寒假预习：物质的聚集状态和晶体的常识（学生版）-2025年高二化学专项提升

第04讲物质的聚集状态和晶体的常识

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模块一思维导图串知识1.知道在一定条件下，物质的聚集状态随构成物质的微

模块二基础知识全梳理(吃透教材)粒种类、微粒间相互作用、微粒聚集程度的不同而有所

模块三核心考点精准练不同。

模块四小试牛刀过关测2.知道物质的聚集状态会影响物质的性质，通过改变物

质的聚集状态可以获得特殊的材料。

3.能说出晶体与非晶体的区别，能结合实例描述晶体中

微粒排列的周期性规律。

4.认识简单的晶胞。

模块一思维导图串知识------------------------

模块二基础知识全梳理------------------------

屏【学习新知】

知识点一物质的聚集状态

1.物质三态间的相互转化

2.不含分子的物质

(1)常见晶体：例如，氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等不含分子。

(2)等离子体是由________、和(分子或原子)组成的整体上呈________性的气态物

质。

(3)离子液体是熔点不高的仅由组成的液体物质。

3.物质的聚集状态

物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有、，以及介于和之间

的塑晶态、液晶态等。

知识点二晶体和非晶体

1.晶体与非晶体的本质差异

固体自范性微观结构

晶体原子在三维空间里呈周期性___________

非晶体原子排列___________

2.晶体的特点

(1)自范性

①定义：晶体能地呈现外形的性质。

②形成条件：晶体生长的适当。

③本质原因：晶体中粒子在微观空间里呈现的有序排列的宏观表象O

(2)各向异性：晶体在___________上表现许多物理性质(如强度、导热性、光学性质等)的差异。

(3)熔点：定的熔点。

3.获得晶体的途径

(1)物质凝固。

(2)物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。

(3)从溶液中析出。

【交流讨论】

1.判断固体物质是晶体还是非晶体的方法是什么？

2.如图是某同学找到的•张玻璃的结构示意图，根据这张图判断玻璃是不是晶体？为什么？

【归纳小结】关于晶体与非晶体的认识误区

(1)同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如晶体SiC)2和非晶体SiO2。

(2)有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。例如，玻璃制品可以塑造出规则的几

何外形，也可以具有美观对称的外观。

(3)具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。

(4)晶体不一定都有规则的几何外形，如食盐。

知识点三晶胞及晶体结构的测定

1.晶胞

铜晶体铜晶胞

(1)定义：描述晶体结构的

⑵结构

常规的晶胞都是,整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞而成。

①无隙：相邻晶胞之间没有O

②并置：所有晶胞都是排列的，取向。

③所有品胞的及其内部的原子、及几何排列（包括取向）是完全相同的。

④晶胞是个顶角相同、各根平行楂分别相同、各个平行面

分别相同的最小平行六面体。

（3）晶胞中粒子数FI的计算

平行六面体（立方体形）晶胞中粒子数目的计算。

①晶胞的顶角原子是个晶胞共用。

②晶胞棱上的原子是个晶胞共用。

③晶胞面上的原子是个晶胞共用。

2.晶体结构的测定

（1）测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的

电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。

（2）由衍射图形获得晶体结构的有关信息，包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现

的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等，以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。

【交流讨论】

1.现有甲、乙（如图所示）两种晶体的晶胞（甲中A处于晶胞的中心）。

（1）甲晶体中A与B的个数比是。

（2）乙晶体中每个晶胞含有C离子、D离子分别是个、个。

2.下图分别是金属钠（Na）、金属锌（Zn）、碘（卜）、金刚石（C）晶胞的示意图，它们分别平均含有

几个原子？

【归纳小结】晶胞的理解

（1）晶胞是晶体结构的基本单元，但不一定是晶体中的最小重复单元。

【归纳小结】用“均摊法”进行晶胞计算

(1)均摊法含义：若某个粒子为〃个晶胞共有，则该粒子有5属于该晶胞。

(2)平行六面体(立方体形)晶胞中不同位置的粒子数的计算

；A-

#3…3卜一7

W-UH-i-/

：/-

t---<

顶角：同为8个晶胞共有，卷粒子属于该晶胞；

棱上：同为4个晶胞共有，:粒子属于该晶胞；

面上：同为2个晶胞共有，义粒子属于该晶胞；

内部：整个粒子都属于该晶胞。

(3)正六棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算

顶角：同为6个晶胞共有，2粒子属于该晶胞；

水平棱上：同为4个晶胞共有，:粒子属于该晶胞：

垂直棱上：同为3个晶胞共有，:粒子属于该晶胞；

面上：同为2个晶胞共有，/粒子属于该晶胞；

内部：整个粒子都属于该晶胞。

【变式训练1】已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为()

A.XYZB.X2Y4ZD.X4Y2Z

【变式训练2](1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是

(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B

原了•的个数为,该功能陶瓷的化学式为.

(3)某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是,,在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距

离最近的O原子数目分别为个、

(4)有•种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示,顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心

的原子是碳原子，它的化学式为_______(填字母)。

A.Tii4c13B.TiCC.TimCjD.Ti4c3

奇核心考点三：有关晶体的计算

【例3】已知元素A为O,元素B为Na,A与B能够形成化合物E其晶胞结构如图所示，晶胞棱长

参数acm,F的化学式为,晶胞中A原子的配位数为,列式计算晶体F的密度为

g・cm-3(仅需列出表达式)。

【变式训练1］已知在晶体中仍保持一定几何形状的最小单位称为晶胞。干冰晶胞是一个面心立方体,

在该晶体中每个顶角各有1个二氧化碳分子，每个面心各有一个二氧化碳分子。实验测得25℃时干冰晶体

的晶胞棱长为“cm,其摩尔质量为Mg.mol-,则该干冰晶体的密度为(单位：g.cm-3)()

M卜M-4Mn4M

A•滔B.酝C.RD.即

【变式训练2】用X射线衍射法对Cu晶体进行测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方结构（如图）,

已知该晶体的密度为9.00g・cm-3,Cu的原子半径为cm（阿伏加德罗常数的值为M，要求列式计算）。

3模块四小试牛刀过关测-----------------

【基础练】

1.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是（）。

A.测定熔、沸点B.观察外形

C.对固体进行X射线衍射测定D.通过比较硬度确定

2.关于晶体的自范性，下列叙述中，正确的是（）。

A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体

B.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块

C.圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性

D.由玻璃制成规则的玻璃球体现J'晶体的自范性

3.下列叙述中，正确的是（）。

A.石英玻璃和水晶都是晶体

B.晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形

C.具有各向异性的固体可能是晶体

D.粉末状的固体肯定不是晶体

4.下列有关晶胞的叙述中，正确的是（）。

A.晶胞是晶体结构中最小的重复单元

B.晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞

C.所有晶体都是由平行六面体无隙组合而成

D.不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同

5.正误判断，正确的打“4”，错误的打“x”。

（1）固态物质一定是晶体（）

（2）凡有规则外形的固体一定是晶体（）

（3）晶体内部的微粒按一定规律周期性地排列（）

（5）晶胞是晶体中最小的平行六面体（）

（6）测定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行实验（）

6.现有四种晶体，其晶胞分别如图所示，其中化学式正确的是（）

7.已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单元密置堆积而成下列关于该化合物的叙述错误的是()

•Ba■—0

A.1mol该化合物中含有1molY

B.1mol该化合物中含有3molCu

C.1mol该化合物中含有2moiBa

8.铜是生活中比较常见的一种金属，而纳米铜能在空气中白燃，这是因为纳米铜的表血粒子数占总粒子数

的比例较大。假设某纳米颗粒的大小和形状如图所示，则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数之比是

()

OYOX

A.7:11B.1:2C.7:8D.26:27

9.因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同，对铁晶体用X

射线衍射进行测定，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构示意图如下：

则A、B两种晶胞中含有的铁原子数分别是：、个。

10.在高温超导领域中，有一种亿合物叫钙钛矿，其晶胞如图所示。试回答:

•Ti

®0

oCa

（1）在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?

（2）在该晶胞中氯、钙、钛的粒子个数比是多少？

【提升练】

1.钮钢铜氧化合物晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是（）

A.YBa2CujO4B.YBazCsCh

C.YBa2Cu3O5D.YBaCu4O4

2.食盐晶体是由钠离子（图中的“•”）和氯离子（图中的“。”）构成的，且均为等距离的交错排列,已知食盐的

密度是2.2g-cmr,阿伏加德罗常数为6.02x1023在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的

距离最接近于（）

A.3.0x108cmB.3.5x10-8cm

C.4.0x10xcmD.5.0x10scm

3.硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录。如图所示的是该化合物的晶体结构：镁原子间

形成正六棱柱，且棱柱的上、下底面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式

为（）