2012高中化学 第3章第1节 第一节晶体的常识同步导学课件 新人教版选修3

第一节晶体的常识日常生活中，我们都会见到许多固体物质，如蜡状的白磷、黄色的硫磺、紫黑色的碘和高锰酸钾、蓝色的硫酸铜、

白色的碳酸钙等。另外，

自然界中的矿物也绝大部分是固体。我们常见的固体，用肉眼来分辨，

大体上可分为晶体、玻璃体(非晶体)和粉末。其实，在光学显微镜或电子显微镜下，固体粉末也是由晶体组成的，只是晶粒太小，

肉眼看不到而已。这样，固体物质主要可分为晶体和非晶体两大类，如图是水晶的图片。那么，晶体和非晶体的主要区别是什么呢？晶体内部结构的主要特征是什么？从微观的角度看，晶体又是怎样形成的呢？

1．了解晶体的特点。2．了解晶体与非晶体的本质差异。3．了解晶胞的概念，能够计算晶胞中的粒子个数。1．晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体原子在三维空间里呈

排列非晶体原子排列相对有没有周期性有序无序2.获得晶体的途径3．晶体的特点晶体与非晶体的区别与联系(1)晶体与非晶体的区别本质差异固定熔、沸点各向异性自范性微观结构晶体有微粒在三维空间里呈周期性有序排列有固定熔沸点有非晶体没有微粒排列相对无序无固定熔沸点无(2)晶体与非晶体的判定方法①测熔点：晶体具有固定的熔沸点，而非晶体则没有固定的熔沸点。

②可靠方法：对固体进行X射线衍射实验。1.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粒子无规则地排列，水晶的基本构成粒子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换解析：晶体和非晶体的本质区别就是粒子(原子、离子或分子)在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。答案：

B1．概念：描述晶体结构的

。2．结构

晶胞一般都是

，晶体是由无数晶胞

“

”而成。3．特点所有晶胞的形状及内部的原子

及几何排列是完全相同的。基本单元平行六面体无隙并置种类、个数晶体与晶胞、均摊法的应用(1)晶体和晶胞①晶胞描述晶体结构的基本单元。②晶胞的结构一般来说，晶胞都是平行六面体，晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元，在它的上下左右前后无隙并置地排列着无数晶胞，而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。③晶体和晶胞的关系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。②非长方体(正方体)晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占该粒子的1/3。2．钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型的变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图如图，它的化学式是

(

)A．BaTi8O12

B．BaTi4O6C．BaTi2O4 D．BaTiO3解析：由一个晶胞想像出在整个晶体中，每个原子为几个晶胞共用是解题的关键。仔细观察钛酸钡晶体结构示意图可知：Ba在立方体的中心，完全属于该晶胞；Ti处于立体的8个顶点，每个Ti为与之相连的8个立方体所共用，即只有1/8属于该晶胞；O处于立方体的12条棱的中点，每条棱为四个立方体共用，故每个O只有1/4属于该晶胞。即晶体中N(Ba)∶N(Ti)∶N(O)＝1∶(8×1/8)∶(12×1/4)＝1∶1∶3。答案：

D

(2011·青岛高二质检)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选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。答案：

B晶体的基本性质(1)自范性

指晶体能自发地呈现多面体外形的性质。(2)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。(3)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。(4)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，常有相等的晶面、晶棱和顶角重复出现。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。(5)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、液体、气体相比较，其内能最小。(6)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态。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中正确的是(

)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．玻璃态水能使X­射线产生衍射解析：玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻璃态水不是晶体，不能使X­射线产生衍射；因密度与普通水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。答案：

C

(2011·湖南师大附中模拟)元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为________。(2)该晶体中Xn＋离子中n＝____________。(3)X元素的原子序数是________。(4)晶体中每个N3－被________个等距离的Xn＋离子包围。答案：

(1)3∶1

(2)1

(3)29

(4)6(2)对于独立原子构成的分子则不能用均摊法。由金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，如图所示，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，所以由气态团簇分子结构图可知，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M14N13。(3)晶体的晶胞不一定只是一个小立方体。例如食盐晶体的晶胞是由8个小立方体构成的大立方体。2．有四种晶体，其粒子排列方式如下图所示，其中化学式不是AB的是(

)答案：

C1．下列关于晶体的叙述不正确的是(

)A．晶体有自范性B．晶体内部质点的排列高度有序C．晶体的某些物理性质常会表现出各向异性D．粉末状固体一定不是晶体解析：

故A、B、C正确，当晶体晶粒小时，即为粉末状，故D项不对。答案：

D2．下列物质中属于晶体的是

(

)A．玛瑙

B．玻璃

C．陶瓷

D．胆矾解析：玻璃属玻璃态物质，介于晶体和非晶体之间；玛瑙、陶瓷属于非晶体，胆矾是一种晶体，化学式为CuSO4·5H2O。答案：

D3.纳米材料的表面粒子数占粒子总数的比例很大，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右图所示(六个硼原子位于棱柱内)，则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分比为

(

)A．22% B．70%C．66.7% D．33.3%答案：

B

4.氯化铯晶体具有立方体结构，如图所示，立方体中的圆圈是Cs＋或Cl－所处位置，在该晶体中，每个Cs＋周围与它最接近的且距离相等的Cs＋的个数共有

(

)A．6个

B．8个C．12个

D．16个解析：根据氯化铯的晶体结构可以看出每个Cs＋的正上、正下、左、右、前、后各有一个Cs＋与之等距离且最近，故每个Cs＋周围与它最接近的且距离相等的Cs＋共有6个。答案：

A5．如下图所示的甲、乙、丙三种晶体：试推断甲晶体的化学式(X为阳离子)为______，乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________，丙晶体中每个D周围结合E的个数是________个。答案：

X2Y

1∶3∶1

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6.如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。(1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的氧原子、钙离子，各有________、________。(2)该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是________，该物质的化学式可表示为________。(3