1、學案十二：晶體的常識2012-12-2編寫：羅智穎 校審：任志偉1、 晶體與非晶體【典題解悟】例1水的狀態除了氣、液和固態外，還有玻璃態。它是由液態水急速冷卻到165k時形成的，玻璃態的水無固態形狀，不存在晶體結構，且密度與普通液態水的密度相同，有關玻璃態水的敘述正確的是( )A.水由液態變為玻璃態，體積縮小 B.水由液態變為玻璃態，體積膨脹C. 玻璃態是水的一種特殊狀態 D. 玻璃態水是分子晶體解析： 這是一道信息題，從題給信息知玻璃態的水密度與普通液態水的密度相同，故A、B錯誤。又只、知玻璃態的水無固定形態，不存在晶體結構，故D錯誤。 答案： D例2：下列物質屬于晶體的是( )A.橡膠 B

2、.玻璃 C.食鹽 D.水晶解析：固體有晶體和非晶體之分，晶體是內部微粒（原子、離子和分子）在空間按一定規律做周期性重復排列構成的固體物質，食鹽、冰、金屬、寶石、水晶、大部分的礦石等都是晶體；非晶體的內部原子或分子的排列呈現雜亂無章的分布狀態，如玻璃、橡膠等都是非晶體。答案：CD【課堂練習1】1.下列關于晶體與非晶體的說法正確的是：（ ）A. 晶體一定比非晶體的熔點高B. 晶體有自范性但排列無序C. 非晶體無自范性而且排列無序D. 固體SiO2一定是晶體2.區別晶體與非晶體最可靠的科學方法是：（ ）A. 熔沸點B. 硬度C. 顏色D. x-射線衍射實驗3.下列不屬于晶體的特點是：（ ）A. 一定

3、有固定的幾何外形B. 一定有各向異性C. 一定有固定的熔點D. 一定是無色透明的固體4.下列過程可以得到晶體的有：（ ）A. 對NaCl飽和溶液降溫，所得到的固體B. 氣態H2O冷卻為液態，然后再冷卻成的固態C. 熔融的KNO3冷卻后所得的固體D. 將液態的玻璃冷卻成所得到的固體5.晶體具有各向異性。如藍晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與層垂直的方向上的導電率與層平行的方向上的導電率1104。晶體的各向異性主要表現在是：（ ）硬度 導熱性 導電性 光學性質A. B. C. D.6.下列關于晶體與非晶體的說法正確的是：（ ）A晶體一定比非晶體的熔點高 B晶

4、體有自范性但排列無序C非晶體無自范性而且排列無序 D固體SiO2一定是晶體7.晶體與非晶體的嚴格判別可采用 （ ） A有否自范性 B有否各向同性 C有否固定熔點 D有否周期性結構8.晶體的自范性即_，晶體呈自范性的條件之一是_；晶體的熔點_,而非晶體的熔點_；區分晶體與非晶體最可靠的科學方法是_。9.得到晶體一般有三條途徑:(1)_ _ _ _(2)_ _ (3)_ _ _ 10.填表:自范性微觀結構晶體非晶體11.在我們的生活中遇到許多固體，我們知道固體可以分為晶體與非晶體。請你舉出常見的晶體與非晶體的實例。二、晶體結構的基本單元 晶胞【典題解悟】例1：如下圖所示的甲、乙、丙三種晶體：試寫出

5、：(1)甲晶體化學式（X為陽離子）為 。 (2)乙晶體中A、B、C三種微粒的個數比是 。(3)丙晶體中每個D周圍結合E的個數是 個。 解析：明確由晶胞構成的晶體，其化學式不是表示一個分子中含有多少個原子，而是表示每個晶胞中平均含有各類原子的個數，即各類原子的最簡個數比。解答這類習題，通常采用分割法。分割法的根本原則是：晶胞任意位置上的一個原子如果是被x個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是。只要掌握晶體立方體中微粒實際占有“份額”規律：頂點微粒在立方體中實占，立方體面上微粒實占，立方體棱邊上微粒實占，立方體內部微粒按有1算1統計。 甲中X位于立方體體心，算做1，Y位于立方體頂點，

6、實際占有：×4=個，X:Y=1: =2:1，所以甲的化學式為X2Y。 乙中A占有：×8=1，B占有×6=3，C占有1個，由此推出A:B:C=1:3:1。丙中D周圍的E的個數與E周圍D的個數相同，E周圍有8個D，所以D周圍有8個E。答案： X2Y 1:3:1 8例2.美國科學雜志評選2001年世界科技十大成就中，名列第五的日本青山學院大學教授秋光純發現的金屬間化合物硼化鎂超導轉變溫度高達39K，該金屬間化合物的晶體結構如上圖。則它的化學式為（ ）A.MgB B.Mg2B C.MgB2 D.Mg2B3解析：觀察硼化鎂的結構為六方晶胞，位于棱柱頂點的每個鎂原子被6個這樣

7、的結構單元共用，一個結構單元只用這個鎂原子的六分之一，位于面上的鎂原子被2個這樣的結構單元共用，一個結構單元只用這個鎂原子的二分之一，故這個結構單元中含鎂原子的個數為：12×2×3；6個硼全部位于此結構單元中，則這個結構單元中硼原子的個數為6。 晶胞中鎂原子與硼原子的個數比為：3: 6=1: 2，故化學式為MgB2 。答案：C【課堂練習2】1右圖為某晶體的一個晶胞示意圖，該晶體由A、B、C三種基本粒子組成，則該晶體的化學式為（ ）AA6B8C BA2B4C CA3BC DA3B4C2下列有關晶胞的敘述正確的是（ ） A晶胞是晶體中的最小的結構重復單元 B不同的晶體中晶胞的大

8、小和形狀都相同 C晶胞中的任何一個粒子都屬于該晶胞 D已知晶胞的組成就可推知晶體的組成3.下圖所示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，其對應的化學式正確的是（圖中：O-X，-Y，-Z）（ ）。4.右圖是金屬晶體的A1型密堆積形成的面心立方晶胞示意圖，在密堆積中處于同一密置層上的原子組合是（ ）。A. B. C. D.5構成某物質晶體的晶胞為小立方體，A、B、C、D四種元素的原子分別占據小立方體的頂點、棱心、面心、體心，則晶體中A、B、C、D原子的個數比為 。6某離子晶體的晶胞結構如圖所示，X位于立方體的頂點，Y位于立方體的中心。（1）晶體中每個Y同時吸引 個X，每個X同時吸

9、引 個Y，該晶體的化學式為 。（2）晶體中每個X周圍與它最接近的距離相等的X共有 個。7晶體中，每個Cl-周圍與它接近且距離相等的Cl-共有 個，每個Na+的周圍共有 個Cl-。晶胞是整個晶體中最小的結構重復單位，則NaCl晶體中每個晶胞中Na+有 個。如果從NaCl晶體中切下兩個相近的晶胞，則其中Na+有 個。在NaCl晶體中，與Na+距離等同且最近的Cl-所圍成的空間幾何構型為 （填序號）。A.正四面體 B.正六面體 C.正八面體 D.正十二面體第一節 晶體的常識(1)1下列物質有固定熔、沸點的是（ ）ACuSO4溶液 B石蠟 C玻璃 D白磷2關于晶體的說法正確的是（ ）A晶體就是固體 B

10、有些晶體是純凈物，有些晶體是混合物C晶體從外觀上看是有規則幾何形狀的固體 D不同的晶體可能有不同的幾何形狀3、晶體具有各向異性。如藍晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與層垂直的方向上的導電率與層平行的方向上的導電率1104。晶體的各向異性主要表現在是：（ ）硬度 導熱性 導電性 光學性質A、 B、 C、 D、4下列關于晶體與非晶體之間的區別的敘錯誤的是 （ ）A化學性質不同 B物理性質不同 C外觀形狀不同 D 微粒狀態不同5下列現象表現為晶體的自范性的是 （ ）ANaCl溶于水 BKMnO4受熱分解C不規則的晶體能生長成規則的 D碘升華6制取晶體的方法中，

11、不正確的是 （ ）A熔融態物質凝固 B氣態物質冷卻不經過液態直接凝固（凝華）C溶質從溶液中析出 D萃取、分液7關于晶體的結構說法正確的是 （ ）A晶體內部的質點排列規則有序 B凡是有棱角的物質就是晶體C晶體的外觀規則，但是有些內部結構是無序的 D粉末狀的物質不是晶體8市場上有許多不法分子利用老百姓對寶石的知識知道得不多，常用玻璃制品代替寶石出售給群眾，騙取錢財。如果你是執法人員，你如何簡單鑒別（ ）A高溫灼燒 B分別在玻璃上刻劃，看痕跡C在光線下觀察其形狀和折光性 D測密度9光纖和某一種玻璃的主要成分都可看成是SiO2，則（ ）A前者是晶體，后者是非晶體 B兩者都是非晶體C兩者都是晶體 D后者

12、是晶體，前者是非晶體10.下列過程可以得到晶體的有 （ ）A.對NaCl飽和溶液降溫，所得到的固體 B.氣態H2O冷卻為液態，然后再冷卻成的固態C.熔融的KNO3冷卻后所得的固體D.將液態的玻璃冷卻成所得到的固體11有關晶胞的敘述正確的是（ ）A晶胞是晶體結構中的基本結構單元 B根據晶體的不同，晶胞可以是多種形狀的幾何體C晶胞都是平行六面體 D晶胞都是正八面體12對“整塊晶體可以看作是數量巨大的晶胞“無隙并置”而成”的理解錯誤的是A晶胞之間沒有任何間隙 B晶體是晶胞的堆積C晶胞排列時，取向相同 D“并置”是指晶胞都是平行排列的13如圖是鈉的晶胞示意圖，其中含幾個鈉原子（ ） （第13題） （第

13、14題）A9 B8 C3 D214上圖是碘晶體中碘分子的排列圖，碘分子的排列的方向有幾種（ ）A2 B5 C8 D1415最近發現一種由鈦（Ti）原子和碳原子構成的氣態團簇分子，分子模型如右圖所示，其中圓圈表示鈦原子，黑點表示碳原子，則它的化學式為 ATiC B C D16有下列某晶體的空間結構示意圖。圖中和化學式中M分別代表陽離子，圖中和化學式中N分別代表陰離子，則化學式為MN2的晶體結構為（第15題） A B C D17已知CsCl晶體的密度為，NA為阿伏加德羅常數，相鄰的兩個Cs+的核間距為acm，如圖所示，則CsCl的相對分子質量可以表示為（ ） A B C D18金屬銅的晶胞是一個“

14、面心立方體”（注：八個頂點和六個面分別有一個金屬原子）。則金屬銅平均每個晶胞中有的金屬原子是A5 B4 C3 D219三氟化氮（NF3）是無色無味的氣體，它可由氨和氟直接反應得到：4NH3+3F2=NF3+3NH4F。下列有關NF3的敘述正確的是 （ ）ANF3是離子化合物 BNF3中的N呈+3價CNF3的氧化性比F2強 DNF3的還原性比NH3強20為緩解北京地區的旱情，有關部門選擇適宜的條件和方法，向大氣中發射催雨劑，其主要成分是干冰（固態CO2）、液氮、碘化銀等。下列有關敘述不正確的是：（ ）A 干冰和液氮都是由分子構成的晶體 B干冰和液氮的分子中都有非極性共價鍵C干冰和液氮催雨的原理都

15、屬于物理變化D碘化銀粒在冷云中產生冰晶，起到催雨作用21水的沸點是100，硫化氫的分子結構跟水相似，但它的沸點卻很低，是60.7°C，引起這種差異的主要原因是（ ）A范德華力 B共價鍵 C氫鍵 D相對分子質量22干冰是CO2的晶體，則存在于晶體中的作用力為（ ）A氫鍵 B分子間作用力 C共價鍵 D離子鍵23乙醇易溶于水中，這可以用以下的理由解釋（ ）A相似相溶 B乙醇分子與水易形成氫鍵C乙醇分子與水之間形成了化學鍵 D兩者的晶體類型相同24.現有甲、乙、丙、丁四種晶胞（如圖所示），可推知：甲晶體中A與B的離子個數比為 ；乙晶體的化學式為 ；丙晶體的化學式為_ _；丁晶體的化學式為_

16、_。25在一個小燒杯里加入少量碘，用一個表面皿蓋在小燒杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯放在石棉網上加熱，觀察實驗現象。并在表面皿上加少量冷水的作用是 。觀察到的實驗現象是 ， 。在表面皿上是碘的 （填“晶體”、“非晶體”）這種方法是 ，制取晶體的方法還有 、 。26某同學為了研究晶體的性質做如下的實驗：在一燒杯中加入一定量的水，加入硫酸銅，配成飽和溶液 再加入一定量的硫酸銅取一小的硫酸銅晶體，去除晶體的一小角 用頭發系住晶體，把另一頭系在一玻璃棒上，并懸在燒杯口，晶體浸沒在溶液中過一夜后，取出發現小晶體長大、規則。請回答下列問題為什么要加過量的硫酸銅？如果不過量，現象又如何？小晶體長大、

17、規則說明什么？第二節 晶體的常識(2)1.晶體與非晶體的嚴格判別可采用 ( )A. 有否自范性 B.有否各向同性 C.有否固定熔點 D.有否周期性結構2.某物質的晶體中含A、B、C三種元素，其排列方式如圖所示(其中前后兩面心上的B原子未能畫出)，晶體中A、B、C的中原子個數之比依次為( ) A.1:3:1 B.2:3:1 C.2:2:1 D.1:3:3 （第2題） （第3題）3.1987年2月，未經武（Paul Chu）教授等發現鈦鋇銅氧化合物在90K溫度下即具有超導性。若該化合物的結構如上圖所示，則該化合物的化學式可能是（ ）A.YBa2CuO7x B.YBa2Cu2O7x C.YBa2Cu

18、3O7x D.YBa2Cu4O7x4.白磷分子如圖所示：則31 g白磷分子中存在的共價鍵數目為（）A4 NA BNA C1.5 NA D0.25 NA5某離子化合物的晶胞如右圖所示立體結構，晶胞是整個晶體中最基本的重復單位。陽離子位于此晶胞的中心，陰離子位于8個頂點，該離子化合物中，陰、陽離子個數比是（ ）A、18 B、14 C、12 D、116.如右圖石墨晶體結構的每一層里平均每個最小的正六邊形占有碳原子數目為（ ）A、2 B、3 C、4 D、67仔細觀察下列圖形，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是玻璃 D不能確定8.下列有關晶體的特征及結構的陳述中不

19、正確的是（ ）   A 單晶一般都有各向異性    B 晶體有固定的熔點   C 所有晶體都有一定的規整外形    D 多晶一般不表現各向異性9下列物質中，既含極性鍵又含配位鍵的離子晶體是ABa(OH)2 BH2SO4 C(NH4)2SO4 DCaF210已知氯化鋁的熔點為190（2.02×105Pa），但它在180和常壓下即開始升華。（1）氯化鋁是 晶體（填“離子”或“分子”）。（2）在500，1.01×105Pa時，氯化鋁的蒸氣密度（換算成標準狀況）為11.92g·L1，且已知它的

20、結構中還含有配位鍵，氯化鋁的結構式為 。（3）設計一個更可靠的實驗，證明氯化鋁是離子晶體還是分子晶體，你的實驗是 。11有A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的核電荷數按C、A、B、D、E的順序增大。C、D都能分別與A按原子個數比為 11或21形成化合物；CB可與EA2反應生成C2A與氣態物質EB4；E的M層電子數是K層電子數的2倍。（1）寫出這五種元素的名稱：A_，B_，C_，D_，E_。（2）比較EA2與EB4的熔點高低（填化學式）_>_。（3）寫出D單質與CuSO4溶液反應的離子方程式_ _ 。12.晶體中最小的重復單元晶胞，凡處于立方體頂點的微粒，同時為 個晶胞共有；凡處于立方

21、體棱上的微粒，同時為 個晶胞共有；凡處于立方體面上的微粒，同時為 個晶胞共有；凡處于立方體體心的微粒，同時為 個晶胞共有。13.現有甲、乙、丙(如下圖)三種晶體的晶胞：(甲中x處于晶胞的中心，乙中a處于晶胞的中心)，可推知：甲晶體中x與y的個數比是_，乙中a與b的個數比是_，丙晶胞中有_個c離子，有_個d離子。14.右圖是超導化合物-鈣鈦礦晶體的晶胞結構。請回答： (1)該化合物的化學式為                 &#

22、160;         。 (2)在該化合物晶體中，與某個鈦離子距離最近且相等的其他鈦離子共有       個。 15右圖是石英晶體平面示意圖，它實際上是立體的網狀結構，其中硅、氧原子數之比為 。原硅酸根離子SiO44的結 構可表示為左圖. 二聚硅酸根離子Si2O76中，只有硅氧鍵，它的結構可表示為 。16.已知晶體的結構單元是由硼原子組成的正二十面體（如圖），其中有20個等邊三角形的面和一定數目的頂角，每個頂角各有一個硼原子。通過觀察圖形及推

23、算，得出此基本結構單元是由_個硼原子構成的，其中BB鍵的鍵角為_，共含有_個BB鍵。17.如圖為NaCl晶體結構圖，圖中直線交點處為NaCl晶體中Na+與Cl-所處的位置(不考慮體積的大小)。(1)請將其代表Na+的用筆涂黑圓點，以完成 NaCl晶體結構示意圖。(2)確定晶體的晶胞，分析其構成。(3)從晶胞中分Na+周圍與它最近時且距離相等的 Na+共有多少個?18.1996年諾貝化學獎授予對發現C60有重大貢獻的三位科學家。C60分子是形如球狀的多面體(如圖)，該結構的建立基于以下考慮：C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵；C60分子只含有五邊形和六邊形；多面體的頂點數、面數

24、和棱邊數的關系，遵循歐拉定理：頂點數面數棱邊數2據上所述，可推知C60分子有12個五邊形和20個六邊形，C60分子所含的雙鍵數為30。請回答下列問題：（1）.固體C60與金剛石相比較，熔點較高者應是_，理由是：_.（2）.試估計C60跟F2在一定條件下，能否發生反應生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_，并簡述其理由：_。（3）.通過計算，確定C60分子所含單鍵數。C60分子所含單鍵數為 。（4）. C70分子也已經制得,它的分子結構模型可以與C60同樣考慮面推知。通過計算確定C70分子中五邊形和六邊形的數目。【課堂練習1】參考答案 答案：1.C；2.D；3.D；4.AC；5.D；6.C

25、; 7.D; 8.晶體能自發性地呈現多面體外形的性質、晶體的生長速率適當；固定，無固定；x-射線衍射實驗。9（1）熔融態物質凝固；（2）氣態物質冷卻不經液態直接凝固（凝華）；（3）溶質從溶液中析出。10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沒有原子排列相對無序11.晶體：瑪瑙、水晶、硫晶體等等；非晶體玻璃、水泥等等?！菊n堂練習2】參考答案 1 C 2 AD 3. C 4.B5. 1：3：3：1 6. (1)4， 8 ， XY2(或Y2X) (2)12 7 . 12，6，4，8，C晶體常識(1)參考答案：1D 2CD 3D 4D 5C 6D 7A 8BC 9A 10.AC 11.AC 12.B 13.D 14.A 15.D 16B 17A 18B 19.B 20.B 21.C 22.BC 23.AB241：1；C2D；EF；XY2Z25冷卻碘蒸汽 燒杯中充滿紫色的蒸汽，在表面皿上有紫黑色的警惕 晶體 凝華，熔融態物質凝固、結晶 26加過量的硫酸銅是使晶體長大，晶體的大小不變，但是變規則 說明晶體的規則幾何外形、晶體的各向異性 晶體常識(2)參考答案1.D 2.A 3.C 4.C 5.D 6.A 7.C 8.D 9.C10