1、第一節(jié)晶體的常識(shí) 課標(biāo)要求1了解晶體的初步知識(shí)，知道晶體與非晶體的本質(zhì)差異。2學(xué)會(huì)識(shí)別晶體與非晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。3掌握晶胞的概念以及晶胞中粒子個(gè)數(shù)的計(jì)算方法。1晶體具有自范性、各向異性和固定的熔點(diǎn)。2習(xí)慣采用的晶胞都是平行六面體，相鄰晶胞之間沒有空隙，所有晶胞平行排列，取向相同。3立方晶胞頂點(diǎn)上的粒子為8個(gè)晶胞共有，棱上的粒子為4個(gè)晶胞共有，面上的粒子為2個(gè)晶胞共有。 1晶體與非晶體的本質(zhì)差異自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有原子在三維空間呈周期性有序排列非晶體無原子排列相對(duì)無序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

2、范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形。(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)1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)晶體有自范性但其微粒排列無序()(2)晶體具有各向同性，非晶體具有各向異性()(3)晶體有固定的熔點(diǎn)()(4)熔融態(tài)物質(zhì)快速冷卻即可得到晶體()答案：(1)×(2)×(3)(4)×2下列敘述中，不正確的是()A從硫酸銅飽和溶液中可以析出硫酸銅晶體B具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體C

3、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D具有各向異性的固體一定是晶體解析：選C晶體與非晶體的根本區(qū)別在于其內(nèi)部粒子在空間中是否按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列。溶質(zhì)從溶液中析出是得晶體的一條途徑，A項(xiàng)正確；晶體所具有的規(guī)則幾何外形、各向異性和固定的熔點(diǎn)是其內(nèi)部粒子規(guī)律性排列的外部反映，因此D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。有些人工加工而成的固體也具有規(guī)則的幾何外形，B正確。 1晶胞的結(jié)構(gòu)(1)概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。(2)結(jié)構(gòu)：晶胞一般都是平行六面體，晶體是由無數(shù)晶胞“無隙并置”而成。“無隙”：相鄰晶胞之間無任何間隙。“并置”：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。(3)一種晶體所有晶胞的形狀及其內(nèi)部

4、的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列是完全相同的。2晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算(以銅晶胞為例)(1)晶胞的頂角原子是8個(gè)晶胞共用的，晶胞棱上的原子是4個(gè)晶胞共用的，晶胞面上的原子是2個(gè)晶胞共用的。(2)金屬銅的一個(gè)晶胞中銅的原子個(gè)數(shù)為8×6×4。1常見的晶胞有幾種類型？提示：長(zhǎng)方體(正方體)晶胞和非長(zhǎng)方體(非正方體)晶胞。2計(jì)算晶胞中微粒數(shù)目為什么采用均攤法？提示：晶體中的晶胞無隙并置，位于晶胞頂點(diǎn)上、棱上、面上的微粒，不完全歸該晶胞所有，只占其中的1/n，故采用均攤法。3晶體的質(zhì)量和密度是什么關(guān)系？提示：質(zhì)量體積×密度。1晶胞中微粒的計(jì)算方法均攤法均攤是指每個(gè)晶胞中平均擁有的微

5、粒數(shù)目。若每個(gè)微粒為n個(gè)晶胞所共有，則該微粒就有個(gè)微粒屬于該晶胞。(1)長(zhǎng)方體(正方體)晶胞中不同位置的微粒數(shù)的計(jì)算。(2)非長(zhǎng)方體(非正方體)晶胞中粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)視具體情況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)對(duì)六邊形的貢獻(xiàn)為。2晶胞密度的有關(guān)計(jì)算(1)假設(shè)某晶體的晶胞如下：以M表示該晶體的摩爾質(zhì)量，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，N表示一個(gè)晶胞中所含的微粒數(shù)，a表示晶胞的棱長(zhǎng)，表示晶體的密度，計(jì)算如下：該晶胞的質(zhì)量用密度表示：m·a3用摩爾質(zhì)量表示：mM則有：·a3M，M(2)常用關(guān)系及計(jì)算方法立方晶胞的面對(duì)角線與邊長(zhǎng)a的關(guān)系：面對(duì)角線等于a；晶胞的體

6、對(duì)角線與邊長(zhǎng)的關(guān)系：體對(duì)角線等于a。晶體的密度是晶體的質(zhì)量與晶體體積的比值，可把晶胞擴(kuò)大阿伏加德羅常數(shù)(NA)倍，再進(jìn)行計(jì)算。1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)晶胞是晶體的最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元()(2)不同的晶體中晶胞的大小和形狀都相同()(3)晶胞中的任何一個(gè)粒子都屬于該晶胞()(4)已知晶胞的組成就可推知晶體的組成()答案：(1)(2)×(3)×(4)2某離子化合物的晶胞如圖所示。陽(yáng)離子位于晶胞的中心，陰離子位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)上，則該離子化合物中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比為()A18B14C12 D11解析：選D陰離子位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為8

7、5;1，陽(yáng)離子位于晶胞的中心，個(gè)數(shù)為1。3.某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體的中心。(1)晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著_個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著_個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式為_。(2)晶體中在每個(gè)X周圍與它最接近且距離相等的X共有_個(gè)。(3)晶體中距離最近的兩個(gè)X與一個(gè)Y形成的夾角XYX為_(填角的度數(shù))。解析：晶胞中的粒子分為4種：體心上的粒子完全屬于該晶胞；面心上的粒子屬于該晶胞；棱上的粒子屬于該晶胞；頂點(diǎn)上的粒子屬于該晶胞。本題粒子Y位于體心，粒子X位于頂點(diǎn)，所以該晶體的化學(xué)式為Y2X(或XY2)。觀察圖，4個(gè)X和1個(gè)Y構(gòu)成了一個(gè)正四面體，故XYX109°28。

8、答案：(1)48Y2X或XY2(2)12(3)109°28三級(jí)訓(xùn)練·節(jié)節(jié)過關(guān)1下列敘述不屬于晶體特性的是()A有規(guī)則的幾何外形B具有各向異性C有對(duì)稱性 D沒有固定熔點(diǎn)解析：選D晶體具有規(guī)則的幾何外形、各向異性、對(duì)稱性三大特性，而且晶體有固定的熔點(diǎn)。2下列關(guān)于晶體的敘述不正確的是()A晶體有自范性B晶體內(nèi)部粒子的排列高度有序C晶體的某些物理性質(zhì)常會(huì)表現(xiàn)出各向異性D粉末狀固體一定不是晶體解析：選D晶體的特點(diǎn)有：內(nèi)部粒子排列得高度有序性、有自范性和各向異性。當(dāng)晶體的晶粒較小時(shí)，即為粉末狀，故D不正確。3.某物質(zhì)的晶體內(nèi)部一截面上原子的排布情況如右圖所示，則該晶體的化學(xué)式可表示為(

9、)AA2B BABCAB2 DA3B解析：選B由該晶體一截面上原子的排布情況可知，每一個(gè)A原子周圍有2個(gè)B原子，每一個(gè)B原子周圍有2個(gè)A原子。故該晶體的化學(xué)式可表示為AB。4.某物質(zhì)的晶體中含A、B、C三種元素，其排列方式如圖所示，晶胞中A、B、C的原子個(gè)數(shù)比為()A131 B231C121 D133解析：選C該晶體結(jié)構(gòu)單元中含A為8×1，含B為4×2，含C為1，因此N(A)N(B)N(C)121，故C正確。5如圖所示的甲、乙、丙三種晶體：試推斷甲晶體的化學(xué)式(X為陽(yáng)離子)為_，乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是_，丙晶體中每個(gè)D周圍結(jié)合E的個(gè)數(shù)是_個(gè)。解析：甲中X位于立

10、方體體心，有1個(gè)，Y位于立方體的頂點(diǎn)，實(shí)際有×4個(gè)，N(X)N(Y)121，故甲的化學(xué)式為X2Y；乙中A有 ×81個(gè)，B有 ×63個(gè)，C在體心，有1個(gè)，故N(A)N(B)N(C)131；丙中D點(diǎn)被8個(gè)同樣的晶胞共用，故結(jié)合E的個(gè)數(shù)是8個(gè)。答案：X2Y13181下列哪些性質(zhì)不能區(qū)別晶體與玻璃體()A各向異性 BX­射線衍射C導(dǎo)電性 D有無固定的熔點(diǎn)解析：選C玻璃體是非晶體。根據(jù)晶體的特點(diǎn)和性質(zhì)可知，晶體具有規(guī)則的幾何外形，具有各向異性，X­射線衍射時(shí)能看到明顯的譜線。而晶體中除金屬晶體外，一般不易導(dǎo)電。2下列有關(guān)晶體和非晶體的說法中正確的是()A

11、具有規(guī)則幾何外形的固體均為晶體B晶體具有自范性，非晶體沒有自范性C晶體研碎后即變?yōu)榉蔷w D將玻璃加工成規(guī)則的固體即變成晶體解析：選B晶體的規(guī)則幾何外形是自發(fā)形成的，有些固體盡管有規(guī)則的幾何外形，但由于不是自發(fā)形成的，所以不屬于晶體，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體是由晶胞通過無隙并置形成的，組成晶體的粒子在三維空間呈現(xiàn)周期性的有序排列，因此，晶體研碎成小的顆粒仍然是晶體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；自范性是晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別，B項(xiàng)正確。3下列關(guān)于晶體的性質(zhì)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(duì)稱性是矛盾的C晶體的對(duì)稱性是微觀粒子按一定規(guī)律做周期性

12、重復(fù)排列的必然結(jié)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解析：選B晶體的各向異性取決于微觀粒子的排列具有特定的方向性，而對(duì)稱性是微觀粒子按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列的必然結(jié)果，B項(xiàng)的說法錯(cuò)誤。4如圖是a、b兩種不同物質(zhì)的熔化曲線，下列說法正確的是()a是晶體b是晶體a是非晶體b是非晶體ABC D解析：選D由題可知a有固定熔點(diǎn)，屬于晶體，b沒有固定熔點(diǎn)，屬于非晶體。5鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。鈦酸鋇晶體結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，它的化學(xué)式是()ABaTi8O12 BBaTi4O5CBaTi2O4 DBaTiO3解析：選D觀察鈦酸鋇晶體結(jié)構(gòu)示意

13、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(gè)頂點(diǎn)，每個(gè)Ti有屬于該晶胞；O處于立方體的12條棱的中點(diǎn)，每個(gè)O有屬于該晶胞。即晶體中N(Ba)N(Ti)N(O)1113。6根據(jù)晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)，判斷下列晶體的化學(xué)式不正確的是()解析：選A在立方晶胞中，只有處于晶胞內(nèi)部的粒子才完全屬于該晶胞，處于面上的微粒有屬于該晶胞，處于棱上的微粒有屬于該晶胞，處于各頂點(diǎn)上的微粒只有屬于該晶胞。據(jù)此可以算出各晶體的化學(xué)式分別是AB、C2D、EF、XY3Z，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。7如圖是CsCl晶體的一個(gè)晶胞，相鄰的兩個(gè)Cs的核間距為a cm，NA為阿伏加德羅常數(shù)，CsCl的相對(duì)分子質(zhì)量用M表示，則

14、CsCl晶體的密度為()A. B.C. D.解析：選D由均攤法求得CsCl晶胞含有1個(gè)Cs和1個(gè)Cl，其質(zhì)量是，再由相鄰的兩個(gè)Cs的核間距為a cm，求出該晶胞的體積是a3，所以晶胞的密度是，晶體的密度和晶胞的密度是相同的。8如下圖所示，現(xiàn)有甲、乙、丙三種晶體的晶胞：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(gè)數(shù)比是_，乙中A與B的個(gè)數(shù)比是_，丙晶胞中有_個(gè)C離子，有_個(gè)D離子。解析：注意甲中并不是8個(gè)頂點(diǎn)上都有Y，而只有6個(gè)頂點(diǎn)上存在Y原子。甲中XY143；乙中AB111；丙中C的個(gè)數(shù)為6×4，D的個(gè)數(shù)為4。答案：4311449元素X的某價(jià)態(tài)離子Xn中所有

15、電子正好充滿K、L、M三個(gè)能層，它與N3形成的晶體結(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)該晶體中離子Xn的n_。(3)X元素的原子序數(shù)是_。(4)晶體中每個(gè)N3被_個(gè)等距離的Xn包圍。解析：(1)Xn位于晶胞的棱上，其數(shù)目為12×3；N3位于晶胞的頂角，其數(shù)目為8×1，故二者個(gè)數(shù)比為31。(2)由晶體的化學(xué)式X3N知X所帶電荷數(shù)為1。(3)因?yàn)镵、L、M三個(gè)能層充滿，故Xn有2、8、18結(jié)構(gòu)，所以X的原子序數(shù)是29。(4)N3位于晶胞頂角，故其被6個(gè)Xn從上、下、左、右、前、后包圍。答案：(1)31(2)1(3)29(4)61.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每

16、一層內(nèi)，每個(gè)碳原子都跟其他3個(gè)碳原子相結(jié)合。據(jù)圖分析，石墨晶體中碳原子數(shù)與共價(jià)鍵數(shù)之比為()A23B21C13 D32解析：選A每個(gè)碳原子被3個(gè)六邊形共用，每個(gè)共價(jià)鍵被2個(gè)六邊形共用，則石墨晶體中碳原子數(shù)與共價(jià)鍵數(shù)之比為23。2.最近發(fā)現(xiàn)一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右圖所示，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()ATi14C13 BTiCCTi4C4 DTi4C3解析：選A由題意知該物質(zhì)是氣態(tài)團(tuán)簇分子，題目中的圖示應(yīng)是該物質(zhì)的一個(gè)完整的分子，由14個(gè)Ti原子和13個(gè)C原子構(gòu)成，A項(xiàng)正確。3.某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種微粒數(shù)之比

17、是()A394B142C294D384解析：選B該晶體中含A原子個(gè)數(shù)為6×，B原子個(gè)數(shù)為6×3×2，C原子個(gè)數(shù)為1；則A、B、C的個(gè)數(shù)比為21142。4.硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高紀(jì)錄。如圖是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有一個(gè)鎂原子；6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為()AMgB BMgB2CMg2B DMg3B2解析：選B六棱柱的頂點(diǎn)上的鎂原子被6個(gè)晶胞共用，棱柱的上下底面上的鎂原子被2個(gè)晶胞共用，1個(gè)晶胞中含有鎂原子：12×2×3,6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)，完全屬于1個(gè)晶

18、胞，N(Mg)N(B)3612。5金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式，a、b、c分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu)，其晶胞a、b、c內(nèi)金屬原子個(gè)數(shù)比為()A321 B1184C984 D21149解析：選Aa晶胞中原子個(gè)數(shù)：12×2×36(個(gè))，b晶胞中原子個(gè)數(shù)：8×6×4(個(gè))，c晶胞中原子個(gè)數(shù)：8×12(個(gè))，所以a、b、c晶胞中原子個(gè)數(shù)比為642321。6某晶體的晶體結(jié)構(gòu)中最小重復(fù)單元如圖所示：A為陰離子，在正方體內(nèi)，B為陽(yáng)離子，分別在頂點(diǎn)和面心，則該晶體的化學(xué)式為()AB2A BBA2CB7A4 DB4A7解析：選B根據(jù)題圖知，A的粒子數(shù)為8

19、，B的粒子數(shù)為8×6×4，故化學(xué)式為BA2。7下列是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式，其對(duì)應(yīng)的化學(xué)式正確的是(圖中：X，Y，Z)()AX2YBXY3CXY3ZDXYZ解析：選CA圖所示的晶胞中X的個(gè)數(shù)為1，Y的個(gè)數(shù)為8×1，化學(xué)式為XY；B圖所示的晶胞中X的個(gè)數(shù)為14×，Y的個(gè)數(shù)為4×，化學(xué)式為X3Y；C圖所示的晶胞中X的個(gè)數(shù)為8×1，Y的個(gè)數(shù)為6×3，Z的個(gè)數(shù)為1，化學(xué)式為XY3Z；D圖所示的晶胞中X的個(gè)數(shù)為8×1，Y的個(gè)數(shù)為12×3，Z的個(gè)數(shù)為1，化學(xué)式為XY3Z。8食鹽晶體是由鈉

20、離子(圖中的“”)和氯離子(圖中的“”)組成的，且均為等距離的交錯(cuò)排列。已知食鹽的密度是2.2 g·cm3，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023 mol1。在食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離最接近于() A3.0×108 cm B3.5×108 cmC4.0×108 cm D5.0×108 cm解析：選C從NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體，如圖所示，a表示其邊長(zhǎng)，d表示兩個(gè)Na中心間的距離。每個(gè)小立方體含Na：×4，含Cl：×4，即每個(gè)小立方體含NaCl離子對(duì)個(gè)。則有：a3·2.2 g·cm3，解得a2.81×108 cm，又因?yàn)閐a，故食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的Na中心間的距離為d×2.81×108 cm4.0×108 cm。9(全國(guó)乙卷節(jié)選)晶胞有兩個(gè)基本要素：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；C為。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為_。晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和