考點(diǎn)11-物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)(原卷版)

考點(diǎn)11物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)【核心考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)1．20世紀(jì)前，人們以為分子是所有化學(xué)物質(zhì)能夠保持其性質(zhì)的最小粒子，物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化只是分子間距離發(fā)生了變化。2．20世紀(jì)初，通過(guò)X射線衍射等實(shí)驗(yàn)手段，發(fā)現(xiàn)許多常見(jiàn)的晶體中并無(wú)分子，如氯化鈉、石墨、二氧化硅、金剛石以及各種金屬等。3．氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)不一定都是由分子構(gòu)成。如等離子體是由電子、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)；離子液體是熔點(diǎn)不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)。4．其他物質(zhì)聚集狀態(tài)，如晶態(tài)、非晶態(tài)、塑晶態(tài)、液晶態(tài)等?？键c(diǎn)二、晶體與非晶體1．晶體與非晶體的本質(zhì)差異固體自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體無(wú)原子排列相對(duì)無(wú)序2.獲得晶體的途徑(1)實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象獲取硫黃晶體硫黃粉eq\o(→,\s\up7(加熱))熔融態(tài)硫eq\o(→,\s\up7(自然冷卻))淡黃色的菱形硫黃晶體獲取碘晶體加熱時(shí)，燒杯內(nèi)產(chǎn)生大量紫色氣體，沒(méi)有出現(xiàn)液態(tài)的碘，停止加熱，燒杯內(nèi)的紫色氣體漸漸消褪，最后消失，表面皿底部出現(xiàn)紫黑色晶體顆粒獲取氯化鈉晶體在燒杯底部慢慢析出立方體的無(wú)色晶體顆粒(2)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。3．晶體的特性(1)自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。(2)各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)。(3)固定的熔點(diǎn)。4．晶體與非晶體的測(cè)定方法測(cè)定方法測(cè)熔點(diǎn)晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)可靠方法對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)三、晶胞1．概念描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。2．晶胞與晶體的關(guān)系一般來(lái)說(shuō)，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。(1)“無(wú)隙”是指相鄰晶胞之間無(wú)任何間隙。(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。(3)所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類(lèi)、個(gè)數(shù)及幾何排列是完全相同的。3．晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算(1)銅晶胞①位于頂角上的銅原子為8個(gè)晶胞共有。②位于面心上的銅原子為2個(gè)晶胞共有。因此晶體銅中完全屬于某一晶胞的銅原子數(shù)是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(2)NaCl晶胞①Cl－位于頂點(diǎn)和面心，共有4個(gè)。②Na＋位于棱上和體心，共有4個(gè)?！竞诵臍w納】1.晶胞是最小的平行六面體，它有8個(gè)頂角，三套各4根平行棱，三套各兩個(gè)平行面。2．均攤法確定晶胞中粒子的個(gè)數(shù)若晶胞中某個(gè)粒子為n個(gè)晶胞所共用，則該粒子有eq\f(1,n)屬于這個(gè)晶胞。長(zhǎng)方體形(正方體形)晶胞中不同位置的粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)考點(diǎn)四、晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定1．常用儀器：X射線衍射儀。2．測(cè)定過(guò)程：當(dāng)單一波長(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)或者明銳的衍射峰。3．作用：根據(jù)衍射圖，經(jīng)過(guò)計(jì)算可以獲得晶體結(jié)構(gòu)的有關(guān)信息。【必備知識(shí)基礎(chǔ)練】1．（2022·四川綿陽(yáng)·高二期末）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．瑪瑙 B．陶瓷 C．水晶 D．玻璃2．(2021·寶雞高二檢測(cè))下列關(guān)于聚集狀態(tài)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．物質(zhì)只有氣、液、固三種聚集狀態(tài)B．氣態(tài)是高度無(wú)序的體系存在狀態(tài)C．固態(tài)中的原子或者分子結(jié)合的較緊湊，相對(duì)運(yùn)動(dòng)較弱D．液態(tài)物質(zhì)的微粒間距離和作用力的強(qiáng)弱介于固、氣兩態(tài)之間，表現(xiàn)出明顯的流動(dòng)性3．（2021·廣東·東莞市光明中學(xué)高二階段練習(xí)）用示意圖或圖示的方法能夠直觀形象地將化學(xué)知識(shí)傳播給學(xué)生，下列示意圖或圖示正確的是A．砷原子結(jié)構(gòu)示意圖B．非晶體的微觀結(jié)構(gòu)示意圖C．HF分子間的氫鍵D．在通常狀況下氫原子電子示意圖4．(2021·綿陽(yáng)高二檢測(cè))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5.下圖為一塊密度、厚度均勻的矩形樣品，長(zhǎng)為寬的兩倍，若用多用電表沿兩對(duì)稱(chēng)軸測(cè)其電阻均為R，則這塊樣品一定是()A．金屬B．半導(dǎo)體C．非晶體D．晶體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7.元素X的某價(jià)態(tài)離子X(jué)n+中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層,它與N3-形成的晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)該晶體的陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比為。

(2)該晶體中,Xn+中的n=。

(3)X元素的原子序數(shù)是。

【關(guān)鍵能力提升練】8．（2021·山東濟(jì)寧·高二期中）現(xiàn)代儀器分析技術(shù)能夠幫助人們對(duì)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)做出科學(xué)的判斷，下列說(shuō)法正確的是A．X﹣射線衍射技術(shù)可以區(qū)分晶體和非晶體B．紅外光譜可以判斷有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量C．CH3CH2OH的核磁共振氫譜吸收峰有2種D．質(zhì)譜儀可以直接測(cè)定有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)9．（2021·四川省資陽(yáng)中學(xué)高二期中）生活中的化學(xué)無(wú)處不在，下列關(guān)于生活中的化學(xué)描述錯(cuò)誤的是A．可以用光譜分析的方法來(lái)確定太陽(yáng)的組成元素是否含氦B．壁虎在天花板上爬行自如是因?yàn)楸诨⒌哪_與墻體之間有范德華力C．區(qū)別晶體與非晶體最科學(xué)的方法是對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)D．"挑盡寒燈夢(mèng)不成"所看到的燈光和原子核外電子躍遷無(wú)關(guān)10.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∶411.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()ABCD12.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∶2713.(1)在下列物質(zhì)中,是晶體(填序號(hào),下同),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,晶體一般都具有,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)。

14.(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示,該氯化物的化學(xué)式是。

(2)Cu2O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)模型如下圖所示。該晶體的化學(xué)式是,在晶體中1個(gè)Ti原子或1個(gè)Co原子周?chē)嚯x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。

A.Ti14C13 B.TiCC.Ti14C4 D.Ti4C3【學(xué)科素養(yǎng)拔高練】15.(2020新高考山東卷)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料。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(chēng)作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)