合金也有非晶體【答案】C【解析】非晶體材料常常表現(xiàn)出一些優(yōu)異性能，但并不能說(shuō)所有性能都優(yōu)于晶體。【變式21】下列有關(guān)晶體常識(shí)的敘述錯(cuò)誤的是（）A．水晶屬于晶體，有固定的熔點(diǎn)，而玻璃無(wú)固定的熔點(diǎn)，屬于非晶體B．當(dāng)單一波長(zhǎng)的X射線通過(guò)晶體時(shí)可以看到明顯的分立的斑點(diǎn)或者譜線C．晶體都具有自范性。自范性是晶體的本質(zhì)屬性D．晶體都具有規(guī)則的幾何外形，而非晶體都不具有規(guī)則的幾何外形【答案】D【解析】A.水晶的化學(xué)成份是二氧化硅，屬于原子晶體，而玻璃是混合物，屬于非晶體，故A敘述正確；B.當(dāng)單一波長(zhǎng)的X射線通過(guò)晶體時(shí)，可發(fā)生衍射，可以看到明顯的分立的斑點(diǎn)或者譜線，故B敘述正確；C.在適宜條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的規(guī)則和凸面體外形的性質(zhì)，即晶體的自范性，故C敘述正確；D.晶體具有規(guī)則的幾何外形，但非晶體也可能具有規(guī)則的幾何外形，如鉆石形狀的玻璃制品，故D敘述錯(cuò)誤；【例3】下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是A．物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有固、液、氣三種狀態(tài)B．具有規(guī)則幾何外形的固體均為晶體C．晶體具有自范性，非晶體沒有自范性D．等離子體是一種特殊的氣體，由陰、陽(yáng)離子構(gòu)成的呈電中性粒子【答案】C【解析】A．物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了有固、液、氣三種狀態(tài)之外，還有其它聚集狀態(tài)，例如液晶，A錯(cuò)誤；B．具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，例如把玻璃切割成有規(guī)則幾何外形就不是晶體；粒子在三維空間里呈周期性有序排列、因而具有自范性、導(dǎo)致具有規(guī)則幾何外形的固體是晶體，B錯(cuò)誤；C．晶體的粒子在三維空間里呈周期性有序排列、因而具有自范性，非晶體相對(duì)無(wú)序、沒有自范性，C正確；D．等離子體是由電子、陽(yáng)離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)，D錯(cuò)誤；【變式31】下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．等離子體由于具有能自由運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，故具有良好的導(dǎo)電性和流動(dòng)性B．缺角的氯化鈉晶體在飽和NaCl溶液中慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊C．具有各向異性的固體可能是晶體D．物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有三種：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)【答案】D【解析】A．等離子體中的微粒帶有電荷且能自由運(yùn)動(dòng)，使等離子體具有很好的導(dǎo)電性，也具有很高的溫度和流動(dòng)性，應(yīng)用比較廣泛，故A正確；B．由于晶體具有自范性，缺角的氯化鈉晶體在飽和NaCl溶液中慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊，故B正確；C．晶體具有各向異性和自范性，具有各向異性的固體可能是晶體，故C正確；D．物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了有三種：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)外，還有一些特殊的狀態(tài)，比如液晶，故D錯(cuò)誤?！纠?】自然界中絕大多數(shù)物質(zhì)以固體形式存在，固體有晶體和非晶體之分。晶體和非晶體的本質(zhì)差別是（

）A．是否澄清透明 B．是否具有規(guī)則的外觀C．是否具有固定的熔點(diǎn) D．內(nèi)部構(gòu)成粒子在三維空間是否呈周期性有序排列【答案】D【解析】A．澄清透明無(wú)法判斷是晶體還是非晶體，玻璃是混合物屬于非晶體，透明澄清，A錯(cuò)誤；B．具有規(guī)則的外觀無(wú)法判斷是晶體還是非晶體，必須還得有固定的熔點(diǎn)才是晶體，并且外觀和熔點(diǎn)是鑒別方法，非本質(zhì)差別，B錯(cuò)誤；C．晶體一定有固定的熔點(diǎn)，但有固定熔點(diǎn)的不一定是晶體，如O2不是晶體，但有固定的熔點(diǎn)，熔點(diǎn)是鑒別方法的一個(gè)因素，不是本質(zhì)區(qū)別，C錯(cuò)誤；D．晶體內(nèi)部構(gòu)成粒子在三維空間是否呈周期性有序排列，而非晶體內(nèi)部構(gòu)成粒子無(wú)序排列，本質(zhì)差別是內(nèi)部結(jié)構(gòu)排列是否有序，D正確；【變式41】區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是（

）A．紅外光譜 B．原子光譜C．對(duì)固體進(jìn)行X射線行射測(cè)定 D．通過(guò)比較熔點(diǎn)變化【答案】C【解析】A．用紅外光譜得到分子中含有的化學(xué)鍵或官能團(tuán)信息，故A不符合題意；B．原子光譜可以確定元素種類，故B不符合題意；C．區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是X射線行射測(cè)定，故C符合題意；D．熔點(diǎn)變化不是區(qū)分晶體和非晶體最可靠的方法，故D不符合題意；【例5】下列有關(guān)晶胞的說(shuō)法正確的是A．由晶胞中的粒子數(shù)可直接確定該晶體的化學(xué)式B．若晶胞為平行六面體，則側(cè)棱上的粒子為2個(gè)晶胞共用C．若晶胞為六棱柱，頂點(diǎn)上的粒子為6個(gè)晶胞共用D．晶胞中不可能存在多個(gè)粒子【答案】C【解析】晶胞中的粒子不一定完全屬于該晶胞，故不能直接由晶胞中所含粒子數(shù)確定該晶體的化學(xué)式，A項(xiàng)錯(cuò)誤；平行六面體側(cè)棱上的粒子為4個(gè)晶胞共用，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1個(gè)晶胞中一般都有多個(gè)粒子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【變式51】下列有關(guān)晶胞的敘述錯(cuò)誤的是()A．晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元 B．整塊晶體中，相鄰晶胞之間沒有間隙C．晶胞一般都是平行六面體 D．晶胞都是正八面體【答案】D【解析】A.晶胞是晶體微觀空間里的一個(gè)基本重復(fù)單元，A正確；B.在晶體中，晶胞是最小的結(jié)構(gòu)單元，在它的上、下、前、后、左、右無(wú)隙并置地排列著無(wú)數(shù)晶胞，“無(wú)隙”是指相鄰晶胞之間沒有任何間隙，B正確；C.晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫晶胞，結(jié)構(gòu)一般來(lái)說(shuō)，晶胞為平行六面體，C正確；D.晶體結(jié)構(gòu)一般來(lái)說(shuō)晶胞為平行六面體，不是正八面體，D錯(cuò)誤；【例6】對(duì)于某晶胞(如圖所示)的下列描述錯(cuò)誤的是()A.該晶胞是所在晶體內(nèi)最小的平行六面體B.該晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)上和每個(gè)面的面心上都各有一個(gè)原子C.平均每個(gè)晶胞中有14個(gè)原子D.平均每個(gè)晶胞中有4個(gè)原子【答案】C【解析】在該晶胞頂點(diǎn)和六個(gè)面的面心處都有一個(gè)原子,平均每個(gè)晶胞中含有的原子數(shù)=8×+6×=4,C錯(cuò)誤?！咀兪?1】下列各項(xiàng)是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式，圖中：○—X，●—Y，?—Z。其中對(duì)應(yīng)的化學(xué)式不正確的是()ABCD【答案】B【解析】A項(xiàng)中X、Y的位置、數(shù)目完全等同，化學(xué)式為XY，正確；B項(xiàng)中X、Y的個(gè)數(shù)比為1∶(8×eq\f(1,8))＝1∶1，化學(xué)式為XY，錯(cuò)誤；C項(xiàng)中X的數(shù)目：4×eq\f(1,8)＋1＝eq\f(3,2)，Y的數(shù)目：4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，化學(xué)式為X3Y，正確；D項(xiàng)中X的數(shù)目：8×eq\f(1,8)＝1，Y的數(shù)目：6×eq\f(1,2)＝3，Z位于體心，數(shù)目為1，化學(xué)式為XY3Z，正確。【例7】現(xiàn)有四種晶體，其構(gòu)成粒子排列方式如圖所示，其中化學(xué)式不屬于AB型的是()ABCD【答案】B【解析】晶胞中A位于頂點(diǎn)，含有A的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)=1，B位于晶胞的體心，B的個(gè)數(shù)為1，則化學(xué)式為AB，A不符合題意；晶胞中A位于頂點(diǎn)，平均含有A的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)=1，B位于晶胞的棱上，平均含有B的個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,4)=3，則化學(xué)式為AB3，不屬于AB型，B符合題意；A、B均位于晶胞的頂點(diǎn)，各有4×eq\f(1,8)=12個(gè)，化學(xué)式為AB，C不符合題意；A位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，共有8×eq\f(1,8)=1+6×12=4個(gè)，B位于晶胞的棱和體心，共有12×eq\f(1,4)+1=4個(gè)，化學(xué)式為AB，D不符合題意。【變式71】已知某晶體晶胞如圖所示,則該晶體的化學(xué)式為()A.XYZ B.X2Y4Z C.XY4Z D.X4Y2Z【答案】C【解析】該晶體的晶胞是正方體晶胞。該晶胞擁有的X粒子數(shù)為8×=1;Y位于該晶胞內(nèi),共有4個(gè),因此該晶胞中擁有的Y粒子數(shù)為4;Z只有1個(gè),位于晶胞的體心,故該晶體的化學(xué)式為XY4Z?！纠?】納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大,這是它具有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同(如圖所示),則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)的比值為()NaCl晶體的晶胞A.7∶8 B.13∶14C.1∶1 D.26∶27【答案】D【解析】表面粒子數(shù)=8+6+12=26,總粒子數(shù)=表面粒子數(shù)+中心粒子數(shù)=26+1=27,D項(xiàng)正確。【變式81】某晶體的晶胞如下圖所示,這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)目之比是()A.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶4【答案】B【解析】由圖示可知該晶體晶胞的上下兩面為正三角形,因此處于頂點(diǎn)的粒子為12個(gè)晶胞共用,故晶胞中A粒子的數(shù)目為6×;處于水平棱上的粒子為4個(gè)晶胞共用,處于垂直棱上的粒子為6個(gè)晶胞共用,故晶胞中B粒子的數(shù)目為6×+3×=2;C粒子完全屬于晶胞。由此可見,A、B、C三種粒子的數(shù)目之比為∶2∶1=1∶4∶2?！纠?】金屬晶體的常見晶胞結(jié)構(gòu)有a、b、c分別代表的三種結(jié)構(gòu)示意圖，則圖示結(jié)構(gòu)內(nèi)金屬原子個(gè)數(shù)比為A．3∶2∶1 B．11∶8∶4C．9∶8∶4 D．21∶14∶9【答案】A【解析】圖a中所含原子的個(gè)數(shù)為12×＋2×＋3=6，圖b中所含原子的個(gè)數(shù)為8×＋6×=4，圖c中所含原子的個(gè)數(shù)為8×＋1=2，則原子個(gè)數(shù)比為6：4：2=3：2：1；【變式91】已知某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其摩爾質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)的值為，晶體的密度為。則下列說(shuō)法正確的是A．晶胞中M、N的個(gè)數(shù)都為1B．該晶胞中兩個(gè)距離最近的同種離子的核間距為C．與M距離最近且相等的M的個(gè)數(shù)為6D．該晶胞可能是晶體的晶胞【答案】D【解析】A．晶胞中N、M的個(gè)數(shù)分別為、，A錯(cuò)誤；B．因?yàn)榫О泻?個(gè)M和4個(gè)N，則晶胞的體積為，進(jìn)而計(jì)算出晶胞的邊長(zhǎng)為，因?yàn)閮蓚€(gè)距離最近的同種離子的核間距為晶胞面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半，所以晶體中兩個(gè)距離最近的同種離子的核間距為，B錯(cuò)誤；C．由晶胞的結(jié)構(gòu)可知與體心M距離最近且相等的M的個(gè)數(shù)為12，C錯(cuò)誤；D．由晶胞結(jié)構(gòu)可知該晶胞可能為晶體的晶胞，D正確；【例10】由硼和鎂兩種元素組成的化合物可為超導(dǎo)材料，下圖為該化合物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子，6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為()A.Mg5B12 B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B2【答案】B【解析】由于鎂原子位于頂點(diǎn)處，另外棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子，則晶胞中含有的鎂原子個(gè)數(shù)是2×eq\f(1,2)+12×eq\f(1,6)=3。6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)，即Mg與B的原子個(gè)數(shù)之比是1∶2，因此該化合物的化學(xué)式可表示為MgB2?！咀兪?01】在冰晶石(Na3AlF6)晶胞中,Al占據(jù)的位置相當(dāng)于NaCl晶胞中Cl占據(jù)的位置,該冰晶石晶胞中含有的原子數(shù)與NaCl晶胞中含有的原子數(shù)之比為()A.2∶1 B.3∶2 C.5∶2 D.5∶1【答案】D【解析】根據(jù)已知條件,Al占據(jù)的位置相當(dāng)于NaCl晶胞中Cl占據(jù)的位置,如下圖所示白球位置,則在冰晶石晶胞中,Al的個(gè)數(shù)為8×+6×=4,由冰晶石的化學(xué)式可知Na+的個(gè)數(shù)為Al的3倍,即為12個(gè),所以冰晶石晶胞中原子個(gè)數(shù)分別為鈉原子12個(gè)、鋁原子4個(gè)、氟原子24個(gè),一共40個(gè);NaCl晶胞中含有的鈉原子為4個(gè),氯原子4個(gè),一共8個(gè),它們的原子個(gè)數(shù)比為40∶8=5∶1。課后提升·練到位課后提升·練到位1．有關(guān)液晶的敘述不正確的是()A．液晶既具有液體的可流動(dòng)性，又具有晶體的各向異性B．液晶最重要的用途是制造液晶顯示器C．液晶不是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)D．液晶分子聚集在一起時(shí)，其分子間相互作用很容易受溫度、壓力和電場(chǎng)的影響【答案】C【解析】A、液晶既具有液體的流動(dòng)性，又像某些晶體那樣具有各向異性，選項(xiàng)A正確；B、液晶最主要的應(yīng)用之一就是用在液晶顯示器上，選項(xiàng)B正確；C、液晶是介于液態(tài)與結(jié)晶態(tài)之間的一種聚集狀態(tài)，選項(xiàng)C不正確；D、液晶分子聚集在一起時(shí)，其分子間相互作用很容易受溫度、壓力和電場(chǎng)的影響，選項(xiàng)D正確。故選C。2．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間呈周期性有序排列的宏觀表象B．晶體的各向異性直接取決于微觀粒子的排列是否具有特定的方向性C．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的某些物理性質(zhì)，表現(xiàn)出類似晶體的各向異性，說(shuō)明它屬于晶態(tài)D．鈹?shù)淖罡邇r(jià)氧化物的水化物可能具有兩性【答案】C【解析】A．晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間呈周期性有序排列的宏觀表象，A正確；B．晶體的各向異性直接取決于微觀粒子的排列是否具有特定的方向性，B正確；C．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的某些物理性質(zhì)，表現(xiàn)出類似晶體的各向異性，但它不屬于晶態(tài)，C錯(cuò)誤；D．鈹位于金屬與非金屬的分界處，所以其最高價(jià)氧化物的水化物可能具有兩性，D正確；3．下列說(shuō)法中不正確的是A．等離子體是熔點(diǎn)不高的僅有離子組成的液體物質(zhì)B．液晶態(tài)是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體的流動(dòng)性又在某些物理性質(zhì)方面具有類似晶體的各向異性C．金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性均能用金屬的電子氣理論解釋D．離子液體有良好的導(dǎo)電性，可用作電化學(xué)研究的電解質(zhì)【答案】A【解析】A．等離子體是物質(zhì)在氣態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步形成的氣態(tài)微粒聚集體，A錯(cuò)誤；B．液晶態(tài)是指介于晶體和液體之間的物質(zhì)狀態(tài)，像液體具有流動(dòng)性，像固體具有晶體的有序性、具有類似晶體的各向異性，B正確；C．電子氣理論是指：把金屬鍵形象地描繪成從金屬原子上“脫落"下來(lái)的大量自由電子形成與氣體相比擬的帶負(fù)電的“電子氣"，金屬原子則“浸泡”在"電子氣”的海洋中；金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性均能用金屬的電子氣理論解釋，C正確；D．離子液體是指在室溫附近呈液態(tài)的全部由離子構(gòu)成的物質(zhì)，也稱室溫熔融鹽，離子液體有良好的導(dǎo)電性，可用作電化學(xué)研究的電解質(zhì)，D正確；4.如圖是某固體的微觀結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)認(rèn)真觀察兩圖，判斷下列說(shuō)法正確的是()ⅠⅡA．兩種物質(zhì)在一定條件下都會(huì)自動(dòng)形成有規(guī)則幾何外形的晶體B．Ⅰ形成的固體物理性質(zhì)有各向異性C．Ⅱ形成的固體一定有固定的熔、沸點(diǎn)D．二者的X射線衍射圖譜是相同的【答案】B【解析】觀察結(jié)構(gòu)圖知，Ⅰ中粒子呈周期有序排列，Ⅱ中粒子排布不規(guī)則，故Ⅰ為晶體，Ⅱ?yàn)榉蔷w。晶體具有各向異性，具有固定熔點(diǎn)，非晶體沒有固定熔點(diǎn)，用X-射線檢驗(yàn)兩者，圖譜明顯不同。5．X射線衍射實(shí)驗(yàn)是鑒別晶體與非晶體最可靠的方法，下列屬于晶體的是（

）A．炭黑 B．陶瓷 C．玻璃 D．水晶【答案】D【解析】X射線衍射實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驕y(cè)出物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，根據(jù)微粒是否有規(guī)則的排列就能區(qū)分出晶體與非晶體，水晶為晶體，炭黑，陶瓷，玻璃都不是晶體。6．下列物質(zhì)不具有自范性、各向異性的是（

）A．玻璃 B．石墨 C．水晶 D．單晶冰糖【答案】A【解析】具有自范性、各向異性的是晶體，石墨、水晶、單晶冰糖都是晶體，而玻璃不是晶體，故A符合題意。綜上所述，答案為A。7．中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所研發(fā)出深紫外光雙折射晶體。下列性質(zhì)不能區(qū)別晶體與玻璃體的是（

）A．各向異性 B．導(dǎo)電性C．X射線衍射 D．有無(wú)固定的熔點(diǎn)【答案】B【解析】A．各向異性是晶體的一種性質(zhì)，能區(qū)別晶體與玻璃體，A不符合題意；B．導(dǎo)電的原因是存在自由移動(dòng)的電子或離子，不能區(qū)別晶體與玻璃體，B符合題意；C．晶體與非晶體的最可靠的科學(xué)方法是X射線衍射法，能區(qū)別晶體與玻璃體，C不符合題意；D．晶體具有固定的熔點(diǎn)而非晶體沒有，能區(qū)別晶體與玻璃體，D不符合題意；8．納米為無(wú)定形(非晶態(tài))白色粉末，顆粒尺寸小、微孔多、比表面積大、對(duì)紫外線反射能力強(qiáng)等特點(diǎn)。下列關(guān)于納米的說(shuō)法正確的是（

）A．對(duì)光有各向異性 B．熔點(diǎn)與晶體相同C．與晶體互為同分異構(gòu)體 D．可用X射線衍射實(shí)驗(yàn)區(qū)分納米與晶體【答案】D【解析】A．納米為無(wú)定形，不是晶體，沒有對(duì)光的各向異性，故A錯(cuò)誤；B．納米不是晶體，是共價(jià)晶體，因此熔點(diǎn)不相同，故B錯(cuò)誤；C．具有相同分子式而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體，只是化學(xué)式，晶體中沒有分子，故C錯(cuò)誤；D．納米不是晶體，是共價(jià)晶體，可用X射線衍射實(shí)驗(yàn)區(qū)分納米與晶體，故D正確；9.關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法中正確的是A．晶體和非晶體在熔化過(guò)程中溫度都不變B．晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)C．晶體熔化時(shí)不吸熱，非晶體熔化時(shí)吸熱D．天上飄落的雪花，是非晶體【答案】B【解析】非晶體在熔化過(guò)程中吸收熱量，溫度逐漸升高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，B項(xiàng)正確；晶體熔化時(shí)保持熔點(diǎn)溫度不變，但也需要不斷吸熱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；天上飄落的雪花是水蒸氣凝華形成的小冰晶，屬于晶體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別是()A．晶體具有各向異性，而非晶體具有各向同性B．晶體具有自范性，而非晶體沒有自范性C．晶體具有固定的熔、沸點(diǎn)，而非晶體沒有固定的熔、沸點(diǎn)D．晶體能使X－射線產(chǎn)生衍射，而非晶體則不能【答案】B【解析】易將晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別及性質(zhì)區(qū)別混為一談。晶體與非晶體的性質(zhì)差異是二者本質(zhì)區(qū)別的外在表現(xiàn)。晶體具有自范性(本質(zhì))，而晶體的性質(zhì)是有固定的熔、沸點(diǎn)，能使X－射線產(chǎn)生衍射等。分析此類問題時(shí)，要分析晶體、非晶體的本質(zhì)與性質(zhì)，采用辯證的觀點(diǎn)分析問題。同時(shí)也要注意不能用固體是否有規(guī)則的幾何外形來(lái)判斷其是否為晶體。11.仔細(xì)觀察下列圖形，則它表示的是晶體還是非晶體A．是晶體 B．可能是晶體，可能是非晶體C．是非晶體 D．不能確定【答案】C【解析】根據(jù)非晶體的特性進(jìn)行判斷。晶體有整齊規(guī)則的幾何外形；非晶體是指組成物質(zhì)的分子(或原子、離子)不呈空間有規(guī)則周期性排列的固體。根據(jù)圖形信息可知，微粒的排列相對(duì)無(wú)序，沒有平行六面體的晶胞，屬于非晶體。12．有關(guān)晶體的說(shuō)法不正確的是A．都有自范性 B．都是無(wú)色透明的 C．有各向異性 D．有固定熔點(diǎn)【答案】B【解析】晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)；晶體內(nèi)部粒子排列有規(guī)則，而非晶體則沒有，但形狀不一定有規(guī)則；晶體具有各向異性，而非晶具有各向同性；晶體具有自范性，而非晶體沒有自范性；晶體不一定都是無(wú)色透明的。A.晶體中粒子呈周期性有序排列而非晶體中粒子排列無(wú)序，晶體有自范性，非晶體無(wú)自范性,A正確；B.晶體中的有的有顏色，如膽礬晶體為藍(lán)色，有的也不一定透明，B錯(cuò)誤；C.沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不盡相同，由此導(dǎo)致晶體在不同方向的物理化學(xué)特性也不同，這就是晶體的各向異性，晶體具有各向異性的性質(zhì)，C正確；D.晶體有固定的組成，有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，D正確；13．下列哪些性質(zhì)不能區(qū)別晶體與玻璃體()A．各向異性 B．X射線衍射C．導(dǎo)電性 D．有無(wú)固定的熔點(diǎn)【答案】C【解析】根據(jù)晶體的特點(diǎn)和性質(zhì)可知，晶體具有規(guī)則的幾何外形；物理性質(zhì)具有各向異性；衍射時(shí)能看到譜線；而晶體除金屬晶體外，一般不容易導(dǎo)電，而玻璃體是一種無(wú)規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體，其原子不像晶體那樣在空間具有長(zhǎng)程有序的排列，而近似于液體那樣具有短程有序，所以從各向異性、X射線衍射、有無(wú)固定的熔點(diǎn)來(lái)區(qū)分晶體和玻璃體，而除金屬晶體外，兩者都不導(dǎo)電。故選C。14．用燒熱的鋼針去接觸涂有薄薄一層石蠟的云母片的反面，熔化了的石蠟呈橢圓形，這是因?yàn)椋ǎ．云母是熱的不良導(dǎo)體，傳熱不均勻B．石蠟是熱的不良導(dǎo)體，傳熱不均勻C．石蠟具有各向異性，不同方向?qū)嵝阅懿煌珼．云母具有各向異性，不同方向?qū)嵝阅懿煌敬鸢浮緿【解析】晶體的外形和內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列高度有序，物理性質(zhì)表現(xiàn)出各向異性，云母片屬于晶體，具有各向異性，不同方向?qū)嵝阅懿煌?；由“熔化的石蠟呈橢圓形”可知，石蠟屬于非晶體，不具有各向異性，故D正確；15．體心立方密堆積、面心立方最密堆積和六方最密堆積是金屬晶體中金屬原子常見的堆積方式，這三種堆積方式的結(jié)構(gòu)單元分別如圖甲、乙、丙所示，則甲、乙、丙三種結(jié)構(gòu)單元中，金屬原子個(gè)數(shù)比為（

）A．1：2：3 B．2：4：17 C．4：5：6 D．9：14：17【答案】A【解析】根據(jù)均攤法，甲晶胞中所含金屬原子數(shù)為，乙晶胞中所含金屬原子數(shù)為，丙晶胞中所含金屬原子數(shù)為，則三者的金屬原子個(gè)數(shù)比=2:4:6=1:2:3；16.CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)(如圖所示)與NaCl晶體的相似，但因?yàn)镃aC2晶體中含有的啞鈴形C22-的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)。下列關(guān)于CaC2晶體的說(shuō)法中正確的是(A.1個(gè)Ca2+周圍距離最近且等距離的C22B.該晶體中的陰離子和O2的價(jià)電子數(shù)相等C.6.4gCaC2晶體中含陰離子0.2molD.與每個(gè)Ca2+距離相等且最近的Ca2+共有12個(gè)【答案】A【解析】依據(jù)晶胞示意圖可以看出，晶胞的一個(gè)平面的長(zhǎng)與寬不相等，再由圖中體心位置可知，1個(gè)Ca2+周圍距離最近且等距離的C22-有4個(gè)，A正確；C22-價(jià)電子數(shù)為2×4+2=10，O2的價(jià)電子數(shù)為12，二者價(jià)電子數(shù)不同，B錯(cuò)誤；6.4gCaC2的物質(zhì)的量為0.1mol，CaC2晶體中含有的陰離子為C22-，則含陰離子的物質(zhì)的量為0.1mol，C錯(cuò)誤；晶胞的一個(gè)平面的長(zhǎng)與寬不相等，與每個(gè)Ca17．（1）關(guān)于X射線衍射圖形可以獲得晶胞相關(guān)信息的敘述中，錯(cuò)誤的是；①晶胞形狀和大?。虎诜肿踊蛟釉谖⒂^空間有序排列呈現(xiàn)的對(duì)稱類型；③原子在晶胞里的數(shù)目和位置(坐標(biāo))；④根據(jù)原子坐標(biāo)，可以計(jì)算原子間的距離，判斷哪些原子之間存在化學(xué)鍵，確定鍵長(zhǎng)、鍵角和鍵能；⑤分子的空間結(jié)構(gòu)。（2）下列X射線衍射圖形中，屬于晶體的譜圖是。【答案】（1）④（2）A【解析】（1）無(wú)法確定鍵能大?。?）在晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)中，晶體時(shí)會(huì)在記錄儀上產(chǎn)生明銳的衍射峰18．(1)在下列物質(zhì)中，_______(填序號(hào)，下同)是晶體，_______是非晶體。①塑料②明礬③松香④玻璃⑤CuSO4·5H2O⑥冰糖⑦石蠟⑧單晶硅⑨鋁塊⑩橡膠(2)晶體和非晶體在外形上有差別，晶體都具有__________，而非晶體______________；另外非晶體具有物理性質(zhì)__________的特點(diǎn)，而晶體具有物理性質(zhì)__________的特點(diǎn)。(3)判斷物質(zhì)是晶體還是非晶體，比較正確的方法是__________(填序號(hào))。①?gòu)耐庑紊蟻?lái)判斷②從各向異性或各向同性上來(lái)判斷③從導(dǎo)電性能來(lái)判斷④從有無(wú)固定熔點(diǎn)來(lái)判斷【答案】

②⑤⑥⑧⑨

①③④⑦⑩

規(guī)則的幾何外形

沒有規(guī)則的幾何外形

各向同性

各向異性

②④【解析】(1)明礬是KAl(SO4)2·12H2O，它和CuSO4·5H2O、冰糖、單晶硅、鋁塊都是晶體，即②⑤⑥⑧⑨；塑料、松香、玻璃、石蠟、橡膠都是非晶體，即①③④⑦⑩；(2)晶體和非晶體在外形上有差別，晶體都具有規(guī)則的幾何外形；而非晶體沒有規(guī)則的幾何外形；另外非晶體具有物理性質(zhì)各向同性的特點(diǎn)，而晶體具有物理性質(zhì)各向異性的特點(diǎn)；(3)晶體的重要特征就是各向異性和有固定的熔點(diǎn)，因此判斷物質(zhì)是晶體還是非晶體可②從各向異性或各向同性上來(lái)判斷，④從有無(wú)固定熔點(diǎn)來(lái)判，即②④。19．回答下列問題(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該氯化物的化學(xué)式是___________。(2)為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有___________個(gè)銅原子。(3)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，下圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為___________，該功能陶瓷的化學(xué)式為___________。(4)某晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該晶體的化學(xué)式是___________，在晶體中1個(gè)原子或1個(gè)原子周圍距離最近的O原子數(shù)目分別為___________個(gè)、___________個(gè)。(5)有一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，其結(jié)構(gòu)如下圖所示，頂角和面心的原