第三章 第一節(jié) 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識

Chapter3—一早.晶體結構與性質(zhì)

第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識

［核心素養(yǎng)發(fā)展目標］1.認識物質(zhì)的聚集狀態(tài)。2.能從微觀角度理解晶體的結構特征，棄能結

合晶體的特點判斷晶體和非晶體。3.能運用多種晶體模型來描述和解釋有關晶體性質(zhì)的現(xiàn)象,

形成分析晶胞結構的思維模型，利用思維模型，根據(jù)晶胞結構確定微粒個數(shù)和化學式。4.了

解晶體結構的測定方法。

一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)

1.20世紀前，人們以為好是所有化學物質(zhì)能夠保持其性質(zhì)的最小粒子，物質(zhì)固、液、氣

三態(tài)的相互轉化只是分子間距離發(fā)生了變化。

2.20世紀初，通過X射線衍射等實驗手段,發(fā)現(xiàn)許多常見的晶體中并無分子，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成。如等離子體是由虹、陽離子利電中性粒子(分

子或原子)組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)；離子液體是熔點不高的僅由電組成的液體物

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。

r判斷正誤」

(1)物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有固、液、氣三種狀態(tài)()

(2)氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)均是由分子構成的()

(3)等離子體是一種特殊的氣體，含有帶電粒子，呈電中性()

(4)液晶分為熱致液晶和溶致液晶，膠束是一種溶致液晶()

答案(1)X(2)X(3)J(4)V

二、晶體與非晶體

1.晶體與非晶體的本質(zhì)差異

固體自范性微觀結構

晶體有原子在三維空間里呈周期性有序排列

非晶體無原子排列相對無序

2.獲得晶體的途徑

(1)實驗探究

實驗內(nèi)容實驗操作及現(xiàn)象

獲取硫黃晶體硫黃粉工熔融態(tài)硫q竺匕淡黃色的菱形硫黃晶體

1g

獲取碘晶體

加熱時，燒杯內(nèi)產(chǎn)生大量紫色氣體，沒有出現(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

濃鹽q

獲取氯化鈉晶體

飽和H餐鹽水

在燒杯底部慢慢析出立方體的無色晶體顆粒

(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逡質(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)。

⑵各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)c

(3)固定的熔點。

4.晶體與非晶體的測定方法

測熔點晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點

測定方法

可靠方法對固體進行X射線衍射實驗

［判斷正誤」

(1)晶體有自范性且其微粒排列有序，在化學性質(zhì)上表現(xiàn)各向異性()

(2)熔融態(tài)物質(zhì)快速冷卻即得到晶體()

(3)熔融的硝酸鉀冷卻可得晶體，故液態(tài)玻璃冷卻也能得到晶體()

(4)粉末狀的固體也有可能是晶體()

⑸晶體一定比非晶體的熔點高()

答案(1)X(2)X(3)X(4)V(5)X

r深度思考」

1.在室溫下，將一塊不規(guī)則的CuSO4-5H?O固體放入飽和CuSCh溶液中，經(jīng)過一段時間后

會發(fā)生什么變化？

提示CuSO4-5H2。固體會變成規(guī)則的立方體。

2.將冰和玻璃加熱各有什么現(xiàn)象。

提示加熱冰時，0℃達到冰的熔點，冰開始熔化，在全部熔化以前，繼續(xù)加熱，溫度基本

保持不變，完全熔化后，溫度才開始升高。加熱玻璃，溫度升高到某一程度后開始變軟，繼

續(xù)加熱流動性增強，最后變?yōu)橐后w。玻璃從軟化到完全熔化，中間經(jīng)過較大的溫度范圍。

3.(淄博商二檢測)下列物質(zhì)中屬丁晶體的是()

①橡膠②玻璃③食鹽④水晶⑤塑料⑥膽磯

A.①④⑤B.②③?

C.①③④D.③④⑥

答案D

解析固體有晶體和非晶沐之分，晶體是內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在空間按一定規(guī)律呈

周期性有序排列而構成的具有規(guī)則幾何外形的固體，如食鹽、冰、金屬、水晶、膽磯等都是

晶體；非晶體中內(nèi)部粒子的排列則相對無序，如玻璃、橡膠、塑料等都是非晶體。

4.晶體具有各向異性。如藍晶石(AI2O3SO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨與層垂直

的方向上的電導率是與層平行的方向上的電導率的點,晶體的各向異性主要表現(xiàn)在()

①硬度②導熱性③導電性④光學性質(zhì)

A.①③B.@@

C.①②③D.????

答案D

解析晶體的各向異性主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。

■易錯提醒--------------------------------------------------------------------------

關于晶體與非晶體的認識誤區(qū)

(1)同一物質(zhì)可以是晶體，也可以是非晶體，如水晶和石英玻璃。

(2)有著規(guī)則幾何外形或者美觀、對稱外形的固體，不一定是晶體。例如，玻璃制品(非晶體)

可以塑造出規(guī)則的幾何外形，也可以具有美觀、對稱的外觀。

(3)具有固定組成的物質(zhì)也不一定是晶體，如某些無定形體也有固定的組成。

(4)晶體不一定都有規(guī)則的幾何外形，如瑪瑙。

三、晶胞

I?概念

描述晶體結構的基本單元。

2.晶胞與晶體的關系

一般來說，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“無隙并置”而成。

(1)“無隙”是指相鄰晶胞之間無任何間隙。

(2)“并置”是指所有晶胞都是壬紅排列的，取向相同。

(3)所有晶胞的皿及其內(nèi)部的原子獨類二止數(shù)及幾何排列是完全相同的.

3.晶胞中粒子數(shù)目的計算

⑴銅晶胞

①位于頂角上的銅原子為區(qū)個晶胞共有。

②位于面心上的銅原子為個晶胞共有。

因此晶體銅中完全屬于某一晶胞的銅原子數(shù)是8X5+6xJ=4。

oZ

(2)NaCI晶胞

*-Na*

①C「位于頂點和面心,只有生個。

②Na+位于棱上和體心,共有生個。

-歸納總結?

1.晶胞是最小的平行六面體，它有8個頂角，三套各4根平行棱，三套各兩個平行面。

2.均攤法確定晶胞中粒子的個數(shù)

若晶胞中某個粒子為〃個晶胞所共用，則該粒子有:屬于這個晶胞。

長方體形(止方體形)晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻

有公屬于

該晶胞

有；屬于

該品胞

粒子-

有:屬于

該晶脆

完全屬于

該晶胞

［正誤判斷」

(1)晶胞是晶體的最小的結構重復單元()

(2)不同的晶體中，晶胞的大小和形狀都相同()

(3)晶胞中任何一個粒子都屬于該晶胞()

(4)一般地，晶體的化學式表示晶體中各類原子或離子的最簡整數(shù)比()

答案(1)V(2)X(3)X(4)J

［理解應用」

I.下圖依次是金屬鈉(Na)、金屬鋅(7n)、碘出)、金剛石(。晶胞的示意圖.數(shù)一數(shù),它們分

別平均含幾個原子？

鈉、鋅、碘、金剛石晶胞示意圖

(1)鈉個；(2)鋅個；(3)碘個；(4)金剛石個。

答案(1)2(2)2(3)8(4)8

2.(南通高二調(diào)研)下列各項是晶體結構中具有代表性的最小重復單元(晶胞)的排列方式，圖

中：O—X,?—Y,-Zo其中對應的化學式不正確的是()

XYX2YX,YXY;,Z

ABCD

答案B

解析A項中X、Y的位置、數(shù)目完全等同，化學式為XY,正確：B項中X、Y的個數(shù)比為

I:(8x1)=l:1,化學式為XY,錯誤；C項中X的數(shù)目：4x1+l=|,Y的數(shù)目：4X：=J,

ooZoZ

化學式為X?Y,正確；D項中X的數(shù)目：8x|=|,Y的數(shù)目：6義白=3,Z位于體心，數(shù)目

oZ

為I,化學式為XYaZ,正確。

3.科學家發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構成的氣態(tài)團簇分子，如圖所示。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，則它的化學式是(

C.TiuCuD.Ti]3ci4

答案C

解析如果利用“均攤法”來計算，就會得出：然原子數(shù)為8X(+6X^=4;碳原子數(shù)為I2x1

+1=4,從而錯選A。若該圖是一個晶胞，則這種計算正確，但它是一個氣態(tài)團簇分子，其

化學式就是其分子式，應直接數(shù)出原子數(shù)。

-特別提醒--------------------------------------------------------------------------

團簇分子或納米顆粒中，所含微粒為其本身所有，不與其他分子或顆粒共用。

四、晶體結構的測定

1.常用儀器：X射線衍射儀。

2.測定過程：當單一波長的X射線通過晶體時，X射線和晶體中的虹相互作用，會在記

錄儀上產(chǎn)生分立的斑點或者明銳的衍射峰。

3.作用：根據(jù)衍射圖，經(jīng)過計算可以獲得晶體結構的有關信息。

r深度思考」

I.通過X射線衍射圖通常能獲取晶體結構的哪些信息？

提示從衍射圖形獲得晶體結構的信息，包括晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀空間有序

排列呈現(xiàn)的對稱類型、原子在晶胞里的數(shù)目和位置等。

2.因生產(chǎn)金屬鐵的工藝和溫度等因素不同，產(chǎn)生的鐵單質(zhì)的晶體結構、密度和性質(zhì)均不同，

對鐵晶體用X射線衍射進行測定，測得A、B兩種晶胞，其晶胞結構示意圖如下：

則A、B兩種晶胞中含有的鐵原子數(shù)分別是：

答案24

3.原子坐標參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參

數(shù)A為（0,0,0）；B為40,C為g,I，0）o則D原子的坐標參數(shù)為

答案（4?4?4）

隨堂演練知識落實

1.下列關于晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別的敘述中，正確的是（）

A.是否為具有規(guī)則幾何外形的固體

B.是否具有各向異性

C.是否具有美觀、對稱的外形

D.內(nèi)部微粒在空間是否呈周期性有序排列

答案D

解析具有規(guī)則幾何外形的固體不一定都是晶體，如玻璃，故A錯誤；具有各向異性的固體

一定是晶體，但是否具有各向異性不是晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別，故B錯誤；美觀對稱的固

體不一定都是晶體，如玻埔，故C錯誤；晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于其內(nèi)部微粒在空間是

否按一定規(guī)律呈周期性有序排列，故D正確。

2.水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165K時形戌的。

玻璃態(tài)的水無固定形狀，不存在晶體結構，且密度與普通液態(tài)水的密度相同，有關玻璃態(tài)水

的敘述中正確的是（）

A.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小

B.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹

C.玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài)

D.X射線通過玻璃態(tài)水時，能產(chǎn)生譜線

答案C

解析玻埔態(tài)水無固定形狀，不存在晶體結構，故玻埔態(tài)水不是晶體，X射線通過玻埔態(tài)水

時不能產(chǎn)生譜線，因密度與普通水相同，故水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)時體積不變。

3.下列過程中不能得到晶體的是（）

A.對Na。飽和溶液降溫所得到的固體

B.氣態(tài)水直接冷卻成固態(tài)水

C.熔融的KNO、冷卻后麻得到的固體

D.液態(tài)的玻璃冷卻后所得到的固體

答案D

解析得到晶體的三條途徑：①溶質(zhì)從溶液中析出；②毛態(tài)物質(zhì)凝華；③熔融態(tài)物質(zhì)凝固。

A選項符合①，B選項符合②，C選項符合③。由于玻璃屬于非晶體，熔融后再冷卻所得到

的固體仍為非晶體。

4.下列有關晶胞的敘述中正確的是（）

A.晶胞的結構是晶體的結構

B.不同的晶體中，晶胞的大小和形狀都相同

C.晶胞中的任何一個粒子都完全屬于該晶胞

D.已知晶胞的組成就可推知晶體的組成

答案D

解析相同晶體中晶胞的大小和形狀完全相同，不同晶體中，晶胞的大小和形狀不一定相同，

B選項錯誤；晶體中的大部分粒子被若干個晶胞所共有，不完全屬于某個晶胞，C選項錯誤；

知道晶胞的組成，利用“均神法”即可推知晶體的組成，D選項正確。

5.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（）

C.1：1D.26：27

答案D

解析由題意知一個氯化鈉晶胞即為一個氯化鈉納米顆粒，則其表面粒子數(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。

6.如圖所小的甲、乙、丙三種晶體：

丙

試推斷，甲晶體的化學式（X為陽離子）：：

乙晶體中A、B、C三種微粒的個數(shù)比是；丙晶體中每個D

周圍結合E的個數(shù)是。

答案X2Y1：3：18

解析X位于立方體體心，該晶胞中含有1個X,Y位于頂角，該晶胞中Y原子的個數(shù)=4X3

=1,則該晶胞中X、Y的個數(shù)之比是2：1,又X為陽禹子，所以甲晶體的化學式為X2Y;

乙晶胞中A原子的個數(shù)=8X1=1,B原子的個數(shù)=6X：=3,C原子的個數(shù)為1,所以乙晶

體中A、B、C三種微粒的個數(shù)比為1：3：1:丙晶體中每個D周圍結合E的個數(shù)是8。

課時對點練

一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。

1.下列可用于判斷某物質(zhì)為晶體的方法是（）

A.質(zhì)譜法B.紅外光譜法

C.核磁共振法D.X射線衍射法

答案D

解析質(zhì)譜法用于測定布機物的相對分子質(zhì)量，不能判斷某物質(zhì)為晶體，故A錯誤：紋外無

譜儀能測定出有機物的官能團和化學鍵，不能判斷某物質(zhì)為晶體，故B錯誤：核磁共振衰譜

用于測定有機物分子中氫原子的種類和數(shù)目，不能判斷某物質(zhì)為晶體，故C錯誤；晶體與非

晶體最本質(zhì)的區(qū)別是組成物質(zhì)的粒子在微觀空間是否呈周期性有序排列，X射線衍射可以看

到微觀結構，可以鑒別晶體與非晶體，故D正確。

2.下列物質(zhì)屬于非晶體的是（）

①松香；②冰；③石英；④瀝青；⑤銅；⑥純堿

A.①②③④⑤?B.①?

C.①③D.⑤⑥

答案B

解析松香在溫度升高后會變軟，瀝青鋪成的路面在高溫的夏天會變軟，因此二者均無固定

的熔點，所以它們屬于非晶體。

3.下列關于晶體性質(zhì)的敘述中，不正確的是（）

A.晶體的自范性指的是在適宜條件下晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)規(guī)則的多面體幾何外形

B.晶體的各向異性和對稱性是矛盾的

C.晶體的對稱性是微觀粒子按一定規(guī)律做周期性重復排列的必然結果

D.晶體的各向異性直接取決于微觀粒子的排列具有特定的方向性

答案B

解析晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，即為各向異性，晶體的對稱性是微觀粒

子按一定規(guī)律呈周期性重復排列，兩者沒有矛盾，故B錯誤；構成晶體的粒子在微觀空間里

呈現(xiàn)周期性的有序排列，則晶體的對稱性是微觀粒子按一定規(guī)律做周期性更復排列的必然姑

果，故C正確：由于晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，即為各向異性，具有特定

的方向性，故D正確。

4.關于晶體和非晶體的說法，正確的是（）

A.晶體在三維空間里呈周期性有序排列，因此在各個不同的方向上具有相同的物理性質(zhì)

B.晶體在熔化過程中需要不斷的吸熱，溫度不斷地升高

C.普通玻璃在各個不同的方向上力學、熱學、電學、光學性質(zhì)相同

D.晶體和非晶體之間不可以相互轉化

答案C

解析晶體在三維空間里呈周期性有序排列，其許多物理性質(zhì)常常會表現(xiàn)出各向異性，A不

正確；晶體的熔點是固定的，所以在'熔化過程中溫度不會變化，B不正確；玻璃不屬于晶體,

不具有物理性質(zhì)各向異性的特點，C正確；在一定條件下晶體和非晶體是可以相互轉化的，

D不正確。

5.如圖為一塊密度、厚度均勻的矩形樣品，長為寬的兩倍，若用多用電表沿兩對?稱軸測其電

阻均為R,則這塊樣品一定是（）

C

A---------T-----------B

A.金屬B.半導體

C.非晶體D.晶體

答案D

解析由于44=2CQ,而AA,CD間的電阻卻相等，說明樣品橫向（44）與縱向（8）的導電性

不同，具有各向異性，而晶體的特征之一是各向異性，非晶體則具有各向同性，故該樣品為

晶體。

6.有關晶胞的敘述正確的是（）

①晶胞是晶體結構中的基本結構單元②根據(jù)晶體的不同，晶胞可以是多種形狀的幾何體

③習慣采用的晶胞是平行六面體④晶胞都是正八面體

A.①③B.②④C.①④D.②③

答案A

7.最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、銀和碳三種元素的晶體竟然也具有超導性，因這三種元素都是常見元

素，從而引起廣泛關注。該新型超導晶體的一個晶胞如圖所示，則該晶體的化學式為（）

A.MgzCNi?B.MgCNi3

C.MgCNi2D.MgC：Ni

答案B

解析利用均攤法確定晶胞的化學式，位于頂角上的一個原子被8個晶胞占有，位于面心上

的原子被2個晶胞占有，位于體心上的一個原子被一個晶胞占有，據(jù)此計算晶胞的化學式。

根據(jù)晶胞結構可知，碳原子位于該晶胞的體心上，所以該晶胞中含有一個碳原子，鎂原子位

于頂角處，因此鎂原子個數(shù)為8X5=1,所以該晶胞含有1個鎂原子，鎂原子位于面心處，

O

因此鑲原子個數(shù)=6義；=3,所以該晶胞中含有3個鑲原子，故該晶體的化學式為MgCNis,

答案選B。

二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。

8.已知某化合物的晶體是由如圖所示的最小結構單元密置堆積而成，下列關于該化合物的敘

述錯誤的是（）

A.1mol該化合物中含有1molY

B.Imol該化合物中含有3molCu

C.Imol該化合物中含有3moiBa

D.該化合物的化學式是YBa2Cu3O6

答案CD

解析由圖可知，白球代表的Y原子位于長方體的八個頂點上，大黑球代表的Ba原子位于

長方體的四條棱上，灰球代表的Cu原子位于長方體的內(nèi)部，小黑球代表的0原子有的位于

長方體的內(nèi)部、有的位于長方體的面上，運用均攤法可計算出Y原子個數(shù)為8X1=1,Ba原

子個數(shù)為8X；=2,Cu原子個數(shù)為3,0原子個數(shù)為10x1+2=7,故該化合物的化學式為

YBa2Cu3O7o綜上可知，C、D項錯誤。

9.鈦酸釧的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用。鈦酸銀晶

胞結構示意圖如圖所示，它的化學式是（）

A.BaTLQi2B.BaTi4O5

C.BaTizChD.BaTiOj

答案D

解析觀察鐵酸領晶胞結構示意圖可知，Ba在立方體的中心，完全屬于該晶胞；Ti處于立方

體的8個頂點，每個Ti原子有!屬于該晶胞；O處于立方體的12條棱的中點，每個。原子

O

有:屬于該晶胞。即晶體中MBa)：MTi):N(O)=1:(8x1)：(I2x1)=l：1：3。

10.有一種鈦原子和碳原子構成的氣態(tài)團簇分子，如圖所示,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，它的化學式為()

A.Tii4C13B.TiC

C.Ti4c4D.Ti4c3

答案A

解析由題意知該物質(zhì)是氣態(tài)團簇分子，故題目中圖示應是該物質(zhì)的一個完整的分子，由14

個鐵原子和13個碳原子構成。

H.請仔細觀察下列幾種物質(zhì)的結構示意圖，判斷下列說法正確的是()

[Mg

vB

A.硼鎂超導物質(zhì)的晶體結構單元如圖所示，則這種超導材料的化學式為

MgaB?

?Li

OO

鋰的某種氧化物的晶胞如圖所示，則該氧化物的化學式為Li2O

某晶體的一部分如圖所示，則這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)目之比

D.?MnoBiMn和Bi形成的某種晶體的結構示意圖如圖所示（白球均在六棱柱內(nèi)），

則該晶體物質(zhì)的化學式為Mn2Bi

答案BC

解析該晶胞中Mg原子人數(shù)為12X（+2X：=3,B原子個數(shù)為6,Mg、B原子個數(shù)之比為

3：6=1：2,所以其化學式為MgBz,故A錯誤：該晶胞中Li原子個數(shù)為8,0原子個數(shù)為

8x1+6X^=4,則Li、0原子個數(shù)之比為8：4=2：1,所以其化學式為LbO,故B正確；

該品胞中B粒子個數(shù)為6x1+3x|=2,A粒子個數(shù)為6X七=；,C粒子個數(shù)為1,則A、B、

C粒子個數(shù)之比為J：2：1=1：4：2,故C正確；Mn原子個數(shù)為12X；+2x[+1+6X1=6,

Bi原子個數(shù)為6,所以Mn、Bi原子個數(shù)之比為6：6=1：1,所以其化學式為MnBi,故D

錯誤。

三、非選擇題

12.（1）在下列物質(zhì)中，（填序號，下同）是晶體，是非晶體。

①塑料②明帆③松香④玻璃⑤CuSOQHzO⑥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，而晶體具有（物理性質(zhì)）的特點。

（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）。

①從外形上來判斷

②從各向異性或各向同性上來判斷

③從導電性能來判斷

④從有無固定熔點來判斷

（4）晶體中的微粒與晶胞的關系

①凡處于立方體頂角的微粒，同時為個晶胞共有；

②凡處于立方體棱上的微粒，同時為個晶胞共有；

③凡處于立方體面上的微粒，同時為個晶胞共有；

④凡處于立方體體心的微粒，同時為個晶胞共有。

答案（1）②⑤⑥⑧⑨①③④⑦@（2）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（3）②④（4）①8②4③2④1

解析明磯是KA1(SO4)2-12H2O,它和CuSO4?5H2。、冰搪、單晶硅、鋁塊都是晶體；塑料、

松香、玻璃、石蠟、橡膠都是非晶體。晶體的重要特征就是各向異性和有固定的熔點等。

13.某離子晶體的晶胞結構如圖所示，X位于立方體的頂角，Y位于立方體的中心。

(1)晶體中每個Y同時吸引著個X,每個X同時吸引著個Y,該晶體的化

學式為o

(2)晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有個。

(3)晶體中距離最近的兩個X與一個Y形成的夾角NXYX為(填角的度數(shù))。

答案(1)48Y?X(或XY?)(2)12(3)109028,

解析晶胞中的粒子分為4種：①體心上的粒子完全屬于該晶胞；②面心上的粒子;屬于該晶

胞；③棱上的粒子;屬于該晶胞；④頂角上的粒子上屬于該晶胞。本題粒子Y位于體心，粒子

X位于頂角，所以該晶體的化學式為Y?X或XY2。觀察下圖，4個X和1個Y構成了一個正

四面體，故NXYX=109°28'o

14.元素X的某價態(tài)離子X〃+中所有電子正好充滿K、L、M三個能層，它與N3一形成的晶

體結構如圖所示。

p

6Y6

ox”O(jiān)NV

(1)該晶體的陽離子與陰離子個數(shù)之比為。

(2)該晶體中離子X"+的〃=o

(3)X元素的原子序數(shù)是o

(4)晶體中每個N3-被個等距離的X"+包圍。

答案(1)3：1(2)1(3)29(4)6

解析(1)X〃+位于晶胞的榜上，其數(shù)目為12X；=3;部一優(yōu)于晶胞的頂角，其數(shù)目為8乂31,

故二者個數(shù)之比為3：1。［2)由晶體的化學式X3N知，X所帶電荷數(shù)為1。(3)因為K、L、M

三個能層充滿，故X”+有2、8、18結構，所以X的原子序數(shù)是29。(4)N3一位于晶胞頂角，

故其被6個X”+從上、下、左、右、前、后包圍。

課后檢測

一、選擇題：本題共11小題，每小題2分，共22分。每小題只有一個選項符合題意。

1.下列敘述中正確的是（）

A.晶體與非晶體的根本區(qū)別在于是否具有規(guī)則的幾何外形

B.晶體具有的物理性質(zhì)是各向異性

C.晶體、非晶休均具有固定的熔點

D.由玻璃制成規(guī)則的玻璃球體現(xiàn)了晶體的自范性

答案B

解析晶體與非晶體的根本區(qū)別在于構成固體的粒子在微觀空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排

列，A不正確；晶體具有的物理性質(zhì)是各向異性，B正確；非晶體沒有固定的熔點，C不正

確；晶體的自范性指的是在適宜條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的規(guī)則的多面體外形的性

質(zhì)，這一適宜條件一般指的是自動結晶析出的。由玻璃制成規(guī)則的玻璃球是非晶體，不能體

現(xiàn)晶體的自范性，D不正確。

2,下列關于金屬物理性質(zhì)原因的描述不正確的是（）

A.金屬具有良好的導電性，是因為金屬晶體中的“電子氣”在電場作用下作定向移動

B.金屬具有良好的導熱性能，是因為自由電子受熱后運動速率增大，與金屬離子碰撞頻率

增大，傳遞了能量

C.金屬晶體具有良好的延展性，是因為金屬晶體中的原子層在滑動過程中金屬鍵未破壞

D.金屬一般具有銀白色光澤，是物理性質(zhì)，與金屬鍵沒有關系

答案D

解析金屬內(nèi)部有自由包子，當有外加電壓時包子定向移動，因此金屬可以導電，AJL確；

金屬內(nèi)部的自由電子受熱后運動速率增大，與金屬離子碰撞頻率增大，傳遞了能量，故金屬

有良好的導熱性，因此B正確：當金屬晶體受到外力作用時，晶體中的各原子層發(fā)生相對滑

動而不斷裂，所以表現(xiàn)出艮好的延展性，故C正確；金屬一般具有銀白色光澤是由于金屬鍵

中的自由電子在吸收可見光以后，發(fā)生躍遷，成為高能態(tài)，然后又會回到低能態(tài)，把多余的

能量以可見光的形式釋放出來的緣故，所以金屬一般具有銀白色光澤與金屬鍵有關系，故D

錯誤。

3.下列過程中化學鍵被破壞的是（）

①碘升華②澳蒸氣被木炭吸附③酒精溶于水④HC1氣體溶于水⑤MgCL溶解于水

⑥Na。熔化

A.全部B.②?④⑤⑥

C.④⑤⑥D.@@

答案C

解析①碘是分子晶體，升華破壞的是分子間作用力，錯誤；②澳蒸氣被木炭吸附破壞的是

分子間作用力，錯誤：③酒精溶于水破壞的是分子間作月力，錯誤：④HC1氣體溶于水在水

分子的作用下，斷裂共價鍵，形成H*和。一，正確；⑤MgCb溶解于水斷裂的是離子鍵，正

確。

4.下列能與NaOH溶液反應的且屬于共價晶體的化合物是（）

A.金剛石B.石墨

C.石英（SiCh）D.CO2

答案C

解析金剛石屬于共價晶體，不能與氫氧化鈉溶液反應，是單質(zhì)不是化合物，A不符合題意：

石墨屬于混合型晶體，不能與氫氧化鈉溶液反應，是單質(zhì)不是化合物，B不符合題意；石英

（SiCh）屬于共價晶體，能與氫氧化鈉溶液反應，是化合物，C符合題意；CO?能與氫氧化鈉溶

液反應，但CO?是屬于分子晶體的化合物，D不符合題意。

5.下列性質(zhì)適合于離子晶體的是（）

A.熔點1037°C,易溶于水，水溶液能導電

B.熔點10.31℃,液態(tài)不導電，水溶液能導電

C.能溶于CS2,熔點112.8℃,沸點444.59

D.熔點97.81℃,質(zhì)軟、導電，密度0.97g-cm-3

答案A

解析A項，熔點1070℃,易溶于水，水溶液能導電，說明該晶體具有離子晶體的特點；B

項，熔點為10.31°C,熔點低，符合分子晶體的特點，液態(tài)不導電，是由于液態(tài)時，只存在

分子，沒有曷子，水溶液能導電，是由于溶于水后，在水分子的作用下電禹出自由移動的禺

子：C項，能溶于CS2、熔點112.8°C,沸點444.5°C,符合分子晶體的特點；D項，金屬

鈉熔點為97.81°C,質(zhì)軟、導電、密度0.97g?cm-3,符合金屬晶體的特點。

6.為了確定SbCb、SbCk、SnQ4是否為離子化合物，可以進行下列實驗，其中合理、可靠

的是（）

A.觀察常溫下的狀態(tài):SbCk是蒼黃色液體，SnCL為無色液體。結論：SbCk和SnCh都是

離子化合物

B.測定SbCb、SbC*SnCL的熔點依次為73.5℃、2.8℃>-33℃。結論：SbCb、SbCl5>

SnCL都不是離子化合物

C.將SbCb、SbCk、SnCh分別溶解于水中，再分別滴入HNCh酸化的AgNCh溶液，均產(chǎn)生

白色沉淀。結論：SbCh、SbCl5>SnCL都是離子化合物

D.測定SbCb、SbCk、SnCL的水溶液的導電性，發(fā)現(xiàn)它們都可以導電。結論：SbCb、SbCk、

SnCL都是離子化合物

答案B

7.下列各項所述的數(shù)字不是6的是（）

A.在NaCl晶體中，與一個Na卡最近的且距離相等的C「的個數(shù)

B.在金剛石晶體中，最小的環(huán)上的碳原子個數(shù)

C.在二氧化硅晶體中，最小的環(huán)上的原子個數(shù)

D.在石墨晶體的層狀結構中，最小的環(huán)上的碳原子個數(shù)

答案C

解析二氧化硅是共價晶體，其中的硅原子數(shù)目與氧原子數(shù)目之比為1：2,空間結構中每個

單元環(huán)由6個硅原子和6個氧原子組成。

8.某研究所合成了一種球形分子，它的分子式為C6oSi6C，,其結構中包含有C60和Si60結構。

下列對該分子的敘述中正澆的是（）

A.分子中Si60被包裹在C60里面

B.形成的晶體屬于分子晶體

C.其摩爾質(zhì)最為2400

D.熔點高、硬度大

答案B

解析硅的原子半徑比碳大，所以化合物C6oSi6o,外層球殼為SUo,故A不正確；根據(jù)題意

知，該晶體是由分子構成的，屬于分子晶體，故B正確；該分子是由60個碳原子和60個硅

原子結合而成，該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為2400g?mo「'故C不正確；該物質(zhì)是分子晶體，熔點

低，硬度小，D不正確。

9.在化學上，常用一條短線表示一個化學鍵，如圖所示的有關結構中，有直線（包括虛線）不

表示化學鍵或分子間作用力的是（）

A.石墨的結構B.白磷的結構

C.CCL的結構D.立方烷（C8H8）的結構

答案c

解析A項，表示的是石墨的層狀結構。在層內(nèi)，每個C原子與相鄰的三個C原子形成共價

鍵，這些共價鍵形成一個個平面正六邊形，這些六邊形結構向空間擴展，就形成了石墨的層

狀結構，在層間，是以分子間作用力結合。不符合題意；B項，在白磷（P。中，每個P原子

與相鄰的三個P原子形成三個共價鍵，鍵角為60。。所以白磷分子的結構是正四面體紿構，

不符合題意；C項，CC14是由分子構成的物質(zhì)。在每個CC14分子中C原子與4個C1原子形

成4個共價鍵，鍵角為109。28'。所以C04分子是正四面體結構。但是四個C1原子間沒有

作用力，不會形成化學鍵，虛線不表示化學鍵，符合題點；D項，在工方烷（C8H8）中每個C

原子與相鄰的三個C原子形成三個共價鍵，鍵角為90。，因此每條線都表示化學鍵，不符合

題意。

10.氯化鈉晶胞（晶體重復的結構單位汝1圖甲所示，該晶體中Cs+與C廠的個數(shù)之比為I：1,

化學式為CsCL若某晶體晶胞結構如圖乙所示，其中含有A、B、C三種元素的粒子，則該

晶體中A、B、C的粒子個數(shù)之比為（）

A.8：6：1B.4：3：

C.1：6：1D.1：1：

答案D

解析根據(jù)晶胞的均攤法，在此晶體的晶胞中有A:8X《=1個，B:1X1=1個，C:6X：

oZ

=3個，即MA）：MB）：MC）=1：1：3,故D正確“

11.已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶體，其晶胞如圖所示，則下面表示該化

合物的化學式正確的是（）

A.ZXY3B.ZX2Y6

C.ZX4YSD.ZXxYu

答案A

解析根據(jù)晶胞結構可知X、Y、Z分別位于晶胞的頂點、棱、體心處，因此根據(jù)均抻法可

知，含有X、Y、Z原子的個數(shù)分別是8xJ=l、12X；=3、I,所以該晶體的化學式是ZXY3,

o4

答案選Ao

二、選擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分。每小題有一個或兩個選項符合題意，全

部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。

12.科學家發(fā)現(xiàn)鈕釧銅氧化合物在90K時具有超導性，若該化合物的結構如圖所示，則該化

合物的化學式可能是（）

OY（紀）

OCu（隹）

?Ba（鋼）

?0（X）

A.YBa2Cu3O8B.YBa2Cu2O5C.YBgCibOsD.YBaCu4O4

答案C

解析由圖可知，圖中有一個億原子，兩個領原子。而銅原子，在頂點和在側棱各有8個,

故總的銅原子數(shù)為《X8+9X8=3個。對于氧原子，共6xJ+7x[=5個，故C正確。

o44Z

13.在CuC12溶液中存在如下平衡：

2-2+-

[CuCl4]+4H2O[CU（H2O）4]+4C1

黃色藍色

下列說法中不正確的是（）

A.將CuCL固體溶于少量水中得到藍色溶液

B.將CuCL固體溶于大量水中得到藍色溶液

C.[CuC14獰和[Cu（H2O）4]2+都是配離子

D.當[CuCLf一和[。1（比0）4產(chǎn)達一定比例時，溶液呈現(xiàn)綠色

答案A

解析將CuCL固體溶于少量水中，則根據(jù)平衡移動方程式可知，主要是以[CuClF一形式存在，

A不正確；稀釋有利于平衡向正反應方向移動，B正確；C正確，其中氯離子和水都是配體。

14.配合物Na2[Fe（CN）5（NO）]可用于離子檢驗，下列說法不正確的是（）

A.此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵、非極性鍵

B.配離子為[Fe（CN）5（NO計2-，中心離子為Fe?*,配位數(shù)為6,配位原子有C和N

C.1mol配合物中o鍵數(shù)目為\0NA

D.該配合物為離子化合物，易電離，1mol配合物電離共得到3NA陰、陽離子

答案AC

解析配合物中存在配位鍵，內(nèi)界和外界之間存在離子鍵，內(nèi)界CN-、NO存在極性鍵，但

不存在非極性鍵，故A錯誤；配離子為[Fe（CN）5（NO）F，中心離子為Fe3+,配體為CN一和

NO,配位原子為C和N,配位數(shù)為6,故B正確：配住鍵也屬于。鍵，配體CFT中公有1

個。鍵，NO中含有1個o鍵，所以1mol配合物中o鍵數(shù)目為6+lX5+l=12mol,即12N,\,

故C錯誤；配合物為離子化合物，易電離，完全也離成Na*和[Fe（CN）5（NO）F,1mol配合

物電離共得到3刈陰、陽離子，故D正確。

15.配合物在許多方面有著廣泛的應用。下列敘述不正確的是（）

A.以Mg?一為中心的大環(huán)配合物葉綠素能催化光合作用

B.Fd+的嚇咻配合物是輸送0?的血紅素

C.[Ag(NFh)2廠是化學鍍銀的有效成分

D.向硝酸銀溶液中加入氨水，可除去硝酸銀溶液中的Ag+

答案D

解析向AgNOs溶液中加入氮水，Ag+與氮水反應先產(chǎn)生沉淀，后沉淀不斷溶解得到配合物。

+

16.已知冰晶石(Na/dFj熔融時的電離方程式為Na3AlF6=3Na+AlF^。現(xiàn)有冰晶石的結

構單元如圖所示，」位于大立方體頂點和面心，。位于大立方體的12條棱的中點和8個小立

方體的體心，是圖中。、。中的一種。下列說法正確的是()

A.冰晶石是離子晶體

B.大立方體的體心處代表A13+

C.與Na+距離相等且最近的Na卡有6個

D.冰晶石晶體的密度約為鏟g.cm3

答案AD

解析由冰晶石熔融時能發(fā)生電高，可知冰晶石是高子晶體，A項正確：每個晶胞中含布j的

個數(shù)為8X5+6xl=4,C的個數(shù)為12X；+8=11,根據(jù)冰晶石的化學式可知，A1F廠與Na"

的個數(shù)比為1：3,故與C必然表示同一種微粒，即為Na'B項錯誤：與Na.距離相等且

4X91()17Q5

最近的Na，有8個，C項錯誤：晶體的密度為60”]0?3底(qx10sygem、心一Rg-cm-\

D項正確。

三、非選擇題；本題共5個小題，共58分。

17.(10分)磁性材料氮化鐵銀合金可用Fe(NO3)3>Ni(NO3)2、丁二酮臟、氨氣、氮氣、氫氧

化鈉、鹽酸等物質(zhì)在一定條件下反應制得。

(1)基態(tài)Ni原子的價電子排布式是。

(2)丁二酮后(結構簡式如圖1所示)中碳原子的雜化方式為o丁二酮后中C、N、O第

一電離能由大到小的順序為。1mol丁二酮后分子中含有。鍵的數(shù)目為。

NOH

人尸'

H3c

NOH

圖I

(3)圖2是一種銀基合金儲氫后的晶胞結構示意圖。該合金儲氫后，含ImolLa的合金含有

Ni的數(shù)目為.

答案⑴3d84s2⑵sp?和sp3N>O>C15NA⑶5NA或3.01XIO2"

解析(2)該分子中甲基上C原子價層電子對個數(shù)是4、連接甲基的碳原子價層電子對個數(shù)是

3,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子雜化類型，前者為sp3、后者為sp2；同一周期元素，

第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第HA族、第VA族第一電離能大于其相鄰

元素，所以第一電離能N>O>C;共價單鍵為一個。鍵、共價雙鍵中含有一個。鍵和一個兀

鍵，1個丁二酮肪分子中含有15個。鍵，則1mol該物質(zhì)中含有15moi。鍵。

(3)該晶胞中La原子個數(shù)=8X：=1、Ni原子個數(shù)=4X3+1+4X<=5,則該晶胞中La、Ni

原子個數(shù)之比為1:5,所以含1molLa的合金含有Ni的數(shù)目為5必=3.01X1024<.

18.(10分)氮化硼(BN)晶體有多種結構。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相似，

具有層狀結構，可作高溫泡滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體

結構如圖所示。

六方相氮化硼立方相限化硼

。策原產(chǎn)?硼原子

(1)關于這兩種晶體的說法，正確的是(填字母)。

A.立方相氮化硼含有。鍵和兀鍵，所以硬度大

B.六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟

C.兩種晶體中B—N均為共價鍵

D.兩種晶體均為分子晶體

(2)六方相氮化硼晶體層內(nèi)?個硼原子與相鄰氮原子構成的空間結構為,其結構與石

墨相似卻不導電，原因是o

(3)立方相氮化硼晶體，硼原子的雜化軌道類型為o該晶體的天然礦物在青藏高

原地下約300km古地殼中被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這一礦物形成厚實，推斷實驗室由六方相氮化硼合

成立方相氮化硼需要的條件應是。

(4)NH4BF4(氟硼酸鐵)是合成氮化硼納米管的原料之一.ImolNH4BF4含有mol配位鍵。

答案(1)BC(2)平面三角形層狀結構之間沒有自由移動的電子(3)sp3高溫、高壓

(4)2

解析(1)A項，立方相氮化硼只含有。鍵，由于形成的是立體網(wǎng)狀結構，所以硬度大，錯誤：

B項，六方相氮化硼層間以分子間作用力結合，作用力，:、，所以質(zhì)地軟，正確；C項，兩種

晶體中B—N均為共價鍵，正確；D項，兩種晶體前者是混合型晶體，后者是共價晶體，錯

誤。

(2)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰氮原子構成的空間結構為平面三角形：其組構與

石墨相似卻不導電，原因是層狀結構之間沒有自由移動的電子。

(3)立方相氮化硼晶體，硼原子的雜化軌道類型為sp3;根據(jù)這一礦物形成事實，推斷實驗室

由六方相氯化硼合成之方出缸化硼需要的條件應是高湍、高壓的條件。

(4)NH』BF4(氟硼酸校)是合成氮,化硼納米管的原料之一。1molNH4BF4含有N與H原子間和B

與F原子間形成的2moi配位鍵。

19.