人教版高中化学选修3讲义晶体的常识

1、晶体结构与性质第一节晶体的常识目标与素养：1.认识晶体和非晶体的本质差异，了解晶体的特征、获取途径和性质。(宏观辨识与微观探析)2.了解晶胞的概念、微观计算。(微观探析与模型认知)自主预习好播新知基础知识填充一、晶体与非晶体1.晶体与非晶体的本质差异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2.晶体的特点自范性产色一拈体能自发地呈现学前阵泮带的性质晶体生长速率适当(*J»A晶体中豺f在!«至H里建四*的有序排列(2)各向异性：某些物理性质常常会表现出各向异性。如晶体的强度导热性、光学性质等。(3)晶体有固定的熔工(4)外形和内部质点排列的

2、高度有序性。3.获得晶体的三条途径(1)熔融态物质凝固。(2)式态物质冷却不经液态直接凝固(凝空)0(3)溶质从溶液中析出。4.晶体与非晶体的测定方法测定测熔点晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点方法可靠方法对固体进行X-射线衍射实验微点拨：晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性，非晶体不具有物理性质各向异性的特点。晶体形成条件是晶体生长速率适当，凝固不能过快。二、晶胞1 .概念描述晶体结构的基本单元。2 .结构晶胞一般都是平行六面体，晶体是由无数晶胞“无隙并置”而成。（1）无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。（2）并置：所有品胞都是平行排列的、取向相同。所有晶胞的形状及其内部的原子种类、

3、个数及几何排列是完全相同的3.长方体（包括立方体）晶胞中粒子数的计算方法均摊法H顶角原子羽个晶胞共用棱上的原子丹个晶胞共用面上的原子个晶胞共用内部原子个晶胞共用患等出计算式）答案8X+6X2=4预习效果验收1 .判断正误（正确的打错误的打"x”）有规则外形的固体均为晶体（）晶体的微观结构是原子在三维空间呈周期性有序排列（）晶体的自范性是晶体能自发呈现多面体外形（）(4)冷却热的饱和CuSO4溶液可得到晶体()答案(1)X(2)，(3)V(4)V2 .下列关于晶体的叙述不正确的是()A.有规则的几何外形B.具有各向异性C.有对称性D,没有固定熔点答案D3 .已知某晶胞中含A、B、C三种

4、元素，其排列方式如图所示，则I晶胞中A、B、C的原子个数比为o答案1：2：1核心突破*重避晶体的判断典难点1JF*1.晶体与非晶体的区别固体外观微观结构自范性各向异性熔点晶体具有规则的几何外形原子在二维空间里呈周期性有序排列有各向异性固定非品体不具有规则的几何外形原子排列相对无序没有各向同性/、固定本质区别微观原子在三维空间里是否呈现周期性有序排列2.关于晶体与非晶体的的理解(1)同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如晶体SiO2和非晶体SiO2o(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

5、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，如玛瑙。对点加筑1.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答案B2.普通玻璃和水晶的根本区别在于（）A.外形不一样B.普通玻璃的基本构成微粒无规则排列，水晶的基本构成微粒按一定规律做周期性重复排列C.水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点D.水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转

6、换B普通玻璃为非晶体，水晶为晶体，它们的根本区别在于内部微粒是否按一定规律做周期性重复排列，即晶体具有自范性。两种物质在性质上的差异正是其内部结构不同的体现。晶胞中粒子数与密度的计算1 .晶胞中粒子数的计算（1）平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算（均摊法）（2）非平行六面体晶胞中粒子视具体情况而定，如三棱柱:nt向上：土粒户属陵品胞曲曲SLL：/地产M】原晶也第而匕+埼干属于第息监制就匕+时广国于窿晶购2 .晶体密度的计算P=黑巳("°：晶胞包含的物质组成个数，M：该物质组成的摩尔质量，a：晶胞边长，Na：阿伏加德罗常数例如：右图是CsCl晶体的一个晶胞，相邻的两个Cs

7、+的核间距*为acm,Na为阿伏加彳惠罗常数，CsCl的摩尔质量用Mgmo1表TTo4即M一丁小，则CsCl晶体的餐'度为p=a3NAgcm。时点训稣3 .钛酸钢的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钢晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是()B.BaTi4O5D.BaTiO3A.BaTi8Oi2C.BaTi2O4D观察钛酸钢晶胞结构示意图可知，Ba在立方体的中心，完全属于该晶胞;Ti处于立方体的8个顶点，每个Ti有1属于该晶胞；O处于立方体的12条棱的中8,一一，111点，每个O有4属于该晶胞。即晶胞中N(Ba):N(Ti)：N(O)=1:8X§

8、:12X-二1：1：3。4.某锲白铜合金的立方晶胞结构如图所示Cu原子处于立1.,6X2=3,含有(1)晶胞中铜原子与锲原子的数量比为0(2)若合金的密度为dgcm3,晶胞参数a=nm解析(1)由晶胞结构图可知，Ni原子处于立方晶胞的顶点,方晶胞的面心，根据均摊法，每个晶胞中含有Cu原子的个数为Ni原子的个数为8X11,故晶胞中Cu原子与Ni原子的数量比为3：1。O(2)根据m=pV可得，1mol晶胞的质量为(64X3+59)g=a3xdgcm3xNa,251125117用a:6.02X1023Xd3cm=6.02X1Q23Xd3X10nm°,、25117答案(1)3:1(2)6.0

9、2X1023Xd3X10(1)根据均摊法计算出1个晶胞中各种原子个数的最简整数比可确定该物质的化学式。如图中化学式为MN。(2)对于独立原子构成的分子，其分子式的确定则不能用均摊法。如假设上图晶胞是由金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，顶角和面上的原子是M原子，棱中心和体心的原子是N原子，由于M、N原子并不存在共用关系，所以其分子式可由示意图查原子个数来确定，M原子共14个，N原子13个，即分子式为M14N13。当堂达标提素养r-一-i.成-一1.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NaCl溶液中慢慢变为完美的立

10、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了晶体的自范性B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的规则的多面体外形的性质，这一适宜条件一般指的是自动结晶析出的条件，A项所述过程不可能实现；C选项中的圆形并不是晶体冰本身自发形成的，而是受容器的限制形成的；D项中玻璃是非晶体。故选Bo2 .要得到较大颗粒的明矶晶体，在结晶时可如下操作()A,配制比室温高1020c明矶饱和溶液然后浸入悬挂的明研小品核，静置过夜B.在沸水中配制明研饱和溶液，然后急速冷却结晶C.室温下，在明研饱和溶液中投入明研小品核，静置过夜D.进行快速蒸发明矶饱和溶液至大量晶

11、体析出A配制比室温温度高的明矶饱和溶液，当温度降低时，溶液的溶解度也降低，析出的明研会附着在小品核上，得到较大颗粒的明矶晶体，而沸水时配制饱和溶液后急速冷却结晶或快速蒸发明研饱和溶液至大量晶体析出，析出的只是明矶小晶粒，室温下，在明研饱和溶液中投入明研小品核，静置过夜，不会有晶体析出。3 .已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为（）A.XYZB.X2Y4ZC.XY4ZD.X4Y2Z1C该晶体的晶胞是正方体形晶胞。该晶胞拥有的X原子数为8X8=1;Y原子位于该晶胞内，共有4个，因此该晶胞中拥有的Y原子数为4;Z只有1个，位于晶胞的体心上，故该晶体的化学式为XY4Zo4.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数目之比是（）A. 3：9：4B. 1：4：2C. 2：9：4D. 3：8：4B由图可知该晶体部分结构单元的上下两面为正三角形，因此处于顶点的粒子为12个该结构单元共用，故A的数目为6x9=：；处于水平棱上的粒子为4122个该结构单元共用，处于垂直棱上的粒子为6个该结构单元共用，故该结构单元中包含B粒子的数目为6X7+3X2=2,由此可见，A、B、C三种粒子的数目之46一、，1比为5:2：1=1：4：2。5.Cu的一种氯化物晶胞结构如图所示，该