第三章物质的聚集状态与物质性质

1、第三章 物质的聚集状态与物质性质数形结合思想：数与形是数学教学研究对象的两个侧面，把数量关系和空间形式结合 起来去分析问题、解决问题，就是数形结合思想。“数形结合”可以借助简单的图形、符号和文字所作的示意图，促进学生形象思维和抽象思维的协调发展，沟通知识之间的联系，从复杂的数量关系中凸显最本质的特征。将立体几何图形和化学分子模型联系起来，将化学问题抽象为数学问题来解决，达到了考查思维能力的较高层次。正确认识晶体的几何外形，分析晶体中各微粒在晶胞中所处的位置是掌握晶体的空间构型的基础。本章导读知识要点重要指数链接考题学习策略1. 各类晶体物理性质的比较例10、（06上海）例7、（05上海）例2、

2、（06广东）例3、（06上海）掌握晶体的物理性质2. 化学键类型和晶体类型的判断例1、(06全国)例6、（06四川）了解一是由物质的物理性质或粒子间相互作用力来确定，二是依据晶体的物理性质来确定3. 晶体结构及信息迁移式试题例9、（06江苏）例8、（06江苏）例5、（06天津）例4、（06江苏）能根据晶体的各种物理性质确定晶体硬度大小，熔沸点高低顺序，会比较晶体熔沸点的高低第一节 认识晶体精彩图文导入具有鲜艳深蓝色的透明钻石，是稀世珍品，大粒者世界上仅有几颗，名钻“希望”，就是其中之一。 现存于世的钻石“希望”，重45.52克拉，具有权其罕见的深蓝色。据说，它不仅蓝得美丽，而且似乎发射出一股凶

3、恶的光芒，这可能是因为在它那像迷雾一样的历史中，充满了奇特和悲惨的经历，它总是给它的主人带来难以抗拒的噩运之故。而现在这颗历尽坎坷，蒙受了无数不白之冤的美丽蓝钻“希望”，得到了它适宜的归宿。温斯顿将它作为礼物捐献给了国家，它现在藏于美国华盛顿的史密森研究所。从此，它再也不是炫耀豪华和财富，或增加个人娇美的装饰品了，而是成了科学研究的标本。随着人们生活水平的不断提高，宝石也逐渐走进了寻常百姓家。由于宝石价格昂贵，一些不法商贩常常以假充真、以次充好欺骗消费者。而一旦购入了假宝石，则会给消费者带来很大的经济损失。要想鉴别真假宝石，我们必需了解宝石的结构，宝石就是我们常见的晶体之一，那么究竟什么样的物

4、质才能称为晶体？晶体具有什么样的结构和性质？高手支招之一：细品教材一、晶体的特性1.晶体与非晶体：（1）晶体定义：内部粒子（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。如：食盐、干冰、金刚石等。（2）非晶体定义：内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质。如：橡胶、松香、玻璃等。例1：下列物质属于晶体的是( )A.橡胶 B.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

5、玻璃、橡胶等都是非晶体。答案：CD高手笔记：注意晶体和非晶体都是针对固体来说的。2.晶体的特性（1）具有规则的几何外形在适宜的条件下，晶体能够自发的呈现封闭的规则的多面体外形，这称为晶体的自范性。非晶态物质没有这个特性。有规则的几何外形是指物质在凝固或从溶液中结晶的自然生长过程中，能自发地形成规则的多面体外形，而不是指加工成某种特定的几何形状。所谓自范性即“自发”进行，但这里得注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。例如：水能自发地从高处流向低处，但不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻。其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。例如同样是熔融态的二氧化硅，快速的冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶

6、过程。高手笔记： 晶体形成的一段途径：a.熔融态物质凝固；b.气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）；c.溶质从溶液中析出。（2）各向异性晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质即各项异性。如：例如：蓝晶石（Al2O3SiO2）在不同方向上的硬度不同；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。高手笔记：对于晶体来说,许多物理性质：如导电性、导热性、膨胀系数、折光率、硬度、光学性质等，因研究角度不同而产生差异，即为各向异性。好比同一幅图案来说,从不同的方向审视,也会产生不同的感受。（3）晶体具有特定的对称性高手笔记：晶体的特征除了具有规则几何外形、各向异性、对称性外，还具有固定

7、的熔、沸点等其他特征。例2：下列叙述中，正确的是（ ）A.具有规则几何外形的固体一定是晶体。B.晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形。C.具有各向异性的固体一定是晶体。D.晶体、非晶体具有固定的熔点解析：晶体与非晶体的根本区别在于其内部微粒在空间是否按一定规律做到周期性重复排列。晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性是其内部微粒规律性排列的外部反映，因此B错。有些人工加工而成的固体也具有规则几何外形和高度对称性，但具有各向异性的固体一定是晶体，所以A错，C正确。晶体具有固定的熔点而非晶体不具有固定的熔点。答案：C3.晶体的分类根据晶体内部微粒的种类和微粒间的相互作用的不同

8、，可将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。对于常见的晶体，例如：氯化钠是Na+与Cl-通过离子键形成的晶体称为离子晶体；金属铜是以金属键为基本作用所形成的晶体，称为金属晶体；金刚石是碳原子间完全通过共价键形成的晶体称为原子晶体；冰是水分子间通过分子间相互作用形成的晶体称为分子晶体。高手笔记：关于晶体四种类型的划分要把握住两点：“微粒种类”和“微粒间相互作用”不同。例3.将晶体划分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体的本质标准是（ ）A基本构成微粒种类 B 晶体中最小重复结构单元的种类C微观粒子的密堆积种类 D晶体内部微粒的种类及微粒间相互作用的种类解析：根据晶体内部微粒的种类和

9、微粒间的相互作用的不同，可将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。二、晶体结构的堆积模型探究与交流：X射线衍射实验测定的结果表明，组成晶体的微粒在空间为什么大都服从紧密堆积原理？因为分别借助于没有方向性的金属键、离子键和分子间相互作用形成的金属晶体、离子晶体和分子晶体的结构中，都趋向于使原子或分子吸引尽可能多的原子或分子分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。高手笔记：对密堆积原理的理解应注意：各类晶体的构成微粒为什么尽可能采取密堆积的形式形成晶体？晶体的构成微粒采取密堆积的形式形成晶体可以提高空间利用率，降低体系能量，整个体系的能量越低，所形成的晶体就越稳定

10、。1.等径圆球的密堆积由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。等径圆球的密堆积方式有A3型最密堆积和A1最密堆积。在密堆积中，一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目称为配位数。等径圆球在一列上进行紧密堆积的方式只有一种，即所有的圆球都在一条直线上排列。等径圆球在一个平面上进行最紧密堆积排列有一种，即只有当每个等径圆球与周围其它六个球相接触时，才能做到最紧密堆积，这称为密置层。每个等径圆球与其它六个球相接触。取、两个等径圆球密置层，将层放在层上面。要做最密堆积使空隙最小也只有一种唯一堆积方式，就是将两个密置平

11、行地错开一点，使层的球的投影位置正落在层中三个球所围成的空隙的中心上，并使两层紧密接触，称为密置双层（见上图）。在密置双层的基础上再堆积第三层时，一种堆积方式是第三层与第一层相同，第3层与第1层的圆球球心相对应，第3层相当于第1层，之后的第4、6、8个密置层的圆球正好与第2层相对应，第5、7、9个密置层都与第1层相对应，这样形成了“ABABAB”堆积，称为六方堆积，又称为A3型紧密堆积。另一种堆积方式是第三层小球的球心正好落在第一层球形成的另一类空隙的中心，这样形成了“ABCABCABC”堆积，称为面心立方堆积，又称为A1型紧密堆积。高手笔记：（1）在A1和A3型结构的金属单质晶体中，每个金属

12、原子的配位数均为12，即每个原子是与12个原子（同一密置层中六个原子，上、下层中各三个原子）相邻接。这两种堆积方式是在等径圆球密堆积中最紧密的，配位数最高，空隙最小2.非等径圆球的密堆积由离子构成的晶体可视为不等径圆球的密堆积，即将不同半径的圆球的堆积看成是大球采取等径圆球密堆积，小球填入大球的空隙。在分子晶体中，由于范德华力没有方向性和饱和性，因此分子间尽可能采取密堆积方式，但分子的排列与分子形状有关，例如干冰中直线型的二氧化碳分子在空间是以A1型密堆积方式形成晶体的。原子晶体中微粒间以共价键结合进行堆积时，由于共价键具有方向性和饱和性，就决定了原子周围的其他原子的数目和堆积方向是一定的，所

13、以原子晶体不符合密堆积原理。高手笔记：密堆积模型适合于靠无方向性的化学键形成的晶体。分子晶体由于不是等径圆球，而是有一定的形状和结构，因此分子晶体采取尽可能密堆积的结构。但有些分子晶体分子间靠氢键结合形成晶体，如苯甲酸晶体、冰等。氢键是有方向性的，因此与原子晶体类似，一个分子周围其他分子的数目和位置是一定的，不采取密堆积结构。例3：下列叙述，不正确的是（ ）A.氯化钠的晶体结构为非等径圆球密堆积B.晶体尽量采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定C.因为共价键有饱和性和方向性，所以原子晶体不遵循“紧密堆积”原则D.金属铜和镁均以ABAB方式堆积解析：在NaCl晶体中，半径较大的Cl按A1型方式进行

14、最密堆积，Na+填在Cl所构成的空隙中，因此NaCl晶体结构为非等径圆球密堆积，A选项正确。密堆积原理适合于没有方向性的金属键、离子键和分子间作用力相互作用形成的金属晶体、离子晶体和分子晶体，而不适合于具有方向性和饱和性的共价键所形成的原子晶体以及氢键所形成的分子晶体，采用密堆积的方式可以降低体系的能量，使晶体变得比较稳定，B和C两选项都正确。金属铜采用“ABCABC”方式堆积，金属镁采用“ABAB”方式堆积，所以D选项错误。答案:D三.晶体结构的基本单元1.晶胞定义：晶胞是晶体中最小的结构重复单元。晶胞都是从晶体结构中截取下来的大小、形状完全相同的平行六面体。由A3密堆积中可以划分出六方晶胞

15、，从A1密堆积中可以划分出立方面心晶胞。整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞无隙并置而成，所谓无隙是指相邻晶胞之间没有任何间隙，所谓并置是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。晶胞是具有代表性的体积最小的平行六面体。高手笔记：对晶胞的理解主要抓住两点：它是晶体中最小的结构重复单元这一关键点，可用蜂巢和蜂室的关系比喻晶体和晶胞的关系。晶胞是晶体的代表，是晶体中的最小单位。2.晶胞中的微粒数的求法晶体中微粒的排列具有周期性，其中最小的结构重复单元称为晶胞，利用分摊法可以确定一个晶胞中的粒子数，可以确定晶体的化学式。（1）分摊法的知识要点晶胞任意位置上的一个原子如被x个晶胞共有，那么每个晶胞对这个原子分得

16、份额就是1x。分摊法就是指每个晶胞平均拥有的粒子数目。每个顶点被8个晶胞共有，所以晶胞对自己顶点上的每个原子只占18份额。每条棱被4个晶胞共有，所以晶胞对自己棱上的每个原子只占14份额。每个面被2个晶胞共有，所以晶胞对自己面上（不含棱）的每个原子只占12份额。晶胞内的原子不与其他晶胞分享。高手笔记：解题时首先观察晶胞的结构，然后利用分摊法解题。例4.如图为铜的面心六方晶胞，求铜的一个晶胞中实际拥有的微粒数？解析：根据分摊法的算法计算：面心晶胞中有8个原子位于顶点，6个原子位于面心位置，所以8X1/86X1/24。答案：4高手支招之二：基础整理本节从晶体的实物出发，介绍了晶体的典型特性，能够区分

17、固体的两种主要类型：晶体和非晶体。初步认识晶体里微粒的排列规律，介绍了晶胞的结构和特点，使学生掌握“以小见大”、运用模型分析宏观物质的基本思维方法。高手支招之三：综合探究1.区分晶体与非晶体有人认为：可以依据是否有规则的几何外形，是否具有各向异性，是否有固定的熔点。而有人认为：区分晶体与非晶体的最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验。你怎么认为？晶体和非晶体的本质区别：固体中的微粒在三维空间里是否呈周期性有序排列，即晶体呈现自范性，这是组成晶体的微粒在微观空间里周期性有序排列的宏观表现。玻璃不属于晶体，却可以通过人工干预，加工成不同的几何形状。因此，通过几何外形来判断晶体和非晶体就不十分可靠。

18、晶体有单晶和多晶之分。由一个晶核各向均匀生长而成的晶体为单晶（如冰糖、单晶硅），其内部的粒子呈现周期性有序排列，可以表现出各向异性。多晶体是由很多单晶体杂乱聚结而成，失去了各向异性。所以，我们便不能通过各向异性来区分多晶体和非晶体。有些晶体存在缺陷，也不一定就有固定熔点。所以根据是否具有固定熔点也只能粗略地判断某固体是不是晶体。X射线衍射实验是从微观上对晶体结构进行测定，可以得到晶胞的大小，因此是区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法。高手笔记： 考察事物时还要努力揭示现象和本质的关系，晶体具有的规则几何外形、各向异性、固定的熔点都是外部表现出的特征，而X射线衍射实验涉及到了事物的本质，揭示了晶体

19、内部微粒呈现周期性有序排列这一本质特征。2.晶体的本质特征是什么？晶体的定义是从微观层面上进行本质界定的，此定义是在分析晶体的宏观特征的基础上提出来的。晶体的自范性和对称性说明了晶体内部的基本构成微粒按一定规律周期性重复排列，晶体的各向异性又进一步说明了晶体内部的晶体基本构成微粒排列时满足一定的方向要求，并不是所有方向上都有排列的。高手笔记：对于晶体基本特征的认识，要把握住晶体内部的微粒在空间按一定规律做周期性重复排列这一本质特征。有了这一特征，晶体才表现出有规则的几何外形、各向异性、特定的对称性和自范性等基本特征。这些外部特征是内部本质特征的体现。3.等径球的不同密堆积形式是怎样形成各类型晶

20、体的？ 等径圆球在一个层中，最紧密的堆积方式只有一种情况一个球与周围六个球相切，在中心球的周围形成六个凹位，将其算为第一层。第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球心对准1、3、5位（或对准2、4、6位，其情形是一样的）。关键是第三层，对于第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密方式。第一种是将球心对准第一层的球心。于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积，即A3型密堆积，配位数是12（同层是6，上下层各是3）。第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的2、4、6位，不同于AB两层的位置，这是C层。第四层再排A，于是形成ABC三层一个周期的排列方式，得到面心立方堆积，即A1型

21、密堆积，配位数为12（同层是6、上下层各为3）。 4.为什么将A1型密堆积称为面心立方堆积？A1型最密堆积即ABCABC形式的堆积，又叫做面心立方堆积，是因为该堆积模型中的晶胞是面心立方晶胞，请认真观察下面所列图示，从而体会它们之间的这种关系。沿着立方面心晶胞的体对角线的方向从左下方向右上方观察（如第7幅图所示），第一、二、三、四层球的种类分别为A、B、C、A，也就是A1型最密堆积ABCA层。高手笔记：由晶体的堆积类型判断晶胞类型要注意发挥空间想象能力，抽象出晶胞结构晶体的最小结构重复单元。 5.下图是氯化钠晶体的一部分，请你指出氯化钠晶胞是实线的小立方体还是虚线的大立方体。晶胞是晶体结构中最

22、小的结构重复单元，大小、形状应完全相同。也就是说把一个晶胞平移到另一个晶胞时应完全重叠，不会察觉是否移到了。这就决定了晶胞的8个顶角、平行的面以及平行的棱一定是完全等同的。由此不难判断，图中实线小立方体不是氯化钠晶胞，因为它们的顶点不等同，图中的虚线大立方体才是氯化钠晶胞。高手笔记：判断晶体中的晶胞，要紧扣晶胞的定义，抓住它是晶体结构中最小重复单元这一点，然后再延伸就可得出所有晶胞的点、线、面应完全等同，这是我们判断一个结构是不是晶胞的最直接依据。高手支招之四：典题例析例1. 从我们熟悉的食盐、金属、冰到贵重的钻石等都是晶体，而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中，

23、正确的是（ ）A、是否具有规则的几何外形的固体B、是否具有固定组成的物质C、是否具有美观对称的外形D、内部基本构成微粒是否按一定规律做周期性重复排列思路解析：考查知识点对晶体非晶体本质区别的把握。通过对晶体和非晶体的对比、鉴别，深化对晶体定义的理解。有规则几何外形或美观对称外形的固体不一定都是晶体，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；具有固定的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。晶体和非晶体的本质区别在于其微观结构不同。答案：D例2.下列晶体的结构不遵循“紧密堆积”原则的是（ ）A.金属铜 B.氯化钠 C.金刚石 D.干冰解析：金刚石属于原子晶体，

24、碳原子以共价键相结合，由于共价键有饱和性和方向性，决定了一个原子周围的其他原子的数目不仅是有限的，而且堆积方向是一定的。所以原子晶体和含有氢键的分子晶体不遵循紧密堆积原则。答案：C例3.如下图所示的甲、乙、丙三种晶体：试写出：(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

25、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，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4.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

26、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：12X2X3；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高手支招之五：思考发现1.关于晶体的堆积类型与晶胞类型的关系列表如下：2.晶体的特征

27、和性质 晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。自范性：指晶体在适当条件下可以自发地形成几何朵面体的性质。均一性：指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。各向异性：同一晶格构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此晶体的性质也随方向的不同而有所差异。对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。在外形上，常有相等的对称性。这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复，就是对称性。晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。最小内能：在相同的热力学条件下，晶体与同种物质的非晶体固体、液体、气体相比教，其内能最小。稳定性：晶体由于有最小内能，因而结晶状态是一个相对稳定的状

28、态。有确定的熔点：给晶体加热，当温度升高到某温度便立即熔化。能使X射线产生衍射：当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。X射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使X射线产生衍射。利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要实验方法。非晶态物质没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。高手笔记：理解了等径球密堆积原理，便能很好地认识金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体中其构成粒子的堆积方式，进而很好地认识它们的结构。3.四种晶体堆积遵循的原则可以分别如下：（1）金属晶体：是否遵循等径圆球的密堆积原理。（2）离子晶体：大球（一般是阴离子）是否根据等

29、径圆球的密堆积原则进行堆积，小球（一般是阳离子）是否填充在大球所形成的空隙中。（3）分子晶体：是否主要遵循最紧密堆积原理，同时也受分子形状的影响（分子形状的差异使得不能将其视为等径圆球），另外还要考虑是否有分子间氢键存在。（4）原子晶体：是否主要考虑共价键的饱和性和方向性，在此基础上再考虑等径圆球的密堆积原则。高手支招之六：体验成功基础强化：1.下列物质中属于晶体的是（ ） A、橡胶 B、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、离子或分子）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、大部分矿石等都是晶体；非晶体的内部原子或分

30、子的排列呈现杂乱无章的分布状态，如玻璃、橡胶、塑料等都是非晶体。答案：CD2. 关于晶体的自范性，下列叙述正确的是（ ）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的NaCl溶液中慢慢变为完美的立方块C.圆形容器中结出的冰是圆形的D.由玻璃制成的圆形的玻璃球解析：晶体的自范性是指在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的多面体形的性质，这一适宜条件一般指的是自动结晶析出的条件。A项过程不能实现，C项中冰的形状不是水自发形成的，而是受容器的限制形成的；D选项中提到的玻璃是非晶体。答案：B3.晶体结构型式和晶胞匹配的是（ ）AA3型最密堆积六方晶胞 BA2型密堆积面心立方

31、晶胞CA1型最密堆积体心立方晶胞 DNaCl型离子晶体简单立方晶胞解析：对应关系为：A1型最密堆积面心立方晶胞，A2型密堆积体心立方晶胞，NaCl型离子晶体六方晶胞。答案：A4.下列物质具有固定熔点的是（ ）A.橡胶 B.玻璃 C.水玻璃 D.CuSO45H2O解析：考查晶体与非晶体的区别，晶体具有固定的熔点，而非晶体不具有固定的熔点。另外混合物一般无固定的熔点，纯净物有固定的熔点。CuSO45H2O为纯净物。答案：D5.下列有关晶胞的叙述，正确的是（ ）5A、晶胞是晶体的最小的结构重复单元 B、不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同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

32、晶体的组成解析：由晶胞的定义可知A选项正确；相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体的晶胞大小和形状不一定相同，B选项错误；晶体中的粒子被若干个晶胞所共有不专属于某个晶胞，C选项错误；知道晶胞的组成利用“分割法”，即可推知晶体的组成，D选项正确。答案：AD6.下列关于晶体的性质叙述中，不正确的是（ ）A晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现封闭规则的多面体几何外形B晶体的各向异性和对称性是矛盾的C晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果D晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性解析：晶体的各项异性是取决于微观粒子的排列具有特定的方向性，而对称性是微

33、观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果。答案：B7.等径圆球形成 的A1型最密堆积和A3型最密堆积中，每个球的配位数分别是（ ）A、3,3 B、12,12 C、3,6 D、6,6解析：在晶体结构中，原子或离子总是按一定方式与周围的原子或离子相结合，此时，一个质点 与周围直接接触的质点数称为配位数。在金属晶体中，由于金属原子通常做最紧密堆积，决定了金属原子具有较高或最高的配位数。配位数为12的是晶体结构中最大的配位数。所以等径圆球形成的A1型最密堆积和A3型最密堆积中，每个球的配位数都是12个，其中同一层上是6个，相邻两层各有3个。答案：B8.晶体材料有着十分广泛的用途，人们常常利用晶体的性

34、能制造各种有用的材料。下列对晶体材料的应用与水晶有关的是（ ）。A、制造红宝石激光器B、制造晶体管等电子元件C、用于遥控器、电子表、手机、声呐等实现能量转化D、应用于杀菌和快速准确进行外科手术解析：红宝石的主要原料是氧化铝，红宝石激光器能用于杀灭细菌和进行外科手术；制造晶体管等电子元件是晶体硅；用于遥控器、电子表、手机、声呐等实现能量转化的是水晶，水晶的主要成分是二氧化硅。答案: C9.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，玻璃态的水无固定形状，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

35、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思路解析：本题是一个信息给予题，读懂信息是解题的关键。由题给信息知，玻璃态水的“密度与普通液态水的密度相同”，表明水由液态变玻璃态其体积不变；此外，“玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构”，因而答案A、B、D错误。答案：C综合应用：10.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）（ ）。解析：根据顶点、棱心、面心、体心和其他处于立方体内的原子分别提供给一个晶胞的是其本身的、求出X与Y的比值。A图中X为1，Y的个数为8=1，化学式为XY

36、；B图中X为1+4=，Y为4=，化学式为X3Y；C图中X为8=1，Y为6=3，Z为1，化学式为XY3Z；D图中X为8=1，Y为12=3，Z为1，化学式为XY3Z。答案：C11.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、解析：A1型密堆积形成的面心立方晶胞的对角线是垂直于密置层面的直线，所以要找处于同一层上的原子，必须找出垂直于体对角线的面。答案: B12.晶体中的最小结构单元称为晶胞，能够表示出每个晶胞中所含实际微粒个数的面心立方晶胞是（ ）解析：C选项和D选项是六方晶胞；A选项和B选面是面心立方晶胞，其中A选项是

37、经过切割了的面心立方晶胞，它能表示出此晶胞中所含微粒的实际数目。答案：A创新拓展：13、石墨的片层结构如图所示，试回答：（1）平均 个碳原子构成一个正六边形。（2）石墨晶体每一层内碳原子数与碳一碳化学键之比是 。（3）ng碳原子可构成 个正六边形。解析：（1）方法1：利用点与面之间的关系，平均每个正六边形需碳原子：61/3=2（个）。方法2：每个碳原子提供的边数为31/2=1.5，故（61/2）/1.5=2（个）。（2）分析每一正六边形：所占的碳原子数为61/3=2；所占的C-C键数为61/2=3，故答案为2:3。（3）ng碳原子数为NA，故答案为。答案：（1）2 （2）2:3 （3）(NAn)/2414、第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息，完成第（1）、（2）题：（1）下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是（ ）。A、两种都是极性分子B、两种都是非极性分子C、CH4是极性分子，H2O是非极性分子D