第一節(jié) 晶體的常識(shí)教材

明礬請(qǐng)同學(xué)們判斷下列物質(zhì)是晶體還是非晶體。水晶水晶是晶體玻璃磚、石蠟是非晶體水晶硅藻土原子呈周期性有序排列原子排列相對(duì)無序觀察并分析下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)模型問：它們各有什么特點(diǎn)？外觀上：經(jīng)過結(jié)晶過程而形成的有規(guī)則幾何外形的固體。一、晶體和非晶體1、固體非晶體晶體第一節(jié)晶體的常識(shí)內(nèi)部：微粒在空間上按一定規(guī)律周期性重復(fù)排列構(gòu)成的固體。Cu晶體結(jié)構(gòu)示意圖NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖？粉末狀的固體是否都是非晶體呢一些晶體的顯微照片：2、晶體的特性（1）自范性：②微觀：晶體粒子周期性有序排列，能量最低。①條件：晶體生長速率適當(dāng)。晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)③得到晶體的三種途徑：液→固氣→固溶液→固（2）晶體------各向異性（導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)）非晶體------各向同性（本質(zhì)特征）凝華凝固結(jié)晶表面涂蠟的玻璃柱面涂蠟的水晶分別用紅熱的針接觸蠟面中央2、晶體的特性（1）自范性：②微觀：晶體粒子周期性有序排列，能量最低。①條件：晶體生長速率適當(dāng)。晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)③得到晶體的三種途徑：液→固氣→固溶液→固（2）晶體------各向異性（導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)）非晶體------各向同性（3）晶體------有固定熔點(diǎn)。非晶體------無固定熔點(diǎn)，有一定的熔點(diǎn)范圍（熔程）（本質(zhì)特征）凝華凝固結(jié)晶3、鑒別晶體和非晶體（2）X-射線衍射實(shí)驗(yàn)是區(qū)分晶體和非晶體的最可靠方法。（1）考察固體中粒子在三維空間里是否呈周期性有序排列。（3）晶體的各向異性（加熱法）②同一物質(zhì)可以是晶體，也可以是非晶體。如晶體SiO2和非晶體SiO2。注意：①晶體有規(guī)則的幾何外形，但有規(guī)則幾何外形的不一定是晶體。如玻璃、塑料等相關(guān)制品不是晶體。（4）晶體有固定熔點(diǎn)自范性微觀結(jié)構(gòu)特征外形熔點(diǎn)各向異性晶體非晶體★小結(jié):晶體和非晶體的區(qū)別有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子在三維空間里呈周期性有序排列某些物理性質(zhì)（如強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）表現(xiàn)出各向異性沒有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)沒有固定的熔點(diǎn)不具有物理性質(zhì)各向異性有固定的熔點(diǎn)有規(guī)則的幾何外形沒有規(guī)則的幾何外形原子排列相對(duì)無序本質(zhì)區(qū)別1、把玻璃放在火上加熱到一定程度，可以把它抽成細(xì)絲或吹成泡狀，為什么？2、用瀝青鋪成的路面，冬天變硬，夏天變軟，這說明瀝青是晶體材料還是非晶體材料？無固定熔點(diǎn)，玻璃由固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w是在一定溫度范圍內(nèi)逐漸變化的，玻璃的這一特性使它可用吹、拉、壓等多種方法成形。瀝青是非晶體，因此沒有固定的熔點(diǎn)，當(dāng)溫度升高時(shí)，瀝青就會(huì)變軟；

二﹑晶胞1.晶胞：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元蜂巢與蜂室銅晶體銅晶胞晶體與晶胞的關(guān)系：NaCl晶體結(jié)構(gòu)和晶胞晶胞示意圖金剛石的晶體結(jié)構(gòu)二﹑晶胞1.晶胞：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元蜂巢與蜂室銅晶體銅晶胞晶體與晶胞的關(guān)系：晶體可以看成是無數(shù)的完全等同晶胞無隙并置而成的。平行六面體無隙并置2、晶胞的特點(diǎn)：（1）晶胞通常都是平行六面體8個(gè)頂點(diǎn)相同平行的面相同平行的棱相同（2）無隙并置三種典型的立方晶胞結(jié)構(gòu)體心立方簡(jiǎn)單立方面心立方學(xué)與問AB下圖中晶胞是實(shí)線小立方體呢？還是虛線大立方體？1CsCl晶胞體心：1面心：1/2頂點(diǎn)：1/8棱邊：1/4均攤法：晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果是被x個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子分得的份額就是1/x3、晶胞中原子占有率（均攤法）學(xué)與問下圖依次是鈉、鋅、碘、金剛石晶胞的示意圖，它們分別平均含幾個(gè)原子？1、鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。觀察鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)，求該晶體中，鈣、鈦、氧的微粒個(gè)數(shù)比為多少？鈣：1個(gè)鈦：1個(gè)氧：3個(gè)個(gè)數(shù)比1：1:32、下圖是CO2分子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，其中有多少個(gè)原子？3、最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如下圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是

。面心：3個(gè)頂點(diǎn)：1個(gè)共有：12個(gè)鈦：14個(gè)碳：13個(gè)個(gè)數(shù)比為14:13Ti14C134、某晶體的晶胞如圖所示，晶體的化學(xué)式為

。A:0.5個(gè)B:2個(gè)C:1個(gè)AB4C25、在碳單質(zhì)的成員中還有一種混合型晶體——石墨，如圖所示。它是層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間依靠作用力相結(jié)合。平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為____個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為____個(gè)。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。2：3236、如圖所示的NaCl晶胞中，Na+占據(jù)立方體的體心和12條棱的棱心，Cl-占據(jù)立方體的頂點(diǎn)和面心。試推導(dǎo)氯化鈉的化學(xué)式?Na+:1+3=4個(gè)Clˉ：1+3=4個(gè)個(gè)數(shù)比為1:1故化學(xué)式為NaCl4、晶體密度的計(jì)算下圖為NaCl晶胞，晶胞的邊長為a（cm），阿伏加德羅常數(shù)為NA，求NaCl的密度ρ。金屬鈉晶體為體心立方堆積（如圖），實(shí)驗(yàn)測(cè)得鈉的密度為ρ（g·cm-3）。已知鈉的相對(duì)原子質(zhì)量為a，阿伏加德羅常數(shù)為NA（mol-1），則鈉原子的半徑r（cm）為

（）

A．

B．

C．

D.

C5、空間利用率的計(jì)算（2016全國Ⅲ卷）砷化鎵（GaAs）是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式___________________。(2)根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga_____As，第一電離能Ga_____As。（填“大于”或“小于”）(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為____________________，其中As的雜化軌道類型為_________。(4)GaF3的熔點(diǎn)高于1000℃，GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃，其原因是_____________________。(5)GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，密度為ρg·cm?3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為___________,Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag?mol?1和MAsg?mol?1，原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為____________________。[Ar]3d104s24p3大于小于三角錐形

sp3GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體共價(jià)原子晶體

GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/℃?49.526146沸點(diǎn)/℃83.1186約400（2016全國Ⅰ卷）鍺（Ge）是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問題：（1）基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]____________，有__________個(gè)未成對(duì)電子。（2）Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是________________。（3）比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因_____________________

。3d104s24p22Ge原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p?p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似，分子量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)。（5）Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為__，微粒之間存在的作用力是_____________。（6）晶胞有兩個(gè)基本要素：①原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置，下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為（0,0,0）；B為（0.5，0，0.5）；C為（0.5，0.5，0）。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為______。②晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀，已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76pm，其密度為__________g·cm?3（列出計(jì)算式即可）。（4）光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是______________。O>Ge>Znsp3共價(jià)鍵(0.25，0.25，0.25)（2016全國Ⅱ卷）東晉《華陽國志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎳白銅（銅鎳合金）聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}：（1）鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為______，3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為_______。（2）硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是________。②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為______，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是______。③氨的沸點(diǎn)_______（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是_______；氨是______分子（填“極性”或“非極性”），中心原子的軌道雜化類型為_______。（3）單質(zhì)銅及鎳都是由______鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu=1958kJ·mol–1、INi=17