第3-1讲-物质的聚集状态与晶体的常识(原卷版)

链接教材精准变式练第三章晶体结构与性质第一节物质的聚集状态与晶体的常识【典例1】（2022·四川宜宾·高二期末）下列区别晶体和非晶体最可靠的方法是A．观察形状 B．光谱仪测定C．X射线衍射法 D．质谱仪测定【典例2】（2021·辽宁大连·高二期末）下列关于晶体的说法正确的是A．凡有规则几何外形的固体均为晶体B．晶体在不同方向上的硬度、导热性、导电性均相同C．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点D．将饱和硫酸铜溶液冷却降温，析出的固体不是晶体【典例3】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．X射线通过玻璃态水时，能产生谱线【典例4】（2022·浙江温州·高二期末）下列结构属于晶胞且对应的化学式不正确的是(图中：●—X，○—Y)A．XYB．XY2C．X2Y3D．X2Y教材知识链接教材知识链接一．物质的聚集状态1．20世纪前，人们以为分子是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子，物质固、液、气三态的相互转化只是分子间距离发生了变化。2．20世纪初，通过X射线衍射等实验手段，发现许多常见的晶体中并无分子，如氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等。3．气态和液态物质不一定都是由分子构成。如等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质；离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。4．其他物质聚集状态，如晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等。二．晶体与非晶体1．晶体与非晶体的本质差异固体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无原子排列相对无序2.获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。③溶质从溶液中析出。3．晶体的特性(1)自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。(2)各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。(3)固定的熔点。4．晶体与非晶体的测定方法测定方法测熔点晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点可靠方法对固体进行X射线衍射实验三．晶胞1．概念描述晶体结构的基本单元。2．晶胞与晶体的关系一般来说，晶胞都是平行六面体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。(1)“无隙”是指相邻晶胞之间无任何间隙。(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。(3)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．晶胞中粒子数目的计算1.晶胞是最小的平行六面体，它有8个顶角，三套各4根平行棱，三套各两个平行面。2．均摊法确定晶胞中粒子的个数若晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用，则该粒子有eq\f(1,n)属于这个晶胞。长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献四．晶体结构的测定1．常用仪器：X射线衍射仪。2．测定过程：当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。3．作用：根据衍射图，经过计算可以获得晶体结构的有关信息。精准变式题精准变式题（变式训练1）下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中，正确的是()A．是否为具有规则几何外形的固体 B．是否具有各向异性C．是否具有美观、对称的外形 D．内部微粒在空间是否呈周期性有序排列（变式训练2）下列有关晶胞的叙述中正确的是()A．晶胞的结构是晶体的结构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完全属于该晶胞D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成（变式训练3）（2021·陕西金台·高二期末）某晶体晶胞中A、B、C三种元素原子的排列如图所示，C(∆)在晶胞的中心，则晶体中A、B、C的原子个数之比A．1∶3∶1 B．2∶3∶1 C．8∶6∶1 D．4∶3∶11．（2022·四川绵阳·高二期末）X-射线衍射实验是鉴别晶体与非晶体最可靠的方法，下列属于晶体的是A．玛瑙 B．陶瓷 C．水晶 D．玻璃2．（2020·四川省荥经中学高二期中）石墨晶体为层状结构，每一层均为碳原子与周围其他3个碳原子相结合而成平面片层，同层相邻碳原子间距142pm、相邻片层间距为335pm。如图是其晶体结构片层俯视图。每一层由无数个正六边形构成，则平均每一个正六边形所占有的碳原子为A．6 B．4 C．3 D．23．（2021·浙江·宁波市北仑中学高二期中）下列哪些性质或方法不能区别晶体与玻璃体A．各向异性 B．X射线衍射C．导电性 D．原子在三维空间里呈周期性有序排列4．（2021·北京东城·高二期末）下列关于晶体性质的描述中，正确的是A．晶体具有物理性质各向同性的特点B．形成晶体的形态与结晶过程的速率无关C．用射线衍射实验可以区分晶体和非晶体D．晶体表现自范性的过程是自发过程，不需要外界条件5．（2021·广东肇庆·高二期末）最近发现一种由R、Q、T三种原子构成的气态团簇分子，其分子模型如图所示，则该分子的化学式为A．RQT B． C． D．6．（2021·江苏·泗阳县实验高级中学高二阶段练习）如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，图中○—X、●—Y、⊗—Z。其对应的化学式不正确的是A． B． C． D．7．（2022·浙江温州·高二期末）下列说法不正确的是A．利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析B．核外电子的概率密度分布被称为电子云C．等离子体和离子液体都具有良好的导电性D．用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是相同的8．（2021·四川省绵阳南山中学高二期中）下列说法正确的是A．在沸水中配制明矾饱和溶液，然后急速冷却，可得到较大颗粒明矾晶体B．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定C．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素D．可用X射线衍射实验区分晶体与非晶体9．（2021·天津静海·高二阶段练习）如图所示，CsCl晶体的晶胞(晶体中最小重复单元)，已知晶体中2个最近Cl—核间距为acm，氯化铯的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则CsCl晶体的密度为A．g·cm-3 B．g·cm-3 C．g·cm-3 D．g·cm-310．（2021·湖北十堰·高二期末）钛酸钡是一种典型钙钛矿型结构晶体，广泛应用于多层陶瓷电容器、热敏电阻器等方面，其立方晶胞结构如图所示，下列说法不正确的是A．钛酸钡的化学式为B．晶体中与每个紧邻且等距离的有6个C．的配位数是4D．若将置于晶胞体心，置于晶胞顶点，则位于立方体的面心11．（2021·山西·怀仁市大地学校高中部高二阶段练习）有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，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，它的化学式为A．Ti14C13 B．TiC C．Ti14C4 D．Ti4C312．（2021·新疆新源·高二阶段练习）下列说法正确的是A．水晶和玛瑙都是晶体，都有固定的熔点B．蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同C．区分晶体和非晶体的方法是看是否有规则的几何外形D．晶胞是晶体结构的基本单元13．因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同，对铁晶体用X射线衍射进行测定，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构示意图如下：则A、B两种晶胞中含有的铁原子数分别是：___________、___________个。14．(1)一种Pt、Co金属间化合物可作为质子交换膜燃料电池的催化剂，其晶胞结构如图1所示，该金属间化合物的中Pt与Co的个数比为___________。(2)室温下，[Cu(NH3)4](NO3)2，与液氨混合并加入Cu可制得一种黑绿色晶体。黑绿色晶体的晶胞如图2所示，写出该晶体的化学式___________。(3)如图3所示的是金红石的晶胞，则每个晶胞拥有___________个Ti4+、___________个O2-。15．（2021·北京通州·高二期中）Eu、Ti和O形成一种化合物，其晶胞为如图所示的立方体。(1)Eu是镧系元素，位于元素周期表的_______。A．s区B．p区C．d区D．ds区E．f区(2)在该晶胞中，Eu、Ti、O的粒子个数比是_______。(3)若将Ti原子置于