第13講 3.1物質(zhì)的聚集狀態(tài) 晶體與非晶體（含答案）-2024年高中化學(xué)同步精義（選擇性必修二）

第13講3.1物質(zhì)的聚集狀態(tài)晶體與非晶體（含答案）-2024年高中化學(xué)同步精品講義（選擇性必修二）第13課物質(zhì)的聚集狀態(tài)晶體與非晶體1.了解物質(zhì)的聚集狀態(tài)。2.認(rèn)識(shí)晶體和非晶體的本質(zhì)差異。3.了解晶體中微粒的空間排布存在周期性。一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)1.物質(zhì)的聚集狀態(tài)的存在形式（1）通常物質(zhì)有三態(tài)：態(tài)、態(tài)和態(tài)。（2）現(xiàn)代科技發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的聚集狀態(tài)還有更多，如、、晶態(tài)、非晶態(tài)，以及介乎晶態(tài)和非晶態(tài)之間的態(tài)、態(tài)等。（3）物質(zhì)三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化（4）關(guān)系：2.氣態(tài)：①普通氣體②等離子體：A.定義：等離子體是由組成的整體上呈性的氣態(tài)物質(zhì)。B.產(chǎn)生途徑：高溫、紫外線、x射線、y射線、高能電磁波的照射及大自然的天體現(xiàn)象等都能使變成等離子體C.存在：存在于日光燈和霓虹燈的燈管里、蠟燭火焰里、極光和雷電里等D.性質(zhì)：具有良好的性和性E.應(yīng)用：等離子體顯示技術(shù)可以制造等離子體顯示器，利用等離子體可以進(jìn)行化學(xué)合成、核聚變等。3.液態(tài)：①普通液體②離子液體：A.定義：在室溫或室溫附近溫度下呈的由構(gòu)成的物質(zhì)，稱為室溫，也稱為低溫熔融鹽。B.組成：(低溫熔融鹽)一般由有機(jī)和無(wú)機(jī)或有機(jī)構(gòu)成，常見(jiàn)的陽(yáng)離子有季銨鹽離子、季鏻鹽離子、咪唑鹽離子和吡咯鹽離子等（如圖所示），陰離子有鹵素離子、四氟硼酸根離子、六氟磷酸根離子等。4.介乎晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)①塑晶：在一定溫度條件下，能保持\t"/question/579272354/answer/_blank"晶體典型特征但具有一定性（即物體發(fā)生永久形變的性質(zhì)）的一種物質(zhì)聚集狀態(tài)。②液晶：A.定義：在由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化過(guò)程中存在的取向流體狀態(tài)。B.分類：分為液晶（只存在于某一溫度范圍內(nèi)的液晶相）和液晶（某些化合物溶解于水或有機(jī)溶劑后而呈現(xiàn)的液晶相）。C.性質(zhì):具有的某些性質(zhì)（如流動(dòng)性、黏度、形變性等）和的某些性質(zhì)（如導(dǎo)熱性、各向異性等）。D.用途：手機(jī)、電腦和電視的液晶顯示器，合成高強(qiáng)度液晶纖維已廣泛用于飛機(jī)、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。4.固態(tài)：①晶體：內(nèi)部粒子(原子、離子或分子)在三維空間按一定規(guī)律呈構(gòu)成的固體物質(zhì)，絕大多數(shù)常見(jiàn)的固體都是晶體。如：高錳酸鉀、金剛石、干冰、金屬銅、石墨等。②非晶體：如：玻璃、松香、硅藻土、橡膠、瀝青等?！久麕熖嵝选浚?)構(gòu)成物質(zhì)三態(tài)的粒子不一定都是，還可以是或等，如水的三態(tài)都是由分子構(gòu)成的，離子液體是熔點(diǎn)不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)。(2)物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了態(tài)、態(tài)和態(tài)，還有態(tài)、態(tài)，以及介于晶態(tài)和非晶態(tài)之間的態(tài)、態(tài)等。二、晶體與非晶體1．晶體與非晶體的比較比較類別晶體非晶體微觀結(jié)構(gòu)特征粒子周期性排列粒子排列相對(duì)性質(zhì)特征自范性熔點(diǎn)各向異性鑒別方法間接方法看是否具有的熔點(diǎn)或根據(jù)某些物理性質(zhì)的性科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)舉例NaCl、I2、SiO2、Na晶體等玻璃、橡膠等2．晶體(1)概念：是由內(nèi)部微粒(、或)在三維空間里而構(gòu)成的具有的固體(2)晶體的分類根據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的相互作用，可分為晶體、晶體、晶體、晶體。(3)晶體的特性1)自范性。①定義：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)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：晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)。2)各向異性：①概念：晶體的某些物理性質(zhì)在方向上的差異，稱為晶體的，包括晶體的、性質(zhì)、性、性等物理性質(zhì)。②用途：晶體的某些物理性質(zhì)的性同樣反映了晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的性。而且通過(guò)這些性質(zhì)可以了解晶體的內(nèi)部排列與結(jié)構(gòu)的一些信息。而非晶體則物理性質(zhì)各向異性的特點(diǎn)。3)有的熔點(diǎn)：晶體具有的熔點(diǎn)，而非晶體的熔點(diǎn)。4)對(duì)稱性：晶體具有特定的性。(4)獲得晶體的途徑1)熔融態(tài)物質(zhì)，如從熔融態(tài)結(jié)晶出來(lái)的硫晶體。2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接(凝華)，如凝華得到的碘晶體。注：升華與凝華：固態(tài)物質(zhì)受熱不經(jīng)過(guò)液態(tài)直接到氣態(tài)的過(guò)程叫做升華；氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)過(guò)液態(tài)直接到固態(tài)的過(guò)程叫做凝華。升華和凝華都屬于物理變化。3)溶質(zhì)從溶液中，如從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅晶體。【實(shí)驗(yàn)3-1p71】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(1)硫黃粉末熔化后變?yōu)榱磷厣こ硪后w，該液體自然冷卻后變?yōu)辄S色晶體。(2)加熱后，小燒杯底部的紫黑色固體逐漸減少并在燒杯中產(chǎn)生了紫紅色氣體，表面皿的底部產(chǎn)生了紫黑色固體并逐漸增多，最終，小燒杯底部的紫黑色固體全部轉(zhuǎn)移到了表面皿的底部。(3)小燒杯底部產(chǎn)生了白色細(xì)小晶體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(1)熔融態(tài)硫凝固后可獲得硫晶體。(2)碘晶體可通過(guò)凝華的方法得到。(3)氯化鈉可從氯化鈉飽和溶液中析出。3.非晶體及其性質(zhì)(1)概念：組成物質(zhì)的微粒(分子、原子、離子)在空間、排列的固體。(2)性質(zhì)：因?yàn)榉蔷w內(nèi)部微粒的排列是相對(duì)的。所以非晶體自范性，自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形；物理性質(zhì)在各個(gè)方向上是的，有“各向性”；固定的熔點(diǎn)。玻璃體是典型的，所以非晶態(tài)又稱為態(tài)。(3)晶體與非晶體之間在一定條件下可以相互?！疽族e(cuò)提醒】①具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，如玻璃；②同一種物質(zhì)可以是晶體也可以是非晶體，如晶體SiO2和非晶體SiO2；③晶體不一定有規(guī)則的幾何外形，如瑪瑙。④具有固定組成的物質(zhì)不一定是晶體，如某些無(wú)定形體也有固定組成。⑤晶體的固體粉末同樣是晶體，晶粒太小無(wú)法用肉眼觀察。4.鑒別晶體與非晶體的方法（1）觀察外觀：晶體有規(guī)則的，而非晶體沒(méi)有。（2）測(cè)定熔點(diǎn)是否固定：晶體有熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有。（3）測(cè)定是否具有各向異性：晶體有性，而非晶體沒(méi)有。（4）X－射線衍射法(最科學(xué)可靠的方法)：晶體能使X－射線發(fā)生衍射（得到分立的斑點(diǎn)或明銳的譜線），而非晶體只能散射（得到連續(xù)的譜線）?！舅伎寂c討論p73】參考答案：(1)玻璃不是晶體；因?yàn)闃?gòu)成晶體的微粒在微觀空間里是按一定規(guī)律呈周期性有序排列的，而構(gòu)成玻璃的微粒在微觀空間里的排列是相對(duì)無(wú)序的，所以玻璃是非晶體。(2)在待鑒別寶石的表面上小心地滴一滴熔化的石蠟，盡量使其厚度均勻。待石蠟冷卻以后，用一根紅熱的鐵針刺中凝固的石蠟，觀察石蠟上發(fā)生的現(xiàn)象。如果石蠟在各個(gè)方向上熔化的快慢相同（如熔化的石蠟呈圓形而不是橢圓形)，則該寶石就是用玻璃仿造的假寶石。最準(zhǔn)確的方法是對(duì)鑒別寶石進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)，如果不產(chǎn)生X射線衍射效應(yīng)(現(xiàn)象)，該寶石就是用玻璃仿造的假寶石。?問(wèn)題一物質(zhì)的聚集狀態(tài)【典例1】下列關(guān)于物質(zhì)特殊聚集狀態(tài)結(jié)構(gòu)的敘述中，錯(cuò)誤的是A．非晶體基本構(gòu)成微粒的排列是長(zhǎng)程無(wú)序和短程有序B．液晶內(nèi)部分子沿分子長(zhǎng)軸方向有序排列，使液晶具有各向異性C．等離子體的基本構(gòu)成微粒的排列是帶電的陰離子和電子及不帶電的分子或原子D．納米材料包括納米顆粒與顆粒間的界面兩部分，納米顆粒微粒的排列是長(zhǎng)程有序【變式1-1】電視劇《狂飆》中提到的等離子電視曾風(fēng)靡一時(shí)，等離子電視和液晶電視都屬于平板電視。下列關(guān)于等離子體和液晶的說(shuō)法不正確的是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．等離子體通過(guò)電場(chǎng)時(shí)，所有粒子的運(yùn)動(dòng)方向都發(fā)生改變C．液晶是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)D．液晶既具有液體的流動(dòng)性，又表現(xiàn)出類似晶體的各向異性【變式1-2】下列關(guān)于聚集狀態(tài)的描述中，錯(cuò)誤的是A．物質(zhì)只有氣、液、固三種聚集狀態(tài)B．等離子體是一種很好的導(dǎo)電體，在信息產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域有非常好的應(yīng)用前景C．液晶用于各種顯示儀器上D．超分子是由兩個(gè)或多個(gè)分子相互“組合”在一起形成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的聚集體?問(wèn)題二晶體與非晶體的區(qū)別及其判斷【典例2】下晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別是A．晶體有規(guī)則的幾何外形，而非晶體沒(méi)有規(guī)則的幾何外形B．晶體內(nèi)部粒子呈周期性有序排列，而非晶體內(nèi)部粒子排列相對(duì)無(wú)序C．晶體有固定的熔、沸點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有固定的熔、沸點(diǎn)D．晶體的硬度大，而非晶體的硬度小【變式2-1】固體有晶體和非晶體之分(實(shí)際上還有介于兩者之間的晶體)，下列對(duì)晶體SiO2和非晶體SiO2相關(guān)敘述中不正確的是A．相同質(zhì)量的晶體SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷wSiO2屬于熵增過(guò)程B．晶體SiO2具有自范性，非晶體SiO2沒(méi)有自范性C．晶體SiO2不具有物理性質(zhì)各向異性的特點(diǎn)D．圖中a表示的是晶態(tài)SiO2的衍射圖譜【變式2-2】下列關(guān)于晶體與非晶體的說(shuō)法正確的是A．晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于是否有固定的熔沸點(diǎn)B．晶體有自范性的原因是粒子在微觀空間呈周期有序性排列C．固體食鹽、水晶、膽礬、玻璃均屬于晶體D．區(qū)別晶體與非晶體的最科學(xué)可靠的方法是檢測(cè)其是否具有各向異性?問(wèn)題三晶體的性質(zhì)【典例3】下列關(guān)于晶體性質(zhì)的描述中，正確的是A．晶體具有物理性質(zhì)各向同性的特點(diǎn)B．形成晶體的形態(tài)與結(jié)晶過(guò)程的速率無(wú)關(guān)C．用X射線衍射實(shí)驗(yàn)可以區(qū)分晶體和非晶體D．具有規(guī)則幾何外形的固體均為晶體【變式3-1】美國(guó)加州Livermore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室物理學(xué)家Choong—Shik和他的同事們，在40Gpa的高壓容器中，用Nd：YbLiF4激光器將液態(tài)二氧化碳加熱到1800K，二氧化碳轉(zhuǎn)化為與石英具有相似結(jié)構(gòu)的晶體。估計(jì)該晶體不具有的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)是A．具有規(guī)則的幾何外形 B．硬度與金剛石相近C．熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵 D．易升華，可用作制冷劑【變式3-2】將一塊缺角的膽礬晶體懸置于飽和硫酸銅溶液中，一段時(shí)間后(溫度不變)發(fā)現(xiàn)缺角的晶體變完整了(外形變規(guī)則了)。這段時(shí)間內(nèi)晶體和溶液的質(zhì)量變化分別是A．減小、增大 B．增大、減小 C．不變、不變 D．不能確定1．下列物質(zhì)中，屬于晶體的是A．玻璃 B．石蠟和瀝青 C．塑料 D．干冰2．固體分為晶體和非晶體，下列關(guān)于晶體的敘述正確的是A．塊狀固體一定是晶體，粉末狀固體一定是非晶體B．破損的晶體經(jīng)過(guò)重結(jié)晶后能夠變成規(guī)則的多面體，體現(xiàn)了晶體的自范性C．晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體的衍射圖譜有明銳的衍射峰D．不能通過(guò)熔融態(tài)物質(zhì)凝固的方式得到晶體3．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)4．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5．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．納米具有自范性D．可用X?射線衍射實(shí)驗(yàn)區(qū)分納米與晶體6．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7．晶體具有各向異性，如石墨在與層垂直的方向上的電導(dǎo)率是與層平行的方向上的電導(dǎo)率的。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在①硬度②導(dǎo)熱性③導(dǎo)電性④光學(xué)性質(zhì)A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④8．請(qǐng)用四種特殊聚集狀態(tài)的物質(zhì)填空：(1)中正、負(fù)電荷大致相等，總體看來(lái)呈準(zhǔn)電中性，但此物質(zhì)具有很好的導(dǎo)電性。(2)既具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的各向異性。(3)無(wú)固定的熔沸點(diǎn)。(4)具有良好的物理、化學(xué)特性，完全不同于微米或毫米量級(jí)的材料。1．科技發(fā)展日新月異，下列涉及晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，液晶表現(xiàn)出類似晶體的各向異性B．等離子體是由電子、陰陽(yáng)離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體C．準(zhǔn)晶是介于晶體和非晶體之間的固體，準(zhǔn)晶體具有與晶體相似的長(zhǎng)程有序的原子排列，但不具備晶體的平移對(duì)稱性，因而可以具有晶體所不允許的宏觀對(duì)稱性D．離子化合物引入有機(jī)基團(tuán)形成的離子液體可作為有機(jī)溶劑使用，相對(duì)于傳統(tǒng)有機(jī)溶劑，離子液體難揮發(fā)不易形成有毒蒸汽，這是由于離子液體的粒子全都是帶電荷的離子2．液晶顯示器廣泛應(yīng)用，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．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)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．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D．鈹?shù)淖罡邇r(jià)氧化物的水化物可能具有兩性3．液晶最重要的用途是制造液晶顯示器。下列關(guān)于液晶的說(shuō)法中，正確的是A．液晶是一種液態(tài)的晶體 B．所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶C．施加電場(chǎng)時(shí)，液晶分子平行于電場(chǎng)方向排列 D．移去電場(chǎng)后，液晶分子相互平行排列4．下列說(shuō)法不正確的是A．熔融態(tài)物質(zhì)凝固、氣態(tài)物質(zhì)凝華都可能得到晶體B．要確定某一固體是否是晶體可用X射線衍射儀進(jìn)行測(cè)定C．晶態(tài)、非晶態(tài)、液晶態(tài)、塑晶態(tài)都是物質(zhì)的聚集狀態(tài)D．是否有規(guī)則的幾何外形是區(qū)別晶體與非晶體的本質(zhì)5．科學(xué)研究表明，物質(zhì)有多種聚集狀態(tài)，下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是A．等離子體的外觀為氣態(tài)B．等離子體的構(gòu)成粒子僅有電子、陽(yáng)離子C．液晶和液態(tài)是物質(zhì)的兩種聚集狀態(tài)D．離子液體是熔點(diǎn)低于或稍高于室溫的離子化合物6．晶體是一類非常重要的材料，在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于晶體的敘述中正確的是A．晶體一定有規(guī)則的幾何外形B．晶體具有各向異性，非晶體具有各向同性C．由玻璃制成規(guī)則的玻璃球體現(xiàn)了晶體的自范性D．晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中的基本結(jié)構(gòu)單元7．下列過(guò)程能得到晶體的共幾種①?gòu)娜廴趹B(tài)結(jié)晶出來(lái)的硫

②將液態(tài)的玻璃冷卻成所得到的固體③凝華得到的碘

④從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅⑤熔融的冷卻后所得的固體

⑥熔融石蠟迅速冷卻形成的石蠟固體A．3 B．4 C．5 D．68．分析晶體與非晶體具有的性質(zhì)：(1)下圖是冰塊熔化過(guò)程中溫度隨時(shí)間的變化圖像。分析圖像可知，冰塊熔化過(guò)程持續(xù)min，此過(guò)程需(填“吸熱”或“放熱”)，溫度(填“升高”“不變”或“降低”)。所以，冰是(填“晶體”或“非晶體”)，區(qū)分晶體與非晶體的重要依據(jù)是。

(2)甲為石墨晶體，甲說(shuō)明晶體具有；乙說(shuō)明晶體具有各向異性而非晶體具有；丙說(shuō)明晶體的內(nèi)部微粒排列規(guī)范而非晶體內(nèi)部微粒排列無(wú)序。

第13課物質(zhì)的聚集狀態(tài)晶體與非晶體1.了解物質(zhì)的聚集狀態(tài)。2.認(rèn)識(shí)晶體和非晶體的本質(zhì)差異。3.了解晶體中微粒的空間排布存在周期性。一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)1.物質(zhì)的聚集狀態(tài)的存在形式（1）通常物質(zhì)有三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。（2）現(xiàn)代科技發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的聚集狀態(tài)還有更多，如等電子體、離子液體、晶態(tài)、非晶態(tài)，以及介乎晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。（3）物質(zhì)三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化（4）關(guān)系：2.氣態(tài)：①普通氣體②等離子體：A.定義：等離子體是由電子、陽(yáng)離子和電中性粒子(分子或原子)組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)。B.產(chǎn)生途徑：高溫、紫外線、x射線、y射線、高能電磁波的照射及大自然的天體現(xiàn)象等都能使氣體變成等離子體C.存在：存在于日光燈和霓虹燈的燈管里、蠟燭火焰里、極光和雷電里等D.性質(zhì)：具有良好的導(dǎo)電性和流動(dòng)性E.應(yīng)用：等離子體顯示技術(shù)可以制造等離子體顯示器，利用等離子體可以進(jìn)行化學(xué)合成、核聚變等。3.液態(tài)：①普通液體②離子液體：A.定義：在室溫或室溫附近溫度下呈液態(tài)的由離子構(gòu)成的物質(zhì)，稱為室溫離子液體，也稱為低溫熔融鹽。B.組成：(低溫熔融鹽)一般由有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成，常見(jiàn)的陽(yáng)離子有季銨鹽離子、季鏻鹽離子、咪唑鹽離子和吡咯鹽離子等（如圖所示），陰離子有鹵素離子、四氟硼酸根離子、六氟磷酸根離子等。4.介乎晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)①塑晶：在一定溫度條件下，能保持\t"/question/579272354/answer/_blank"固態(tài)晶體典型特征但具有一定塑性（即物體發(fā)生永久形變的性質(zhì)）的一種物質(zhì)聚集狀態(tài)。②液晶：A.定義：在由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化過(guò)程中存在的取向有序流體狀態(tài)。B.分類：分為熱致液晶（只存在于某一溫度范圍內(nèi)的液晶相）和溶致液晶（某些化合物溶解于水或有機(jī)溶劑后而呈現(xiàn)的液晶相）。C.性質(zhì):具有液體的某些性質(zhì)（如流動(dòng)性、黏度、形變性等）和晶體的某些性質(zhì)（如導(dǎo)熱性、各向異性等）。D.用途：手機(jī)、電腦和電視的液晶顯示器，合成高強(qiáng)度液晶纖維已廣泛用于飛機(jī)、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。4.固態(tài)：①晶體：內(nèi)部粒子(原子、離子或分子)在三維空間按一定規(guī)律呈周期性重復(fù)排列構(gòu)成的固體物質(zhì)，絕大多數(shù)常見(jiàn)的固體都是晶體。如：高錳酸鉀、金剛石、干冰、金屬銅、石墨等。②非晶體：雜亂無(wú)章的分布如：玻璃、松香、硅藻土、橡膠、瀝青等?！久麕熖嵝选浚?)構(gòu)成物質(zhì)三態(tài)的粒子不一定都是分子，還可以是原子或離子等，如水的三態(tài)都是由分子構(gòu)成的，離子液體是熔點(diǎn)不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)。(2)物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，還有晶態(tài)、非晶態(tài)，以及介于晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。二、晶體與非晶體1．晶體與非晶體的比較比較類別晶體非晶體微觀結(jié)構(gòu)特征粒子周期性有序排列粒子排列相對(duì)無(wú)序性質(zhì)特征自范性有無(wú)熔點(diǎn)固定不固定各向異性有無(wú)鑒別方法間接方法看是否具有固定的熔點(diǎn)或根據(jù)某些物理性質(zhì)的各向異性科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)舉例NaCl、I2、SiO2、Na晶體等玻璃、橡膠等2．晶體(1)概念：是由內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈周期性重復(fù)排列而構(gòu)成的具有規(guī)則幾何外形的固體(2)晶體的分類根據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的相互作用，可分為離子晶體、共價(jià)晶體、分子晶體、金屬晶體。(3)晶體的特性1)自范性。①定義：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。②形成條件：晶體生長(zhǎng)的速率適當(dāng)。③本質(zhì)原因：晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列。2)各向異性：①概念：晶體的某些物理性質(zhì)在不同方向上的差異，稱為晶體的各向異性，包括晶體的強(qiáng)度、光學(xué)性質(zhì)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等物理性質(zhì)。②用途：晶體的某些物理性質(zhì)的各向異性同樣反映了晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的有序性。而且通過(guò)這些性質(zhì)可以了解晶體的內(nèi)部排列與結(jié)構(gòu)的一些信息。而非晶體則不具有物理性質(zhì)各向異性的特點(diǎn)。3)有固定的熔點(diǎn)：晶體具有固定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。4)對(duì)稱性：晶體具有特定的對(duì)稱性。(4)獲得晶體的途徑1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固，如從熔融態(tài)結(jié)晶出來(lái)的硫晶體。2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)，如凝華得到的碘晶體。注：升華與凝華：固態(tài)物質(zhì)受熱不經(jīng)過(guò)液態(tài)直接到氣態(tài)的過(guò)程叫做升華；氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)過(guò)液態(tài)直接到固態(tài)的過(guò)程叫做凝華。升華和凝華都屬于物理變化。3)溶質(zhì)從溶液中析出，如從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅晶體。【實(shí)驗(yàn)3-1p71】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(1)硫黃粉末熔化后變?yōu)榱磷厣こ硪后w，該液體自然冷卻后變?yōu)辄S色晶體。(2)加熱后，小燒杯底部的紫黑色固體逐漸減少并在燒杯中產(chǎn)生了紫紅色氣體，表面皿的底部產(chǎn)生了紫黑色固體并逐漸增多，最終，小燒杯底部的紫黑色固體全部轉(zhuǎn)移到了表面皿的底部。(3)小燒杯底部產(chǎn)生了白色細(xì)小晶體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(1)熔融態(tài)硫凝固后可獲得硫晶體。(2)碘晶體可通過(guò)凝華的方法得到。(3)氯化鈉可從氯化鈉飽和溶液中析出。3.非晶體及其性質(zhì)(1)概念：組成物質(zhì)的微粒(分子、原子、離子)在空間無(wú)規(guī)則、無(wú)周期性排列的固體。(2)性質(zhì)：因?yàn)榉蔷w內(nèi)部微粒的排列是相對(duì)無(wú)序的。所以非晶體沒(méi)有自范性，不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形；物理性質(zhì)在各個(gè)方向上是相同的，有“各向同性”；沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。玻璃體是典型的非晶體，所以非晶態(tài)又稱為玻璃態(tài)。(3)晶體與非晶體之間在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。【易錯(cuò)提醒】①具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，如玻璃；②同一種物質(zhì)可以是晶體也可以是非晶體，如晶體SiO2和非晶體SiO2；③晶體不一定有規(guī)則的幾何外形，如瑪瑙。④具有固定組成的物質(zhì)不一定是晶體，如某些無(wú)定形體也有固定組成。⑤晶體的固體粉末同樣是晶體，晶粒太小無(wú)法用肉眼觀察。4.鑒別晶體與非晶體的方法（1）觀察外觀：晶體有規(guī)則的幾何外形，而非晶體沒(méi)有。（2）測(cè)定熔點(diǎn)是否固定：晶體有固定熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有。（3）測(cè)定是否具有各向異性：晶體有各向異性，而非晶體沒(méi)有。（4）X－射線衍射法(最科學(xué)可靠的方法)：晶體能使X－射線發(fā)生衍射（得到分立的斑點(diǎn)或明銳的譜線），而非晶體只能散射（得到連續(xù)的譜線）。【思考與討論p73】參考答案：(1)玻璃不是晶體；因?yàn)闃?gòu)成晶體的微粒在微觀空間里是按一定規(guī)律呈周期性有序排列的，而構(gòu)成玻璃的微粒在微觀空間里的排列是相對(duì)無(wú)序的，所以玻璃是非晶體。(2)在待鑒別寶石的表面上小心地滴一滴熔化的石蠟，盡量使其厚度均勻。待石蠟冷卻以后，用一根紅熱的鐵針刺中凝固的石蠟，觀察石蠟上發(fā)生的現(xiàn)象。如果石蠟在各個(gè)方向上熔化的快慢相同（如熔化的石蠟呈圓形而不是橢圓形)，則該寶石就是用玻璃仿造的假寶石。最準(zhǔn)確的方法是對(duì)鑒別寶石進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)，如果不產(chǎn)生X射線衍射效應(yīng)(現(xiàn)象)，該寶石就是用玻璃仿造的假寶石。?問(wèn)題一物質(zhì)的聚集狀態(tài)【典例1】下列關(guān)于物質(zhì)特殊聚集狀態(tài)結(jié)構(gòu)的敘述中，錯(cuò)誤的是A．非晶體基本構(gòu)成微粒的排列是長(zhǎng)程無(wú)序和短程有序B．液晶內(nèi)部分子沿分子長(zhǎng)軸方向有序排列，使液晶具有各向異性C．等離子體的基本構(gòu)成微粒的排列是帶電的陰離子和電子及不帶電的分子或原子D．納米材料包括納米顆粒與顆粒間的界面兩部分，納米顆粒微粒的排列是長(zhǎng)程有序【解析】A．構(gòu)成非晶體的微粒，在非晶體中的排列，遵循長(zhǎng)程無(wú)序和短程有序的規(guī)則，A正確；B．液晶內(nèi)部分子的排列沿分子長(zhǎng)軸方向呈現(xiàn)出有序的排列，使液晶在折射率、磁化率、電導(dǎo)率等宏觀性質(zhì)方面表現(xiàn)出類似晶體的各向異性，B正確；C．等離子體是呈準(zhǔn)電中性的，其基本構(gòu)成微粒可以是帶電的粒子也可以是中性粒子，C錯(cuò)誤；D．納米顆粒是長(zhǎng)程有序的晶狀結(jié)構(gòu)，界面是長(zhǎng)程有序和短程無(wú)序的結(jié)構(gòu)，D正確；答案選C?！敬鸢浮緾【解題必備】（1）通常物質(zhì)有三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。（2）現(xiàn)代科技發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的聚集狀態(tài)還有更多，如等電子體、離子液體、晶態(tài)、非晶態(tài)，以及介乎晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等?！咀兪?-1】電視劇《狂飆》中提到的等離子電視曾風(fēng)靡一時(shí)，等離子電視和液晶電視都屬于平板電視。下列關(guān)于等離子體和液晶的說(shuō)法不正確的是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．等離子體通過(guò)電場(chǎng)時(shí)，所有粒子的運(yùn)動(dòng)方向都發(fā)生改變C．液晶是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)D．液晶既具有液體的流動(dòng)性，又表現(xiàn)出類似晶體的各向異性【答案】B【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．等離子體中也有中性粒子，在通過(guò)電場(chǎng)時(shí)方向不會(huì)發(fā)生改變，故B錯(cuò)誤；C．氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)是物質(zhì)的三種基本聚集狀態(tài)，物質(zhì)的聚集狀態(tài)還有液晶、等離子體等，故C正確；D．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，既有液體的流動(dòng)性、黏度、性變形，又具有晶體的某些物理性質(zhì)，如導(dǎo)電性，光學(xué)性質(zhì)等，表現(xiàn)出類似晶體的各向異性，故D正確。綜上所述，答案為B?！咀兪?-2】下列關(guān)于聚集狀態(tài)的描述中，錯(cuò)誤的是A．物質(zhì)只有氣、液、固三種聚集狀態(tài)B．等離子體是一種很好的導(dǎo)電體，在信息產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域有非常好的應(yīng)用前景C．液晶用于各種顯示儀器上D．超分子是由兩個(gè)或多個(gè)分子相互“組合”在一起形成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的聚集體【答案】A【解析】A．物質(zhì)的聚集狀態(tài)，除了氣、液、固三態(tài)外，還有非晶體、液晶、納米材料和等離子體等聚集狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．等離子體是由部分電子被剝奪后的原子及原子團(tuán)被電離后產(chǎn)生的正負(fù)離子組成的離子化氣體狀物質(zhì)，等離子體是一種很好的導(dǎo)電體，在信息產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域有非常好的應(yīng)用前景，故B正確；C．液晶可用于制造顯示器，故C正確；D．超分子能表現(xiàn)出不同于單個(gè)分子的性質(zhì)，其原因是兩個(gè)或多個(gè)分子相互“組合”在一起，形成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的聚集體，故D正確；故選A。?問(wèn)題二晶體與非晶體的區(qū)別及其判斷【典例2】下晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別是A．晶體有規(guī)則的幾何外形，而非晶體沒(méi)有規(guī)則的幾何外形B．晶體內(nèi)部粒子呈周期性有序排列，而非晶體內(nèi)部粒子排列相對(duì)無(wú)序C．晶體有固定的熔、沸點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有固定的熔、沸點(diǎn)D．晶體的硬度大，而非晶體的硬度小【解析】A．晶體有單晶體和多晶體，多晶體沒(méi)有規(guī)則的幾何外形，且非晶體可能有規(guī)則的幾何外形，比如鉆石形狀的玻璃制品，A錯(cuò)誤；B．晶體與非晶體的根本區(qū)別在于其內(nèi)部粒子在空間上是否按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列，B正確；C．單晶體和多晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，但這不是二者的本質(zhì)區(qū)別，C錯(cuò)誤；D．某些合金為非晶體，但具有很大的硬度，故D錯(cuò)誤；故答案為B?！敬鸢浮緽【解題必備】晶體與非晶體的根本區(qū)別在于其內(nèi)部粒子在空間上是否按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列?！咀兪?-1】固體有晶體和非晶體之分(實(shí)際上還有介于兩者之間的晶體)，下列對(duì)晶體SiO2和非晶體SiO2相關(guān)敘述中不正確的是A．相同質(zhì)量的晶體SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷wSiO2屬于熵增過(guò)程B．晶體SiO2具有自范性，非晶體SiO2沒(méi)有自范性C．晶體SiO2不具有物理性質(zhì)各向異性的特點(diǎn)D．圖中a表示的是晶態(tài)SiO2的衍射圖譜【答案】C【解析】A．從圖中可知，晶體SiO2原子排列有序，非晶體SiO2原子排列無(wú)序，從晶體二氧化硅到非晶體二氧化硅是熵增過(guò)程，A正確；B．晶體SiO2中原子規(guī)則排列故晶體二氧化硅具有自范性，非晶體SiO2中原子排列無(wú)序故非晶體二氧化硅不具有自范性，B正確；C．晶體SiO2具有物理性質(zhì)各向異性的特點(diǎn)，C錯(cuò)誤；D．晶體的衍射圖譜有明銳的衍射峰，故a表示的是晶態(tài)SiO2的衍射圖譜，D正確；故答案選C?！咀兪?-2】下列關(guān)于晶體與非晶體的說(shuō)法正確的是A．晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于是否有固定的熔沸點(diǎn)B．晶體有自范性的原因是粒子在微觀空間呈周期有序性排列C．固體食鹽、水晶、膽礬、玻璃均屬于晶體D．區(qū)別晶體與非晶體的最科學(xué)可靠的方法是檢測(cè)其是否具有各向異性【答案】B【解析】A.晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于是否有自范性，微粒在微觀空間是否呈現(xiàn)周期性的有序排列，故A錯(cuò)誤；B.晶體有自范性是粒子在微觀空間呈周期有序性排列的宏觀表象，故B正確；C.玻璃不是晶體，故C錯(cuò)誤；D.區(qū)別晶體與非晶體的最科學(xué)可靠的方法是X—射線衍射法，故D錯(cuò)誤；綜上所述，答案為B。?問(wèn)題三晶體的性質(zhì)【典例3】下列關(guān)于晶體性質(zhì)的描述中，正確的是A．晶體具有物理性質(zhì)各向同性的特點(diǎn)B．形成晶體的形態(tài)與結(jié)晶過(guò)程的速率無(wú)關(guān)C．用X射線衍射實(shí)驗(yàn)可以區(qū)分晶體和非晶體D．具有規(guī)則幾何外形的固體均為晶體【答案】C【解析】A．由于晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的有序性，所以晶體的某些物理性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)，A錯(cuò)誤；B．晶體的形成都有一定的形成條件，如溫度、結(jié)晶速率等，B錯(cuò)誤；C．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)則的排列可區(qū)分晶體與非晶體，C正確；D．具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，如切割成有規(guī)則幾何外形的玻璃不是晶體，D錯(cuò)誤；故選C?！窘忸}必備】1.晶體具有以下特性：自范性、各向異性、有固定的熔點(diǎn)、對(duì)稱性和均一性?！咀兪?-1】美國(guó)加州Livermore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室物理學(xué)家Choong—Shik和他的同事們，在40Gpa的高壓容器中，用Nd：YbLiF4激光器將液態(tài)二氧化碳加熱到1800K，二氧化碳轉(zhuǎn)化為與石英具有相似結(jié)構(gòu)的晶體。估計(jì)該晶體不具有的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)是A．具有規(guī)則的幾何外形 B．硬度與金剛石相近C．熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵 D．易升華，可用作制冷劑【答案】D【解析】A．該晶體具有與石英相似的晶體結(jié)構(gòu)，屬于共價(jià)晶體，具有規(guī)則的幾何外形，A項(xiàng)不選；B．該晶體與金剛石都屬于共價(jià)晶體，硬度與金剛石相近，B項(xiàng)不選；C．該晶體屬于共價(jià)晶體，熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵，C項(xiàng)不選；D．該晶體屬于共價(jià)晶體，具有高熔點(diǎn)、高硬度，不易升華，不能用作制冷劑，D項(xiàng)選；答案選D?！咀兪?-2】將一塊缺角的膽礬晶體懸置于飽和硫酸銅溶液中，一段時(shí)間后(溫度不變)發(fā)現(xiàn)缺角的晶體變完整了(外形變規(guī)則了)。這段時(shí)間內(nèi)晶體和溶液的質(zhì)量變化分別是A．減小、增大 B．增大、減小 C．不變、不變 D．不能確定【答案】C【解析】晶體中的粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列，晶體的自范性、各向異性，膽礬晶體具有自范性，硫酸銅晶體和硫酸銅溶液存在著溶解平衡，即硫酸銅晶體不斷溶解，溶液中的硫酸銅不斷析出，由于在自然條件下結(jié)晶形成的晶體形狀都是規(guī)則的，所以向飽和硫酸銅溶液中放入一小塊缺角的膽礬晶體時(shí)硫酸銅晶體的形狀會(huì)變得規(guī)則，而質(zhì)量不發(fā)生變化，所以這段時(shí)間內(nèi)晶體和溶液的質(zhì)量變化都是不變，故C正確；答案選C。1．下列物質(zhì)中，屬于晶體的是A．玻璃 B．石蠟和瀝青 C．塑料 D．干冰【答案】D【解析】干冰屬于分子晶體，玻璃、石蠟、瀝青、塑料均屬于非晶體，綜上所述，D項(xiàng)正確；故選D。2．固體分為晶體和非晶體，下列關(guān)于晶體的敘述正確的是A．塊狀固體一定是晶體，粉末狀固體一定是非晶體B．破損的晶體經(jīng)過(guò)重結(jié)晶后能夠變成規(guī)則的多面體，體現(xiàn)了晶體的自范性C．晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體的衍射圖譜有明銳的衍射峰D．不能通過(guò)熔融態(tài)物質(zhì)凝固的方式得到晶體【答案】B【解析】A．晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是組成晶體的粒子在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列，不管固體的顆粒大小，只要有組成粒子在三維空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列就屬于晶體，A錯(cuò)誤；B．晶體的自范性是指，在適宜的條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的多面體外形，B正確；C．晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別在其內(nèi)部粒子在空間上是否按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列，C錯(cuò)誤；D．得到晶體一般有三條途徑：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；，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為B。3．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(méi)有，能區(qū)別晶體與玻璃體，D不符合題意；故選B。4．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。5．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．納米具有自范性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)定形非晶態(tài)，沒(méi)有各向異性，晶體才有各向異性，故A錯(cuò)誤；B．納米為無(wú)定形非晶態(tài)，因此沒(méi)有固定熔點(diǎn)，晶體二氧化硅有固定熔點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．納米為無(wú)定形非晶態(tài)，因此納米不具有自范性，晶體才有自范性，故C錯(cuò)誤；D．X?射線衍射實(shí)驗(yàn)可以區(qū)分晶體與非晶體，納米是非晶體，晶體是晶體，因此可用X?射線衍射實(shí)驗(yàn)區(qū)分納米與晶體，故D正確。綜上所述，答案為D。6．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；案選D。7．晶體具有各向異性，如石墨在與層垂直的方向上的電導(dǎo)率是與層平行的方向上的電導(dǎo)率的。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在①硬度②導(dǎo)熱性③導(dǎo)電性④光學(xué)性質(zhì)A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④【答案】D【解析】晶體具有各向異性，主要表現(xiàn)在硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性質(zhì)等多項(xiàng)物理性質(zhì)中；故選D。8．請(qǐng)用四種特殊聚集狀態(tài)的物質(zhì)填空：(1)中正、負(fù)電荷大致相等，總體看來(lái)呈準(zhǔn)電中性，但此物質(zhì)具有很好的導(dǎo)電性。(2)既具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的各向異性。(3)無(wú)固定的熔沸點(diǎn)。(4)具有良好的物理、化學(xué)特性，完全不同于微米或毫米量級(jí)的材料?！敬鸢浮?1)等離子體(2)液晶(3)非晶體(4)納米材料【解析】(1)等離子體由離子、電子以及未電離的中性粒子的集合組成，其正、負(fù)電荷大致相等，總體看來(lái)呈準(zhǔn)電中性，但此物質(zhì)具有很好的導(dǎo)電性；(2)某些物質(zhì)在熔融狀態(tài)或被溶劑溶解之后，盡管失去固態(tài)物質(zhì)的剛性，卻獲得了液體的易流動(dòng)性，并保留著部分晶態(tài)物質(zhì)分子的各向異性有序排列，形成一種兼有晶體和液體的部分性質(zhì)的中間態(tài)，這種由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化過(guò)程中存在的取向有序流體稱為液晶；(3)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。它沒(méi)有一定規(guī)則的外形，如玻璃、松香、石蠟、塑料等。它的物理性質(zhì)在各個(gè)方向上是相同的，叫"各向同性"，它沒(méi)有固定的熔點(diǎn)；(4)納米級(jí)結(jié)構(gòu)材料簡(jiǎn)稱為納米材料，是指其結(jié)構(gòu)單元的尺寸介于1納米~100納米范圍之間，具有良好的物理、化學(xué)特性，完全不同于微米或毫米量級(jí)的材料。1．科技發(fā)展日新月異，下列涉及晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，液晶表現(xiàn)出類似晶體的各向異性B．等離子體是由電子、陰陽(yáng)離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體C．準(zhǔn)晶是介于晶體和非晶體之間的固體，準(zhǔn)晶體具有與晶體相似的長(zhǎng)程有序的原子排列，但不具備晶體的平移對(duì)稱性，因而可以具有晶體所不允許的宏觀對(duì)稱性D．離子化合物引入有機(jī)基團(tuán)形成的離子液體可作為有機(jī)溶劑使用，相對(duì)于傳統(tǒng)有機(jī)溶劑，離子液體難揮發(fā)不易形成有毒蒸汽，這是由于離子液體的粒子全都是帶電荷的離子【答案】B【解析】A．液晶不像普通物質(zhì)直接由固態(tài)晶體熔化成液體，而是經(jīng)過(guò)一個(gè)既像晶體又似液體的中間狀態(tài)，同時(shí)它還具有液體和晶體的某些性質(zhì)。液晶的最大特點(diǎn)是：既具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的各向異性，A正確；B．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物質(zhì)聚集體，B錯(cuò)誤；C．準(zhǔn)晶一般指準(zhǔn)晶體，準(zhǔn)晶體，是一種介于晶體和非晶體之間的固體。準(zhǔn)晶體具有與晶體相似的長(zhǎng)程有序的原子排列，但是準(zhǔn)晶體不具備晶體的平移對(duì)稱性，因而可以具有晶體所不允許的宏觀對(duì)稱性，C正確；D．相對(duì)于傳統(tǒng)有機(jī)溶劑，由于離子液體的粒子全都是帶電荷的離子，因此離子液體難揮發(fā)不易形成有毒蒸汽，因此離子化合物引入有機(jī)基團(tuán)形成的離子液體可作為有機(jī)溶劑使用，D正確；答案選B。2．液晶顯示器廣泛應(yīng)用，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．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)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．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D．鈹?shù)淖罡邇r(jià)氧化物的水化物可能具有兩性【答案】A【解析】A．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)，故A錯(cuò)誤；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，故B正確；C．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，故C正確；D．鈹位于金屬與非金屬的分界處，高價(jià)氧化物的水化物可能具有兩性，故D正確；答案選A。3．液晶最重要的用途是制造液晶顯示器。下列關(guān)于液晶的說(shuō)法中，正確的是A．液晶是一種液態(tài)的晶體 B．所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶C．施加電場(chǎng)時(shí)，液晶分子平行于電場(chǎng)方向排列 D．移去電場(chǎng)后，液晶分子相互平行排列【答案】C【解析】A．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)，如表現(xiàn)出類似晶體的各向異性等，不是液態(tài)晶體，A錯(cuò)誤；B．液晶是在一定的溫度范圍內(nèi)既具有液體的可流動(dòng)性，又具有晶體的各向異性的特殊物質(zhì)，并不是所有物質(zhì)都能成為液晶，B錯(cuò)誤；C．施加電場(chǎng)時(shí)，液晶分子能夠沿電場(chǎng)方向排列，而在移去電場(chǎng)之后，液晶分子又恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，C正確；D．施加電場(chǎng)時(shí)，液晶分子能夠沿電場(chǎng)方向排列，而在移去電場(chǎng)之后，液晶分子又恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，D錯(cuò)誤；故選C。4．下列說(shuō)法不正確的是A．熔融態(tài)物質(zhì)凝固、氣態(tài)物質(zhì)凝華都可能得到晶體B．要確定某一固體是否是晶體可用X射線衍射儀進(jìn)行測(cè)定C．晶態(tài)、非晶態(tài)、液晶態(tài)、塑晶態(tài)都是物質(zhì)的聚集狀態(tài)D．是否有規(guī)則的幾何外形是區(qū)別晶體與非晶體的本質(zhì)【答案】D【解析】A．熔融態(tài)物質(zhì)凝固、氣態(tài)物質(zhì)凝華，都可能形成具有規(guī)則的幾何外形的晶體，A正確；B．要確定某一固體是否是晶體，可用X射線衍射儀進(jìn)行測(cè)定，看晶體是否具有各向異性，B正確；C．物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)外，還有晶態(tài)、非晶態(tài)以及介于二者之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等，C正確；D．晶體是具有規(guī)則的幾何外形的固體，而非晶體沒(méi)有規(guī)則的幾何外形，晶體與非晶體的本質(zhì)差異是有無(wú)自范性，D不正確；故選D。5．科學(xué)研究表明，物質(zhì)有多種聚集狀態(tài)，下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是A．等離子體的外觀為氣態(tài)B．等離子體的構(gòu)成粒子僅有電子、陽(yáng)離子C．液晶和液態(tài)是物質(zhì)的兩種聚集狀態(tài)D．離子液體是熔點(diǎn)低于或稍高于室溫的離子化合物【答案】B【解析】A．等離子體是由電子、陽(yáng)離子和電中性粒子(分子和原子)組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)，故A正確；B．結(jié)合選項(xiàng)A，等離子體的構(gòu)成粒子除了有電子、陽(yáng)離子外，還有電中性粒子(分子和原子)，故B錯(cuò)誤；C．液晶是介于液態(tài)和靜態(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，液晶和液態(tài)是物質(zhì)的兩種聚集狀態(tài)，故C正確；D．離子液體是熔點(diǎn)不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)，則離子液體是熔點(diǎn)低于或稍高于室溫的離子化合物，故D正確；故選B。6．晶體是一類非常重要的材料，在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于晶體的敘述中正確的是A．晶體一定有規(guī)則的幾何外形B．晶體具有各向異性，非晶體具有各向同性C．由玻璃制成規(guī)則的玻璃球體現(xiàn)了晶體的自范性D．晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中的基本結(jié)構(gòu)單元【答案】D【解析】A．晶體不一定有規(guī)則的幾何外形，如多晶體，A錯(cuò)誤；B．多晶體屬于晶體，但顯示各向同性，B錯(cuò)誤；C．玻璃是非晶體，不能體現(xiàn)晶體的自范性，C錯(cuò)誤；D．晶胞是晶體微觀空間里的一個(gè)基本單元，在它的上、下、左、右、前、后無(wú)隙并置地排列著無(wú)數(shù)晶胞，而且所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列是完全相同的，可見(jiàn)晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中的基本結(jié)構(gòu)單元，D正確；故合理選項(xiàng)是D。7．下列過(guò)程能得到晶體的共幾種①?gòu)娜廴趹B(tài)結(jié)晶出來(lái)的硫

②將液態(tài)的玻璃冷卻成所得到的固體③凝華得到的碘

④從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅⑤熔融的冷卻后所得的固體

⑥熔融石蠟迅速冷卻形成的石蠟固體A．3 B．4 C．5 D．6【答案】B【分析】得到晶體一般有三條途徑：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?！窘馕觥竣?gòu)娜廴趹B(tài)結(jié)晶出來(lái)的硫符合途徑①，①正確；②將液態(tài)的玻璃冷卻成所得到的固體，玻璃不是晶體，②錯(cuò)誤；③凝華得到的碘，符合途徑②，③正確；④從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅，符合途徑③，④正確；⑤熔融的冷卻后所得的固體，符合途徑③，⑤正確；⑥熔融石蠟迅速冷卻形成的石蠟固體，石蠟不是晶體，⑥錯(cuò)誤；正確的是①③④⑤；故選B。8．分析晶體與非晶體具有的性質(zhì)：(1)下圖是冰塊熔化過(guò)程中溫度隨時(shí)間的變化圖像。分析圖像可知，冰塊熔化過(guò)程持續(xù)min，此過(guò)程需(填“吸熱”或“放熱”)，溫度(填“升高”“不變”或“降低”)。所以，冰是(填“晶體”或“非晶體”)，區(qū)分晶體與非晶體的重要依據(jù)是。

(2)甲為石墨晶體，甲說(shuō)明晶體具有；乙說(shuō)明晶體具有各向異性而非晶體具有；丙說(shuō)明晶體的內(nèi)部微粒排列規(guī)范而非晶體內(nèi)部微粒排列無(wú)序。

【答案】(1)10吸熱不變晶體晶體有固定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)(2)各向異性各向同性有序【解析】（1）由圖知，冰塊熔化過(guò)程持續(xù)了10min，此過(guò)程需吸收熱量，溫度保持不變，故冰是晶體，有固定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，有無(wú)固定熔點(diǎn)是區(qū)分晶體與非晶體的重要依據(jù)；（2）甲為石墨晶體，垂直方向的導(dǎo)電性差而水平方向的導(dǎo)電性強(qiáng)，說(shuō)明晶體具有各向異性；乙圖中，水晶屬于晶體而玻璃屬于非晶體，石蠟熔化后，水晶片上出現(xiàn)橢圓形而玻璃片上出現(xiàn)圓形，說(shuō)明晶體具有各向異性而非晶體具有各向同性；丙說(shuō)明晶體的內(nèi)部微粒排列規(guī)范有序而非晶體內(nèi)部微粒排列無(wú)序；第14課晶胞及其計(jì)算1.認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的晶胞，通過(guò)典型晶胞的學(xué)習(xí)，類推其他晶胞的分析方法2.學(xué)會(huì)晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算方法(均攤法)，能根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)確定微粒個(gè)數(shù)和化學(xué)式。3.知道X射線衍射實(shí)驗(yàn)是測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)的常用方法。4.初步學(xué)習(xí)晶體密度計(jì)算的方法。一、晶胞1．晶胞的概念：晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的，晶胞是晶體中的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。2．晶胞與晶體的關(guān)系晶胞（微觀）一般都是，晶體（宏觀）是由無(wú)數(shù)晶胞而成。(1)無(wú)隙：相鄰晶胞之間。兩個(gè)晶胞共用同一個(gè)平面：上面晶胞的下底面，就是下面晶胞的上底面。(2)并置：所有晶胞都是排列的，取向。即：將任意晶胞沿著晶胞的周期性排列方向移動(dòng)到相鄰或其他晶胞時(shí)，能夠完全重合，過(guò)程中無(wú)須轉(zhuǎn)動(dòng)或改變方向。(3)所有晶胞的及其內(nèi)部的、及排列是完全相同的。3．晶胞的結(jié)構(gòu)（1）晶胞的外形：常規(guī)的晶胞都是平行六面體。晶胞是個(gè)頂角相同、三套各根平行棱分別相同、套各個(gè)平行面分別相同的最小平行六面體，即8個(gè)、六個(gè)、條棱。（2）立方晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算方法如下：晶胞中任意位置上的一個(gè)原子如果是被個(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。對(duì)于立方晶胞而言，每個(gè)晶胞實(shí)際含有的微粒數(shù)=頂點(diǎn)微粒數(shù)×+棱上微粒數(shù)×+面上微粒數(shù)×+體內(nèi)微粒數(shù)×1。（3）非長(zhǎng)方體晶胞中粒子視具體情況而定三棱柱六棱柱平面型石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)被三個(gè)六邊形共有，每個(gè)六邊形占（4）有關(guān)上述的計(jì)算必須明確：由晶胞構(gòu)成的晶體，其化學(xué)式不是表示一個(gè)晶胞中含有多少個(gè)某原子，而是表示每個(gè)晶胞中平均含有各類原子的。【思考與討論p74】參考答案：（1）晶胞有三套各四條平行棱，三套各兩個(gè)平行面。（1）利用“均攤法”，可確定四種晶胞中平均所含原子（或分子）個(gè)數(shù)：金屬鈉：8×(1/8)+1=2金屬鋅：8×(1/8)+1=2碘：所含碘原子數(shù)為2×[8×(1/8)+6×(1/2)]=8金剛石：一個(gè)晶胞平均含碳原子數(shù)為8×(1/8)+6×(1/2)+4=8【探究——準(zhǔn)晶p74-75】（1）準(zhǔn)晶的概念：準(zhǔn)晶是在急冷的Al-Mn合金中發(fā)現(xiàn)的，是一種介于晶體和非晶體之間的固體。（2）準(zhǔn)晶的結(jié)構(gòu)：準(zhǔn)晶具有完全有序的結(jié)構(gòu)，然而又不具有晶體所具有的平移對(duì)稱性，因而可以具有晶體所不允許的宏觀對(duì)稱性。準(zhǔn)晶是具有準(zhǔn)周期平移格子構(gòu)造的固體，其中的原子常呈定向有序排列，但不作周期性平移重復(fù)，其對(duì)稱要素包含與晶體空間格子不相容的對(duì)稱。（3）準(zhǔn)晶的特性：準(zhǔn)晶具有獨(dú)特的屬性，堅(jiān)硬又有彈性、非常平滑，而且與大多數(shù)金屬不同的是其導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性很差，因此在日常生活中大有用武之地。4.晶胞結(jié)構(gòu)的測(cè)定（1）測(cè)定儀器:X射線衍射儀（2）X射線衍射原理：?jiǎn)我徊ㄩL(zhǎng)的X射線通過(guò)晶體時(shí)，X射線和晶體中的電子相互作用，會(huì)在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點(diǎn)或明銳的衍射峰。（3）測(cè)定方法：①X射線衍射儀單一波長(zhǎng)的X射線晶體記錄儀分立的斑點(diǎn)或明銳的衍射峰。②X射線衍射儀單一波長(zhǎng)的X射線非晶體記錄儀連續(xù)的譜線。（4）X射線衍射圖譜的應(yīng)用：經(jīng)過(guò)計(jì)算可以從衍射圖形獲得晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。①X射線衍射圖通過(guò)計(jì)算獲得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a.晶胞形狀和大小,b.分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對(duì)稱類型,c.原子在晶胞里的數(shù)目和位置等,d.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))②根據(jù)原子坐標(biāo)，可以計(jì)算原子間的，判斷哪些原子之間存在,確定和，得出分子的。二、晶胞的有關(guān)計(jì)算1.求化學(xué)式：（1）概念：一般地，晶體的化學(xué)式表示的是晶體(也可以說(shuō)是每個(gè)晶胞)中各類原子或離子數(shù)目的。（2）計(jì)算方法：均攤法①立方晶胞：每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子被個(gè)晶胞共用，每個(gè)粒子只有()屬于該晶胞；每條棱上的粒子被個(gè)晶胞共用，每個(gè)粒子只有()屬于該晶胞；每個(gè)面心上的粒子被個(gè)晶胞共用，每個(gè)粒子只有()屬于該晶胞；晶胞內(nèi)的粒子屬于該晶胞。②六方晶胞：每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子被個(gè)晶胞共用；每條橫棱上的粒子被個(gè)晶胞共用；每條縱棱上的粒子被個(gè)晶胞共用；每個(gè)面心上的粒子被個(gè)晶胞共用；晶胞內(nèi)的粒子屬于該晶胞。③三棱晶胞：每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子被個(gè)晶胞共用；每條橫棱上的粒子被個(gè)晶胞共用；每條縱棱上的粒子被個(gè)晶胞共用；每個(gè)面心上的粒子被個(gè)晶胞共用；晶胞內(nèi)的粒子屬于該晶胞。2.計(jì)算晶體密度的方法（1）思維流程（2）計(jì)算公式：（N為晶胞中的粒子數(shù)，M為晶胞化學(xué)式的摩爾質(zhì)量，NA為阿伏加德羅常數(shù)，a為晶胞邊長(zhǎng)）。（3）常用到的單位換算:1m=102cm=109nm=1010?=1012pm。3.計(jì)算晶體中粒子間距離的方法（1）思維流程（2）計(jì)算方法：微粒間距離的計(jì)算常常涉及晶體密度、NA、m、晶體體積等數(shù)據(jù)，解答這類題目時(shí)，一要掌握“均攤法”原理，二要熟悉常見(jiàn)晶體的結(jié)構(gòu)特征，三要明確微粒的位置，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，找出所求微粒間的距離與晶胞邊長(zhǎng)、面對(duì)角線或者體對(duì)角線的關(guān)系。4.晶體中粒子配位數(shù)的判斷（1）最密堆積晶體的配位數(shù)均為。金屬晶體中的兩種最密堆積：面心立方最密堆積A1、六方最密堆積A3。①面心立方最密堆積A1(如圖)，典型代表Cu、Ag、Au，因周圍的原子都與該原子形成金屬鍵，以立方體的面心原子分析，上、中、下層各有4個(gè)配位原子，故配位數(shù)為。②六方最密堆積A3(如圖)，典型代表Mg、Zn、Ti，因周圍的原子都與該原子形成金屬鍵，以六方晶胞的面心原子分析，上、中、下層分別有3、6、3個(gè)配位原子，故配位數(shù)為。③分子晶體中的干冰(如圖)，以立方體的面心CO2分子分析，上、中、下層各有4個(gè)CO2分子，故配位數(shù)為。（2）體心立方堆積晶體的配位數(shù)為。①金屬晶體中的體心立方堆積A2(如圖)，典型代表Na、K、Fe，因立方體8個(gè)頂點(diǎn)的原子都與體心原子形成金屬鍵，故配位數(shù)為。②CsCl型離子晶體(如圖)，CsCl晶體中，每個(gè)離子被處在立方體8個(gè)頂點(diǎn)帶相反電荷的離子包圍，Cl－離子和Cs＋離子的配位數(shù)都為?；蛞源罅⒎襟w的面心Cs＋離子分析，上、下層各有4個(gè)Cl－離子，配位數(shù)為。【易錯(cuò)提醒】每個(gè)Cl－(Cs＋)離子周圍等距且緊鄰的Cl－(Cs＋)在上下、左右、前后各2個(gè)，共6個(gè)，這不是真正的配位數(shù)。因?yàn)槭峭娦噪x子。（3）面心立方堆積晶體的配位數(shù)為。①NaCl型離子晶體(如圖)，NaCl晶體中，每個(gè)離子被處在正八面體6個(gè)頂點(diǎn)帶相反電荷的離子包圍，Cl－離子和Na＋離子的配位數(shù)都為6?！疽族e(cuò)提醒】每個(gè)Cl－(Na＋)離子周圍等距且緊鄰的Cl－(Na＋)在上、中、下層4個(gè)，共12個(gè)，這不是真正的配位數(shù)。因?yàn)槭峭娦噪x子。②金屬晶體中的簡(jiǎn)單立方堆積(如圖)，PO晶體中，立方體位于1個(gè)頂點(diǎn)原子的上下、前后、左右各有2個(gè)原子與其形成金屬鍵，配位數(shù)為。（4）配位數(shù)為4的幾種晶體。①ZnS型離子晶體(如圖)，ZnS晶體中的S2－離子和Zn2＋離子排列類似NaCl型，但相互穿插的位置不同，使S2－、Zn2＋離子的配位數(shù)不是6，而是4。具體可將圖示中分為8個(gè)小立方體，其中體心有4個(gè)S2－離子，每個(gè)S2－離子處于Zn2＋離子圍成的正四面體中心，故S2－離子的配位數(shù)是。以大立方體的面心Zn2＋離子分析，上、下層各有2個(gè)S2－離子，故Zn2＋離子的配位數(shù)為。Zn2＋離子的配位數(shù)不易觀察，亦可利用ZnS的化學(xué)式中的離子比為1∶1，推知Zn2＋離子的配位數(shù)為。②金剛石、碳化硅等原子晶體(如圖)，與ZnS型離子晶體類似情況，配位數(shù)均為。二氧化硅原子晶體中，Si與O原子形成的是硅氧四面體(圖示略)，Si的配位數(shù)為，而SiO2的原子比為1∶2，故O的配位數(shù)是。③CaF2型離子晶體(如圖)，F(xiàn)－和Ca2＋離子的配位數(shù)分別和。具體分析：每個(gè)F－離子處于Ca2＋離子圍成的正四面體中心，故F－離子的配位數(shù)是。以大立方體的面心Ca2＋離子分析，上、下層各有4個(gè)F－離子，故Ca2＋離子的配位數(shù)為8。亦可利用CaF2的化學(xué)式中的離子比為1∶2，推知Ca2＋離子的配位數(shù)是。④在砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)(如圖)，小黑點(diǎn)為鎵原子，其配位數(shù)為，砷化鎵原子比為1∶1，故As原子的配位數(shù)也是。（5）配位數(shù)為3的層狀晶體。①石墨(如圖)，每個(gè)碳原子的周圍有個(gè)碳原子，故碳原子的配位數(shù)為。②六方氮化硼(如圖)，氮原子的周圍有個(gè)硼原子，硼原子的周圍有個(gè)氮原子，故氮、硼原子的配位數(shù)都是3。（6）鏈狀結(jié)構(gòu)的配位數(shù)為2。硫酸氧鈦晶體中陽(yáng)離子為鏈狀聚合形式的離子，結(jié)構(gòu)如圖所示。Ti、O原子的配位數(shù)均為2?！疽族e(cuò)提醒】由于晶體結(jié)構(gòu)對(duì)稱性關(guān)系，晶體中不可能有11、10、9、7、5的配位數(shù)。晶體中最高配位數(shù)為12。5.原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)（1）定義：以晶胞中的某一個(gè)頂點(diǎn)原子為坐標(biāo)原點(diǎn)，以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系表示晶胞中各原子的位置。（2）坐標(biāo)的確定：任取晶胞內(nèi)一點(diǎn)到三條坐標(biāo)軸上即可得x，y，z。（3）特點(diǎn)：晶胞具有無(wú)隙并置的特點(diǎn)、具有平移性，使得坐標(biāo)參數(shù)定義域：。（4）晶胞中不同位置原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)規(guī)律（如圖）：運(yùn)用“遇1化0”方法后頂點(diǎn)原子坐標(biāo)：3個(gè)0；面上坐標(biāo)：1個(gè)0；棱上坐標(biāo)2個(gè)0；體內(nèi)坐標(biāo)沒(méi)有0。①寫出頂點(diǎn)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，按照“遇1化0”原則，轉(zhuǎn)化后坐標(biāo)有什么特點(diǎn)？（0,0,0）（1,0,0）（0,1,0）（1,1,0）（0,0,1）（1,0,1）（0,1,1）（1,1,1）→（0,0,0），頂點(diǎn)坐標(biāo)就是3個(gè)0。②寫出面心的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，按照“遇1化0”原則，轉(zhuǎn)化后坐標(biāo)有什么特點(diǎn)？（1/2,1/2,0）（1/2,1/2,1）（1/2,0,1/2）（1/2,1,1/2）（0,1/2,1/2）（1,1/2,1/2）→（1/2,1/2,0）（1/2,0,1/2）（0,1/2,1/2），面心的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)都有1個(gè)0。③寫出棱心的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，按照“遇1化0”原則，轉(zhuǎn)化后坐標(biāo)有什么特點(diǎn)？（1/2,0,0）（1/2,1,0）（0,1/2,0）（1,1/2，0）（0,0,1/2）（1,0,1/2）（0,1,1/2）（1,1,1/2）（1/2,0,1）（1/2，1,1）（1,1/2,1/2）（0,1/2,1/2）→（1/2,0,0）（0,1/2,0）（0,0,1/2），棱心的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)都有2個(gè)0。④寫出體心的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，有什么特點(diǎn)？(1/2,1/2,1/2)，體心的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)沒(méi)有0。?問(wèn)題一晶胞與晶體的關(guān)系【典例1】下列有關(guān)晶體的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．晶胞是晶體中最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元B．有光澤的晶體一定是金屬晶體C．可通過(guò)X射線衍射區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體D．相同化學(xué)成分的固體可能是晶體，也可能是非晶體【變式1-1】下列有關(guān)晶胞的敘述，不正確的是A．晶體中的晶胞不一定都是平行六面體B．晶胞是晶體中基本的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元C．已知晶胞的結(jié)構(gòu)，可推知晶體的結(jié)構(gòu)D．使用“切割法”計(jì)算晶胞的微粒數(shù)，處于頂點(diǎn)、棱、面、體心對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)分別為、、、1【變式1-2】下列關(guān)于NaCl晶體結(jié)構(gòu)的說(shuō)法中正確的是A．NaCl晶體中，每個(gè)周圍吸引的與每個(gè)周圍吸引的數(shù)目相等B．NaCl晶體中，每個(gè)周圍吸引1個(gè)C．NaCl晶胞中的質(zhì)點(diǎn)代表一個(gè)NaClD．NaCl晶體中存在單個(gè)的NaCl分子?問(wèn)題二晶體化學(xué)式的確定【典例2】回答下列問(wèn)題：(1)銅元素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)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則該功能陶瓷的化學(xué)式為。(3)某晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該晶體的化學(xué)式是?！咀兪?-1】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)式為_(kāi)__________(填字母)。A． B． C． D．【變式2-2】如圖所示為二維平面晶體示意圖，所表示的化學(xué)式為AX3的是。(填字母標(biāo)號(hào))?問(wèn)題三晶體密度的計(jì)算【典例3】單質(zhì)Co的晶胞如圖所示，晶胞參數(shù)為ɑpm和cpm，單質(zhì)Co的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則前者晶體密度p=g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。【變式3-1】鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某立方FexNy的晶胞如圖所示，晶胞參數(shù)為apm，該晶體密度為g·cm-3(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，寫出表達(dá)式)，Cu完全替代該晶體中b位置Fe，形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x-n)CunNy，n：y=?！咀兪?-2】的晶胞結(jié)構(gòu)為面心立方結(jié)構(gòu)。已知一定條件下晶胞的棱長(zhǎng)為acm，阿伏加德羅常數(shù)為，則該條件下的摩爾體積(單位物質(zhì)的量的物質(zhì)的體積)為(用含a、的代數(shù)式表示，下同)，晶體密度為。?問(wèn)題四晶體中粒子間距離的計(jì)算【典例4】由Al元素和N元素形成的某種化合物的晶胞如圖所示，已知N原子位于晶胞體對(duì)角線的處。假設(shè)該化合物晶體的密度為，為阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞中相距最近的兩個(gè)N原子之間的距離為A． B． C． D．【變式4-1】晶胞如圖所示，在晶胞中，●表示，○表示。已知晶體的密度為，的摩爾質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)為，則在晶體中每個(gè)和與之等距且最近的之間的距離為(

)A．cm B．cm C．cm D．cm【變式4-2】圖(a)是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖。可見(jiàn)，Cu原子之間最短距離x=pm，Mg原子之間最短距離y=pm。1．硼和鎂可形成超導(dǎo)化合物。如圖所示是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上、下面上還各有一個(gè)鎂原子；6個(gè)硼原子位于棱柱的側(cè)棱上，則該化合物的化學(xué)式可表示為A．MgB B．Mg3B2 C．MgB2 D．Mg2B32．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)之比為A．7∶8 B．13∶14 C．1∶1 D．26∶273．如圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中的一部分，圖中、、分別表示原子X(jué)、Y、Z。其對(duì)應(yīng)的化學(xué)式不正確的是A．XY B．X2YC．X3Y D．XY3Z4．已知晶體屬立方晶系，晶胞邊長(zhǎng)a，將Li+摻雜到該晶胞中，可得到一種高性能的p型太陽(yáng)能電池材料，其結(jié)構(gòu)單元如圖所示。假定摻雜后的晶胞參數(shù)不發(fā)生變化，(注：Ni的配位數(shù)是指與該離子周圍最近的異電荷的離子數(shù))下列說(shuō)法正確的是A．該結(jié)構(gòu)單元中O原子數(shù)為3B．Ni和Mg間的最短距離是aC．Ni的配位數(shù)為4D．該物質(zhì)的化學(xué)式為L(zhǎng)i0.5Mg1.125Ni2.375O45．螢石是制作光學(xué)玻璃的原料之一，其主要成分氟化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A．氟化鈣的化學(xué)式為B．每個(gè)晶胞中含有4個(gè)C．氟化鈣中只含有離子鍵D．每個(gè)周圍距離最近且等距的有4個(gè)6．砷化硼晶體是具有超高熱導(dǎo)率的半導(dǎo)體材料，其結(jié)構(gòu)如圖所示，若晶胞參數(shù)為anm，下列說(shuō)法正確的是A．砷化硼的化學(xué)式為B．與頂點(diǎn)B原子距離最近且等距的B原子有6個(gè)C．B、As原子之間的最短距離為D．該晶體密度為7．下列有關(guān)晶體的敘述正確的是A．粉末狀的固體肯定不是晶體B．晶胞是晶體中最小的平行六面體C．破損的晶體能夠在固態(tài)時(shí)自動(dòng)變成規(guī)則的多面體D．測(cè)定某一固體是否是晶體可用X射線衍射儀進(jìn)行測(cè)定8．某晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，●表示X，表示Y，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)晶體中每個(gè)X周圍與之等距且距離最近的Y有個(gè)，每個(gè)Y周圍與之等距且距離最近的Y有個(gè)，每個(gè)晶胞中含X的個(gè)數(shù)為個(gè)，該晶體的化學(xué)式為。(2)若該晶胞的邊長(zhǎng)為acm，則晶體的密度為g·cm-3(列出計(jì)算式即可，已知該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，阿伏加德羅常數(shù)為NA)。1．幾種常見(jiàn)晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是NaCl晶胞CO2晶胞金剛石晶胞Cu晶胞A．NaCl晶體中Na+的配位數(shù)為6，干冰中CO2分子的配位數(shù)為12B．干冰晶胞中CO2分子之間作用力與金剛石晶胞中碳原子間作用力不同C．若金剛石的晶胞邊長(zhǎng)為acm，其中兩個(gè)最近的碳原子之間的距離為cmD．Cu的晶胞參數(shù)為acm，NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值，Cu晶胞的密度為g·cm-32．Cs＋核間距為acm，氯化銫的相對(duì)分子質(zhì)量為Mr，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則氯化銫晶體的密度是A．g·cm-3 B．g·cm-3 C．g·cm-3 D．g·cm-33．如圖是NaCl晶體的一個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)模型。KO2的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相似，可以看作是Na＋的位置用K＋代替，Cl-位置用O代替，則關(guān)于KO2晶體結(jié)構(gòu)的描述不正確的是A．與K＋距離相等且最近的O共有6個(gè)B．與K＋距離相等且最近的O構(gòu)成的多面體是正八面體C．與K＋距離相等且最近的K＋有8個(gè)D．一個(gè)KO2晶胞中攤得的K＋和O微粒數(shù)均為4個(gè)4．砷化硼晶體是具有超高熱導(dǎo)率的半導(dǎo)體材料，其結(jié)構(gòu)如圖所示，若晶胞參數(shù)為，下列說(shuō)法正確的是。

A．砷化硼的化學(xué)式為B．與頂點(diǎn)B原子距離最近且等距的B原子有6個(gè)C．B、As原子之間的最短距離為D．該晶體的密度為5．硼及其化合物在材料制造、有機(jī)合成等方面應(yīng)用廣泛。圖(a)為一種無(wú)限長(zhǎng)單鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根，圖(b)硼氫化鈉晶胞結(jié)構(gòu)。代表阿伏伽德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是A．圖a中多硼酸根的化學(xué)式為B．硼氫化鈉晶體中周圍緊鄰且等距的數(shù)為4C．圖(a)中O-B-O的鍵角小于中的H-B-H的鍵角D．若硼氫化鈉晶體的密度為，則6．是一種重要的半導(dǎo)體材料，其晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知m的坐標(biāo)參數(shù)為，晶胞參數(shù)為。下列說(shuō)法正確的是

A．基態(tài)原子價(jià)電子排布式為B．晶胞中n的坐標(biāo)參數(shù)為C．與Cd原子距離最近且相等的Cd原子有6個(gè)D．Se原子與Se原子之間的最短距離為pm7．有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．鈦酸鈣的化學(xué)式為B．在金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵(C-C)數(shù)目之比為1∶2C．硒化鋅晶體中陽(yáng)離子的配位數(shù)為6D．中與距離最近的所形成的鍵的夾角為109°28′8．以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。某氮化鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：(1)在晶胞中，原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)A為(0，0，0)；B為(（），，)；C為(0，1，1)，則D為。(2)若該晶體的密度是ρg·cm-3，則晶胞中兩個(gè)最近的Fe的核間距為(用含NA、ρ的代數(shù)式表示，不必化簡(jiǎn))。(3)在該晶胞結(jié)構(gòu)中，Cu可以完全替代a位置Fe或者b位置Fe(見(jiàn)圖1)，形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x-n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示，其中更穩(wěn)定的是(填“Cu替代a位置Fe型”或“Cu替代b位置Fe型”)，替代后不穩(wěn)定物質(zhì)的化學(xué)式為。第14課晶胞及其計(jì)算1.認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的晶胞，通過(guò)典型晶胞的學(xué)習(xí)，類推其他晶胞的分析方法2.學(xué)會(huì)晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算方法(均攤法)，能根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)確定微粒個(gè)數(shù)和化學(xué)式。3.知道X射線衍射實(shí)驗(yàn)是測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)的常用方法。4.初步學(xué)習(xí)晶體密度計(jì)算的方法。一、晶胞1．晶胞的概念：晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，晶胞是晶體中最小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。2．晶胞與晶體的關(guān)系晶胞（微觀）一般都是平行六面體，晶體（宏觀）是由無(wú)數(shù)晶胞無(wú)隙并置而成。(1)無(wú)隙：相鄰晶胞之間無(wú)任何間隙。兩個(gè)晶胞共用同一個(gè)平面：上面晶胞的下底面，就是下面晶胞的上底面。(2)并置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。即：將任意晶胞沿著晶胞的周期性排列方向移動(dòng)到相鄰或其他晶胞時(shí)，能夠完全重合，過(guò)程中無(wú)須轉(zhuǎn)動(dòng)或改變方向。(3)所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列是完全相同的。3．晶胞的結(jié)構(gòu)（1）晶胞的外形：常規(guī)的晶胞都是平行六面體。晶胞是8個(gè)頂角相同、三套各4根平行棱分別相同、三套各兩個(gè)平行面分別相同的最小平行六面體，即8個(gè)頂點(diǎn)、六個(gè)面、12條棱。（2）立方晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算方法如下：晶胞中任意位置上的一個(gè)原子如果是被n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eq\f(1,n)。對(duì)于立方晶胞而言，每個(gè)晶胞實(shí)際含有的微粒數(shù)=頂點(diǎn)微粒數(shù)×+棱上微粒數(shù)×+面上微粒數(shù)×+體內(nèi)微粒數(shù)×1。（3）非長(zhǎng)方體晶胞中粒子視具體情況而定三棱柱六棱柱平面型石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)被三個(gè)六邊形共有，每個(gè)六邊形占eq\f(1,3)（4）有關(guān)上述的計(jì)算必須明確：由晶胞構(gòu)成的晶體，其化學(xué)式不是表示一個(gè)晶胞中含有多少個(gè)某原子，而是表示每個(gè)晶胞中平均含有各類原子的最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比?！舅伎寂c討論p74】參考答案：（1）晶胞有三套各四條平行棱，三套各兩個(gè)平行面。（1）利用“均攤法”，可確定四種晶胞中平均所含原子（或分子）個(gè)數(shù)：金屬鈉：8×(1/8)+1=2金屬鋅：8×(1/8)+1=2碘：所含碘原子數(shù)為2×[8×(1/8)+6×(1/2)]=8金剛石：一個(gè)晶胞平均含碳原子數(shù)為8×(1/8)+6×(1/2)+4=8【探究——準(zhǔn)晶p74-75】（1）準(zhǔn)晶的概念：準(zhǔn)晶是在急冷的Al-Mn合金中發(fā)現(xiàn)的，是一種介于晶體和非晶體之間的固體。（2）準(zhǔn)晶的結(jié)構(gòu)：準(zhǔn)晶具有完全有序的結(jié)構(gòu)，然而又不具有晶體所具有的平移對(duì)稱性，因而可以具有晶體所不允許的宏觀對(duì)稱性。準(zhǔn)晶是具有準(zhǔn)周期平移格子構(gòu)造的固體，其中的原子常呈定向有序排列，但不作周期性平移重復(fù)，其對(duì)稱要素包含與晶體空間格子不相容的對(duì)稱。（3）準(zhǔn)晶的特性：準(zhǔn)晶具有獨(dú)特的屬性，堅(jiān)硬又有彈性、非常平滑，而且與大多數(shù)金屬不同的是其導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性很差，因此在日常生活中大有用武之地。4.晶胞結(jié)構(gòu)的測(cè)定（1）測(cè)定儀器:X射線衍射儀（2）X射線衍射原理：?jiǎn)我徊ㄩL(zhǎng)的X射線通過(guò)晶體時(shí)，X射線和晶體中的電子相互作用，會(huì)在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點(diǎn)或明銳的衍射峰。（3）測(cè)定方法：①X射線衍射儀單一波長(zhǎng)的X射線晶體記錄儀分立的斑點(diǎn)或明銳的衍射峰。②X射線衍射儀單一波長(zhǎng)的X射線非晶體記錄儀連續(xù)的譜線。（4）X射線衍射圖譜的應(yīng)用：經(jīng)過(guò)計(jì)算可以從衍射圖形獲得晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。①X射線衍射圖通過(guò)計(jì)算獲得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a.晶胞形狀和大小,b.分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對(duì)稱類型,c.原子在晶胞里的數(shù)目和位置等,d.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))②根據(jù)原子坐標(biāo)，可以計(jì)算原子間的距離，判斷