考点11-物质的聚集状态与晶体的常识(原卷版)

考点11物质的聚集状态与晶体的常识【核心考点梳理】考点一、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。考点二、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.获得晶体的途径(1)实验探究实验内容实验操作及现象获取硫黄晶体硫黄粉eq\o(→,\s\up7(加热))熔融态硫eq\o(→,\s\up7(自然冷却))淡黄色的菱形硫黄晶体获取碘晶体加热时，烧杯内产生大量紫色气体，没有出现液态的碘，停止加热，烧杯内的紫色气体渐渐消褪，最后消失，表面皿底部出现紫黑色晶体颗粒获取氯化钠晶体在烧杯底部慢慢析出立方体的无色晶体颗粒(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射线衍射实验考点三、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)铜晶胞①位于顶角上的铜原子为8个晶胞共有。②位于面心上的铜原子为2个晶胞共有。因此晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(2)NaCl晶胞①Cl－位于顶点和面心，共有4个。②Na＋位于棱上和体心，共有4个。【核心归纳】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考点四、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。【必备知识基础练】1．（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．(2021·宝鸡高二检测)下列关于聚集状态的叙述中，错误的是()A．物质只有气、液、固三种聚集状态B．气态是高度无序的体系存在状态C．固态中的原子或者分子结合的较紧凑，相对运动较弱D．液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固、气两态之间，表现出明显的流动性3．（2021·广东·东莞市光明中学高二阶段练习）用示意图或图示的方法能够直观形象地将化学知识传播给学生，下列示意图或图示正确的是A．砷原子结构示意图B．非晶体的微观结构示意图C．HF分子间的氢键D．在通常状况下氢原子电子示意图4．(2021·绵阳高二检测)下列有关晶体常识的叙述错误的是()A．水晶属于晶体，有固定的熔点，而玻璃无固定的熔点，属于非晶体B．当单一波长的X射线通过晶体时可以看到明显的分立的斑点或者谱线C．晶体都具有自范性。自范性是晶体的本质属性D．晶体都具有规则的几何外形，而非晶体都不具有规则的几何外形5.下图为一块密度、厚度均匀的矩形样品，长为宽的两倍，若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R，则这块样品一定是()A．金属B．半导体C．非晶体D．晶体6.对于某晶胞(如图所示)的下列描述错误的是()A.该晶胞是所在晶体内最小的平行六面体B.该晶胞的每个顶点上和每个面的面心上都各有一个原子C.平均每个晶胞中有14个原子D.平均每个晶胞中有4个原子7.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-形成的晶体的晶胞结构如图所示。(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为。

(2)该晶体中,Xn+中的n=。

(3)X元素的原子序数是。

【关键能力提升练】8．（2021·山东济宁·高二期中）现代仪器分析技术能够帮助人们对物质的微观结构做出科学的判断，下列说法正确的是A．X﹣射线衍射技术可以区分晶体和非晶体B．红外光谱可以判断有机物的相对分子质量C．CH3CH2OH的核磁共振氢谱吸收峰有2种D．质谱仪可以直接测定有机物分子的结构9．（2021·四川省资阳中学高二期中）生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是A．可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含氦B．壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力C．区别晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验D．"挑尽寒灯梦不成"所看到的灯光和原子核外电子跃迁无关10.某晶体的晶胞如下图所示,这种晶体中A、B、C三种粒子数目之比是()A.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶411.下列各项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。其中对应的化学式不正确的是()ABCD12.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它具有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图所示),则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为()NaCl晶体的晶胞A.7∶8 B.13∶14C.1∶1 D.26∶2713.(1)在下列物质中,是晶体(填序号,下同),是非晶体。

①塑料②明矾③松香④玻璃⑤CuSO4·5H2O⑥冰糖⑦石蜡⑧单晶硅⑨铝块⑩橡胶(2)晶体和非晶体在外形上有差别,晶体一般都具有,而非晶体;另外非晶体具有物理性质的特点,而晶体具有物理性质的特点。

14.(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如右图所示,该氯化物的化学式是。

(2)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有个铜原子。

(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,下图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为,该功能陶瓷的化学式为。

(4)某晶体结构模型如下图所示。该晶体的化学式是,在晶体中1个Ti原子或1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为个、个。

(5)有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,其结构如下图所示,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,它的化学式为。

A.Ti14C13 B.TiCC.Ti14C4 D.Ti4C3【学科素养拔高练】15.(2020新高考山东卷)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标