晶体知识学习指导

1、晶体知识学习指导江苏南京市汤山中学 林秋成一：知识与技能归纳晶体和非晶体：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物质。非晶体：是内部微粒的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。2常见的晶体和非晶体：晶体：食盐（离子化合物的固态一般为晶体）、冰、金属、宝石、水晶、大部分矿石。非晶体：玻璃及玻璃态物质、橡胶、松香、一些塑料。3晶体类型：分子晶体、离子晶体、原子晶体、金属晶体、石墨型特殊晶体。4晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。由晶体性质可以间接反映晶体的结构。自范性：指晶体在适当条件下可以自发地形成几何多面体的性质。晶体呈现自范性的条件之一是晶体

2、生长的速率适当。熔融态物质冷却凝固，有时得到晶体，但凝固速率过快，只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。晶体有自范性而非晶体没有，这反映了晶体内微粒在三维空间里呈现周期性有序排列，这是晶体与非晶体的本质差异。 晶体有整齐、规则的几何外形。例如，只有结晶条件良好，可以看出食盐、石英、明矾等分别具有立方体、六角柱体和八面体的几何外形。这是晶体内微粒的排布具有空间点阵结构在晶体外形上的表现。对晶体有规则的几何外形进行深入研究以后，人们发现不同晶体有不同程度的对称性。晶体中可能具有的对称元素有对称中心、镜面、旋转轴、反轴等许多种。玻璃、松香、橡胶等非晶体都没有一定的几何外形。 晶体具有各

3、向异性。一种性质在晶体的不同方向上它的大小有差异，这叫做各向异性。晶体的力学性质、光学性质、热和电的传导性质都表现出各向异性。例如，石墨晶体在平行于石墨层方向上比垂直于石墨层方向上导电率大一万倍；云母片沿某一平面的方向容易撕成薄片等。这是由于在晶体内不同方向上微粒排列的周期长短不同，而微粒间距离的长短又直接影响它们相互作用力的大小和性质。非晶体由于微粒的排列是混乱的，表现为各向同性。 在一定压力下，晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，只有一段软化温度范围。这是由于晶体的每一个晶胞都是等同的，都在同一温度下被微粒的热运动所瓦解。在非晶体中，微粒间的作用力有的大有的小，极不均一，所以没有固定的

4、熔点。晶体能使X射线产生衍射：当入射光的波长与光栅缝隙大小相当时，能产生衍射现象。晶体是个理想的光栅，它能使X射线产生衍射。而非晶体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。郑雪5：晶体与非晶体的区别：晶体与非晶体的区别可以从两个方面来进行：I：利用结构差异来区别：以SiO2为例，晶体SiO2有规则的几何外形，而非晶体SiO2无规则的几何外形。晶体SiO2内部质点的排列高度有序，非晶体SiO2内部质点的排列无序。II：利用性质差异来区别：晶体SiO2具有固定的熔沸点，而非晶体SiO2无固定的熔沸点晶体SiO2能使X射线产生衍射，可以利用X-射线衍射仪来鉴别晶体SiO2和非晶体Si

5、O2。晶体SiO2由于具有各向异性，也可以通过折光率，硬度等性质来鉴别。6：得到晶体的途径得到晶体一般有三条途径：熔融态物质凝固；如熔融S结晶出来的晶体；气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）；如碘溶质从溶液中析出，如硫酸铜。二：典型例题欣赏 1石英玻璃是将纯石英在1600高温下熔化，冷却后形成的玻璃体。关于石英玻璃的结构和性质的叙述中正确的是（ ）A石英玻璃属于原子晶体B石英玻璃耐高温且能抵抗一切酸的腐蚀C石英玻璃的结构类似于液体D石英玻璃能经受高温剧变且能抗碱的腐蚀解析：本题考察了晶体与非晶体的区别，由于题目告诉我们，石英玻璃是玻璃体，所以A排除，B，D由于SiO2会与HF和NaOH反应，也

6、可以排除，故只能选C。2：下列叙述正确的是（ ）A：固态物质一定是晶体B：冰和固体碘晶体中相互作用相同C：晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列D：凡有规则外形的固体一定是晶体解析：固体分为晶体和非晶体，二者的根本区别是晶体有三大特性：有规则的几何外形、有各向异性、有固定的熔点。B中冰中除范德华力外还含有氢键，而碘中只有范德华力。所以A、B、D、错误，C正确。答案为C。3：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：固体分为晶体和非晶体。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物质，食盐（离子化合物的固态一般为晶体）、冰、金属、宝石、水晶、大部分

7、矿石都是晶体。非晶体是内部微粒的排列呈杂乱无章的分布状态的物质，如玻璃，橡胶等都是非晶体。答案C、D。4：氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 下反应制得。1根据性质，推测氮化硅的用途是 。（填序号）A制汽轮机叶片 B制有色玻璃 C制光导纤维 D作润滑材料2根据元素周期律知识，写出氮化硅的化学式 。3氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其它无机酸反应。试写出该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式 。4现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，写出反应的化学方程式 。解析：本题以氮化硅为载体，考察了原子

8、晶体的物理性质，化合价知识，以及写方程式的知识。答案：1A 2Si3N4强热 3Si3N4 + 12HF = 3SiF4+ 4NH3 43SiCl4 + 2N2 + 6H2 Si3N4 +12HCl5：以BaS为原料制备Ba(OH)28H2O的过程是：BaS与HCl反应，所得溶液在7090C时与过量NaOH溶液作用，除杂，冷却后得到Ba(OH)28H2O晶体。据最新报道，生产效率高、成本低的Ba(OH)28H2O晶体的新方法是主要用BaS与CuO等反应制得。（1）新方法的反应方程式为： （2）该反应反应物CuO是不溶物，为什么该反应还能进行： （3）简述新方法生产效率高、成本低的原因。 解析：

9、本题以较新的情景考察了晶体制备，平衡移动原理，是一个考察能力的好题答案：（1）BaSCuO9H2OBa(OH)28H2OCuS也可写Ba(OH)2（2）CuS的溶度积比CuO小得多（更难溶），有利于该反应正向进行。（3）CuS为难溶物（未反应的CuO也不溶），过滤后，将滤液浓缩、冷却，就可在溶液中析出Ba(OH)28H2O晶体，故生产效率高；CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2，故CuO可反复使用（SO2可用于制硫的化合物），因而成本低。小结：晶体和非晶体知识的学习主要要弄懂两类固体的联系与区别晶体和非晶体；会判断晶体和非晶体；熟悉晶体性质的应用，如自范性，各向异性等的应用。三：自我演练提

10、高1下列叙述中正确的是 A.含有阳离子的晶体不一定是离子晶体 B.分子晶体中一定含有共价键C.原子晶体中一定含有非极性键 D.双原子化合物分子一定是极性分子 2纳米材料的表面微粒数占微粒总数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因，假设某硼镁化合物的结构如图所示，则这种纳米颗粒的表面微粒数占总微粒数的百分数为 （A）22 （B） 70 （C）66.7 （D） 33.3 3水的状态除了气、液和固外，还有玻璃态。它是由液态水急剧冷却到165K时形成的，玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通水密度相同，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。4. 经X射线研究证明,PC15在固体状态时,由空间构型分别是