学案晶体的常识

1、学案十二：晶体的常识2012-12-2编写：罗智颖 校审：任志伟1、 晶体与非晶体【典题解悟】例1水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165k时形成的，玻璃态的水无固态形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是( )A.水由液态变为玻璃态，体积缩小 B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀C. 玻璃态是水的一种特殊状态 D. 玻璃态水是分子晶体解析： 这是一道信息题，从题给信息知玻璃态的水密度与普通液态水的密度相同，故A、B错误。又只、知玻璃态的水无固定形态，不存在晶体结构，故D错误。 答案： D例2：下列物质属于晶体的是( )A.橡胶 B

2、.玻璃 C.食盐 D.水晶解析：固体有晶体和非晶体之分，晶体是内部微粒（原子、离子和分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质，食盐、冰、金属、宝石、水晶、大部分的矿石等都是晶体；非晶体的内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态，如玻璃、橡胶等都是非晶体。答案：CD【课堂练习1】1.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是：（ ）A. 晶体一定比非晶体的熔点高B. 晶体有自范性但排列无序C. 非晶体无自范性而且排列无序D. 固体SiO2一定是晶体2.区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是：（ ）A. 熔沸点B. 硬度C. 颜色D. x-射线衍射实验3.下列不属于晶体的特点是：（ ）A. 一定

3、有固定的几何外形B. 一定有各向异性C. 一定有固定的熔点D. 一定是无色透明的固体4.下列过程可以得到晶体的有：（ ）A. 对NaCl饱和溶液降温，所得到的固体B. 气态H2O冷却为液态，然后再冷却成的固态C. 熔融的KNO3冷却后所得的固体D. 将液态的玻璃冷却成所得到的固体5.晶体具有各向异性。如蓝晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1104。晶体的各向异性主要表现在是：（ ）硬度 导热性 导电性 光学性质A. B. C. D.6.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是：（ ）A晶体一定比非晶体的熔点高 B晶

4、体有自范性但排列无序C非晶体无自范性而且排列无序 D固体SiO2一定是晶体7.晶体与非晶体的严格判别可采用 （ ） A有否自范性 B有否各向同性 C有否固定熔点 D有否周期性结构8.晶体的自范性即_，晶体呈自范性的条件之一是_；晶体的熔点_,而非晶体的熔点_；区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是_。9.得到晶体一般有三条途径:(1)_ _ _ _(2)_ _ (3)_ _ _ 10.填表:自范性微观结构晶体非晶体11.在我们的生活中遇到许多固体，我们知道固体可以分为晶体与非晶体。请你举出常见的晶体与非晶体的实例。二、晶体结构的基本单元 晶胞【典题解悟】例1：如下图所示的甲、乙、丙三种晶体：试写出

5、：(1)甲晶体化学式（X为阳离子）为 。 (2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是 。(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是 个。 解析：明确由晶胞构成的晶体，其化学式不是表示一个分子中含有多少个原子，而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数，即各类原子的最简个数比。解答这类习题，通常采用分割法。分割法的根本原则是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。只要掌握晶体立方体中微粒实际占有“份额”规律：顶点微粒在立方体中实占，立方体面上微粒实占，立方体棱边上微粒实占，立方体内部微粒按有1算1统计。 甲中X位于立方体体心，算做1，Y位于立方体顶点，

6、实际占有：×4=个，X:Y=1: =2:1，所以甲的化学式为X2Y。 乙中A占有：×8=1，B占有×6=3，C占有1个，由此推出A:B:C=1:3:1。丙中D周围的E的个数与E周围D的个数相同，E周围有8个D，所以D周围有8个E。答案： X2Y 1:3:1 8例2.美国科学杂志评选2001年世界科技十大成就中，名列第五的日本青山学院大学教授秋光纯发现的金属间化合物硼化镁超导转变温度高达39K，该金属间化合物的晶体结构如上图。则它的化学式为（ ）A.MgB B.Mg2B C.MgB2 D.Mg2B3解析：观察硼化镁的结构为六方晶胞，位于棱柱顶点的每个镁原子被6个这样

7、的结构单元共用，一个结构单元只用这个镁原子的六分之一，位于面上的镁原子被2个这样的结构单元共用，一个结构单元只用这个镁原子的二分之一，故这个结构单元中含镁原子的个数为：12×2×3；6个硼全部位于此结构单元中，则这个结构单元中硼原子的个数为6。 晶胞中镁原子与硼原子的个数比为：3: 6=1: 2，故化学式为MgB2 。答案：C【课堂练习2】1右图为某晶体的一个晶胞示意图，该晶体由A、B、C三种基本粒子组成，则该晶体的化学式为（ ）AA6B8C BA2B4C CA3BC DA3B4C2下列有关晶胞的叙述正确的是（ ） A晶胞是晶体中的最小的结构重复单元 B不同的晶体中晶胞的大

8、小和形状都相同 C晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞 D已知晶胞的组成就可推知晶体的组成3.下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元（晶胞）的排列方式，其对应的化学式正确的是（图中：O-X，-Y，-Z）（ ）。4.右图是金属晶体的A1型密堆积形成的面心立方晶胞示意图，在密堆积中处于同一密置层上的原子组合是（ ）。A. B. C. D.5构成某物质晶体的晶胞为小立方体，A、B、C、D四种元素的原子分别占据小立方体的顶点、棱心、面心、体心，则晶体中A、B、C、D原子的个数比为 。6某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。（1）晶体中每个Y同时吸引 个X，每个X同时吸

9、引 个Y，该晶体的化学式为 。（2）晶体中每个X周围与它最接近的距离相等的X共有 个。7晶体中，每个Cl-周围与它接近且距离相等的Cl-共有 个，每个Na+的周围共有 个Cl-。晶胞是整个晶体中最小的结构重复单位，则NaCl晶体中每个晶胞中Na+有 个。如果从NaCl晶体中切下两个相近的晶胞，则其中Na+有 个。在NaCl晶体中，与Na+距离等同且最近的Cl-所围成的空间几何构型为 （填序号）。A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体第一节 晶体的常识(1)1下列物质有固定熔、沸点的是（ ）ACuSO4溶液 B石蜡 C玻璃 D白磷2关于晶体的说法正确的是（ ）A晶体就是固体 B

10、有些晶体是纯净物，有些晶体是混合物C晶体从外观上看是有规则几何形状的固体 D不同的晶体可能有不同的几何形状3、晶体具有各向异性。如蓝晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1104。晶体的各向异性主要表现在是：（ ）硬度 导热性 导电性 光学性质A、 B、 C、 D、4下列关于晶体与非晶体之间的区别的叙错误的是 （ ）A化学性质不同 B物理性质不同 C外观形状不同 D 微粒状态不同5下列现象表现为晶体的自范性的是 （ ）ANaCl溶于水 BKMnO4受热分解C不规则的晶体能生长成规则的 D碘升华6制取晶体的方法中，

11、不正确的是 （ ）A熔融态物质凝固 B气态物质冷却不经过液态直接凝固（凝华）C溶质从溶液中析出 D萃取、分液7关于晶体的结构说法正确的是 （ ）A晶体内部的质点排列规则有序 B凡是有棱角的物质就是晶体C晶体的外观规则，但是有些内部结构是无序的 D粉末状的物质不是晶体8市场上有许多不法分子利用老百姓对宝石的知识知道得不多，常用玻璃制品代替宝石出售给群众，骗取钱财。如果你是执法人员，你如何简单鉴别（ ）A高温灼烧 B分别在玻璃上刻划，看痕迹C在光线下观察其形状和折光性 D测密度9光纤和某一种玻璃的主要成分都可看成是SiO2，则（ ）A前者是晶体，后者是非晶体 B两者都是非晶体C两者都是晶体 D后者

12、是晶体，前者是非晶体10.下列过程可以得到晶体的有 （ ）A.对NaCl饱和溶液降温，所得到的固体 B.气态H2O冷却为液态，然后再冷却成的固态C.熔融的KNO3冷却后所得的固体D.将液态的玻璃冷却成所得到的固体11有关晶胞的叙述正确的是（ ）A晶胞是晶体结构中的基本结构单元 B根据晶体的不同，晶胞可以是多种形状的几何体C晶胞都是平行六面体 D晶胞都是正八面体12对“整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成”的理解错误的是A晶胞之间没有任何间隙 B晶体是晶胞的堆积C晶胞排列时，取向相同 D“并置”是指晶胞都是平行排列的13如图是钠的晶胞示意图，其中含几个钠原子（ ） （第13题） （第

13、14题）A9 B8 C3 D214上图是碘晶体中碘分子的排列图，碘分子的排列的方向有几种（ ）A2 B5 C8 D1415最近发现一种由钛（Ti）原子和碳原子构成的气态团簇分子，分子模型如右图所示，其中圆圈表示钛原子，黑点表示碳原子，则它的化学式为 ATiC B C D16有下列某晶体的空间结构示意图。图中和化学式中M分别代表阳离子，图中和化学式中N分别代表阴离子，则化学式为MN2的晶体结构为（第15题） A B C D17已知CsCl晶体的密度为，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Cs+的核间距为acm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为（ ） A B C D18金属铜的晶胞是一个“

14、面心立方体”（注：八个顶点和六个面分别有一个金属原子）。则金属铜平均每个晶胞中有的金属原子是A5 B4 C3 D219三氟化氮（NF3）是无色无味的气体，它可由氨和氟直接反应得到：4NH3+3F2=NF3+3NH4F。下列有关NF3的叙述正确的是 （ ）ANF3是离子化合物 BNF3中的N呈+3价CNF3的氧化性比F2强 DNF3的还原性比NH3强20为缓解北京地区的旱情，有关部门选择适宜的条件和方法，向大气中发射催雨剂，其主要成分是干冰（固态CO2）、液氮、碘化银等。下列有关叙述不正确的是：（ ）A 干冰和液氮都是由分子构成的晶体 B干冰和液氮的分子中都有非极性共价键C干冰和液氮催雨的原理都

15、属于物理变化D碘化银粒在冷云中产生冰晶，起到催雨作用21水的沸点是100，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是60.7°C，引起这种差异的主要原因是（ ）A范德华力 B共价键 C氢键 D相对分子质量22干冰是CO2的晶体，则存在于晶体中的作用力为（ ）A氢键 B分子间作用力 C共价键 D离子键23乙醇易溶于水中，这可以用以下的理由解释（ ）A相似相溶 B乙醇分子与水易形成氢键C乙醇分子与水之间形成了化学键 D两者的晶体类型相同24.现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图所示），可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为 ；乙晶体的化学式为 ；丙晶体的化学式为_ _；丁晶体的化学式为_

16、_。25在一个小烧杯里加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上加热，观察实验现象。并在表面皿上加少量冷水的作用是 。观察到的实验现象是 ， 。在表面皿上是碘的 （填“晶体”、“非晶体”）这种方法是 ，制取晶体的方法还有 、 。26某同学为了研究晶体的性质做如下的实验：在一烧杯中加入一定量的水，加入硫酸铜，配成饱和溶液 再加入一定量的硫酸铜取一小的硫酸铜晶体，去除晶体的一小角 用头发系住晶体，把另一头系在一玻璃棒上，并悬在烧杯口，晶体浸没在溶液中过一夜后，取出发现小晶体长大、规则。请回答下列问题为什么要加过量的硫酸铜？如果不过量，现象又如何？小晶体长大、

17、规则说明什么？第二节 晶体的常识(2)1.晶体与非晶体的严格判别可采用 ( )A. 有否自范性 B.有否各向同性 C.有否固定熔点 D.有否周期性结构2.某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画出)，晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为( ) A.1:3:1 B.2:3:1 C.2:2:1 D.1:3:3 （第2题） （第3题）3.1987年2月，未经武（Paul Chu）教授等发现钛钡铜氧化合物在90K温度下即具有超导性。若该化合物的结构如上图所示，则该化合物的化学式可能是（ ）A.YBa2CuO7x B.YBa2Cu2O7x C.YBa2Cu

18、3O7x D.YBa2Cu4O7x4.白磷分子如图所示：则31 g白磷分子中存在的共价键数目为（）A4 NA BNA C1.5 NA D0.25 NA5某离子化合物的晶胞如右图所示立体结构，晶胞是整个晶体中最基本的重复单位。阳离子位于此晶胞的中心，阴离子位于8个顶点，该离子化合物中，阴、阳离子个数比是（ ）A、18 B、14 C、12 D、116.如右图石墨晶体结构的每一层里平均每个最小的正六边形占有碳原子数目为（ ）A、2 B、3 C、4 D、67仔细观察下列图形，则它表示的是晶体还是非晶体（ ） A是晶体 B可能是晶体，可能是非晶体C是玻璃 D不能确定8.下列有关晶体的特征及结构的陈述中不

19、正确的是（ ）   A 单晶一般都有各向异性    B 晶体有固定的熔点   C 所有晶体都有一定的规整外形    D 多晶一般不表现各向异性9下列物质中，既含极性键又含配位键的离子晶体是ABa(OH)2 BH2SO4 C(NH4)2SO4 DCaF210已知氯化铝的熔点为190（2.02×105Pa），但它在180和常压下即开始升华。（1）氯化铝是 晶体（填“离子”或“分子”）。（2）在500，1.01×105Pa时，氯化铝的蒸气密度（换算成标准状况）为11.92g·L1，且已知它的

20、结构中还含有配位键，氯化铝的结构式为 。（3）设计一个更可靠的实验，证明氯化铝是离子晶体还是分子晶体，你的实验是 。11有A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷数按C、A、B、D、E的顺序增大。C、D都能分别与A按原子个数比为 11或21形成化合物；CB可与EA2反应生成C2A与气态物质EB4；E的M层电子数是K层电子数的2倍。（1）写出这五种元素的名称：A_，B_，C_，D_，E_。（2）比较EA2与EB4的熔点高低（填化学式）_>_。（3）写出D单质与CuSO4溶液反应的离子方程式_ _ 。12.晶体中最小的重复单元晶胞，凡处于立方体顶点的微粒，同时为 个晶胞共有；凡处于立方

21、体棱上的微粒，同时为 个晶胞共有；凡处于立方体面上的微粒，同时为 个晶胞共有；凡处于立方体体心的微粒，同时为 个晶胞共有。13.现有甲、乙、丙(如下图)三种晶体的晶胞：(甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于晶胞的中心)，可推知：甲晶体中x与y的个数比是_，乙中a与b的个数比是_，丙晶胞中有_个c离子，有_个d离子。14.右图是超导化合物-钙钛矿晶体的晶胞结构。请回答： (1)该化合物的化学式为                 &#

22、160;         。 (2)在该化合物晶体中，与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有       个。 15右图是石英晶体平面示意图，它实际上是立体的网状结构，其中硅、氧原子数之比为 。原硅酸根离子SiO44的结 构可表示为左图. 二聚硅酸根离子Si2O76中，只有硅氧键，它的结构可表示为 。16.已知晶体的结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如图），其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子。通过观察图形及推

23、算，得出此基本结构单元是由_个硼原子构成的，其中BB键的键角为_，共含有_个BB键。17.如图为NaCl晶体结构图，图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体积的大小)。(1)请将其代表Na+的用笔涂黑圆点，以完成 NaCl晶体结构示意图。(2)确定晶体的晶胞，分析其构成。(3)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的 Na+共有多少个?18.1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家。C60分子是形如球状的多面体(如图)，该结构的建立基于以下考虑：C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；C60分子只含有五边形和六边形；多面体的顶点数、面数

24、和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数面数棱边数2据上所述，可推知C60分子有12个五边形和20个六边形，C60分子所含的双键数为30。请回答下列问题：（1）.固体C60与金刚石相比较，熔点较高者应是_，理由是：_.（2）.试估计C60跟F2在一定条件下，能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_，并简述其理由：_。（3）.通过计算，确定C60分子所含单键数。C60分子所含单键数为 。（4）. C70分子也已经制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑面推知。通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目。【课堂练习1】参考答案 答案：1.C；2.D；3.D；4.AC；5.D；6.C

25、; 7.D; 8.晶体能自发性地呈现多面体外形的性质、晶体的生长速率适当；固定，无固定；x-射线衍射实验。9（1）熔融态物质凝固；（2）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）；（3）溶质从溶液中析出。10自范性微观结构晶体有原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有原子排列相对无序11.晶体：玛瑙、水晶、硫晶体等等；非晶体玻璃、水泥等等。【课堂练习2】参考答案 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晶体常识(1)参考答案：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冷却碘蒸汽 烧杯中充满紫色的蒸汽，在表面皿上有紫黑色的警惕 晶体 凝华，熔融态物质凝固、结晶 26加过量的硫酸铜是使晶体长大，晶体的大小不变，但是变规则 说明晶体的规则几何外形、晶体的各向异性 晶体常识(2)参考答案1.D 2.A 3.C 4.C 5.D 6.A 7.C 8.D 9.C10