第一节 晶体的常识教材

明矾请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体。水晶水晶是晶体玻璃砖、石蜡是非晶体水晶硅藻土原子呈周期性有序排列原子排列相对无序观察并分析下列物质的结构模型问：它们各有什么特点？外观上：经过结晶过程而形成的有规则几何外形的固体。一、晶体和非晶体1、固体非晶体晶体第一节晶体的常识内部：微粒在空间上按一定规律周期性重复排列构成的固体。Cu晶体结构示意图NaCl晶体结构示意图？粉末状的固体是否都是非晶体呢一些晶体的显微照片：2、晶体的特性（1）自范性：②微观：晶体粒子周期性有序排列，能量最低。①条件：晶体生长速率适当。晶体能自发地呈现多面体外形的性质③得到晶体的三种途径：液→固气→固溶液→固（2）晶体------各向异性（导热、导电、光学）非晶体------各向同性（本质特征）凝华凝固结晶表面涂蜡的玻璃柱面涂蜡的水晶分别用红热的针接触蜡面中央2、晶体的特性（1）自范性：②微观：晶体粒子周期性有序排列，能量最低。①条件：晶体生长速率适当。晶体能自发地呈现多面体外形的性质③得到晶体的三种途径：液→固气→固溶液→固（2）晶体------各向异性（导热、导电、光学）非晶体------各向同性（3）晶体------有固定熔点。非晶体------无固定熔点，有一定的熔点范围（熔程）（本质特征）凝华凝固结晶3、鉴别晶体和非晶体（2）X-射线衍射实验是区分晶体和非晶体的最可靠方法。（1）考察固体中粒子在三维空间里是否呈周期性有序排列。（3）晶体的各向异性（加热法）②同一物质可以是晶体，也可以是非晶体。如晶体SiO2和非晶体SiO2。注意：①晶体有规则的几何外形，但有规则几何外形的不一定是晶体。如玻璃、塑料等相关制品不是晶体。（4）晶体有固定熔点自范性微观结构特征外形熔点各向异性晶体非晶体★小结:晶体和非晶体的区别有(能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性有序排列某些物理性质（如强度、导热性、光学性质等）表现出各向异性没有(不能自发呈现多面体外形)没有固定的熔点不具有物理性质各向异性有固定的熔点有规则的几何外形没有规则的几何外形原子排列相对无序本质区别1、把玻璃放在火上加热到一定程度，可以把它抽成细丝或吹成泡状，为什么？2、用沥青铺成的路面，冬天变硬，夏天变软，这说明沥青是晶体材料还是非晶体材料？无固定熔点，玻璃由固体转变为液体是在一定温度范围内逐渐变化的，玻璃的这一特性使它可用吹、拉、压等多种方法成形。沥青是非晶体，因此没有固定的熔点，当温度升高时，沥青就会变软；

二﹑晶胞1.晶胞：描述晶体结构的基本单元蜂巢与蜂室铜晶体铜晶胞晶体与晶胞的关系：NaCl晶体结构和晶胞晶胞示意图金刚石的晶体结构二﹑晶胞1.晶胞：描述晶体结构的基本单元蜂巢与蜂室铜晶体铜晶胞晶体与晶胞的关系：晶体可以看成是无数的完全等同晶胞无隙并置而成的。平行六面体无隙并置2、晶胞的特点：（1）晶胞通常都是平行六面体8个顶点相同平行的面相同平行的棱相同（2）无隙并置三种典型的立方晶胞结构体心立方简单立方面心立方学与问AB下图中晶胞是实线小立方体呢？还是虚线大立方体？1CsCl晶胞体心：1面心：1/2顶点：1/8棱边：1/4均摊法：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，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x3、晶胞中原子占有率（均摊法）学与问下图依次是钠、锌、碘、金刚石晶胞的示意图，它们分别平均含几个原子？1、钙-钛矿晶胞结构如图所示。观察钙-钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？钙：1个钛：1个氧：3个个数比1：1:32、下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？3、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，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，它的化学式是

。面心：3个顶点：1个共有：12个钛：14个碳：13个个数比为14:13Ti14C134、某晶体的晶胞如图所示，晶体的化学式为

。A:0.5个B:2个C:1个AB4C25、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体——石墨，如图所示。它是层状结构，层与层之间依靠作用力相结合。平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。2：3236、如图所示的NaCl晶胞中，Na+占据立方体的体心和12条棱的棱心，Cl-占据立方体的顶点和面心。试推导氯化钠的化学式?Na+:1+3=4个Clˉ：1+3=4个个数比为1:1故化学式为NaCl4、晶体密度的计算下图为NaCl晶胞，晶胞的边长为a（cm），阿伏加德罗常数为NA，求NaCl的密度ρ。金属钠晶体为体心立方堆积（如图），实验测得钠的密度为ρ（g·cm-3）。已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为NA（mol-1），则钠原子的半径r（cm）为

（）

A．

B．

C．

D.

C5、空间利用率的计算（2016全国Ⅲ卷）砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：(1)写出基态As原子的核外电子排布式___________________。(2)根据元素周期律，原子半径Ga_____As，第一电离能Ga_____As。（填“大于”或“小于”）(3)AsCl3分子的立体构型为____________________，其中As的杂化轨道类型为_________。(4)GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是_____________________。(5)GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm−3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为___________,Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGag•mol−1和MAsg•mol−1，原子半径分别为rGapm和rAspm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。[Ar]3d104s24p3大于小于三角锥形

sp3GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体共价原子晶体

GeCl4GeBr4GeI4熔点/℃−49.526146沸点/℃83.1186约400（2016全国Ⅰ卷）锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]____________，有__________个未成对电子。（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是________________。（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_____________________

。3d104s24p22Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p−p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强。（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为__，微粒之间存在的作用力是_____________。（6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；B为（0.5，0，0.5）；C为（0.5，0.5，0）。则D原子的坐标参数为______。②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为__________g·cm−3（列出计算式即可）。（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______________。O>Ge>Znsp3共价键(0.25，0.25，0.25)（2016全国Ⅱ卷）东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：（1）镍元素基态原子的电子排布式为______，3d能级上的未成对电子数为_______。（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为______，提供孤电子对的成键原子是______。③氨的沸点_______（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是_______；氨是______分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为_______。（3）单质铜及镍都是由______键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1958kJ·mol–1、INi=17