1、第三章 晶体结构与性质第一节 晶体的常识第三章 晶体结构与性质1认识晶体和非晶体的本质差异，知道晶体的特征和性质。2.了解获得晶体的途径。3知道晶胞的概念，学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法)，能根据晶胞的结构确定晶体的化学式。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质 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_原子在三维空间里呈_排列 非晶体_原子排列相对_有周期性有序无无序栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2.获得晶体的三条途径(1)_物质凝固。(2)_物质冷却不经液态直接凝固(_)。(3)_从溶液中析出。3晶体的特性(1)自范性：晶
2、体能自发地呈现_外形的性质。(2)各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的_。(3)固定的熔点。熔融态气态凝华溶质多面体物理性质栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质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_实验X-射线衍射栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质1正误判断(正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例)。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)晶体有自范性但其微粒排列无序(2)晶体具有各向同性，非晶体具有各向异性 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质语句描述正误阐
3、释错因或列举反例(3)熔融态物质快速冷却即可得到晶体(4)熔融的硝酸钾冷却可得晶体，故液态玻璃冷却也能得到晶体(5)粉末状的固体也有可能是晶体栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质答案：(1)晶体的微粒排列有序(2)晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性(3)熔融态物质凝固速率适当可得到晶体(4)玻璃是非晶体(5)栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2在室温下，将一块不规则的 CuSO45H2O 固体放入饱和CuSO4 溶液中，经过一段时间后会发生什么变化？答案：CuSO45H2O 固体会变成规则的立方体。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体
4、结构与性质3将冰和玻璃加热各有什么现象？答案：加热冰时，0 达到冰的熔点，冰开始熔化，在全部熔化以前，继续加热，温度基本保持不变，完全熔化后，温度才开始升高。加热玻璃，温度升高到某一程度后开始变软，继续加热流动性增强，最后变为液体。玻璃从软化到完全熔化，中间经过较大的温度范围。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质题组一 晶体的性质1下列不属于晶体的特点的是()A一定有规则的几何外形B一定有各向异性C一定有固定的熔点D一定是无色透明的固体解析：选 D。晶体的特点是有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性，但不一定是无色透明的固体，如紫黑色的碘晶体、蓝色的
5、硫酸铜晶体。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的 1/104。晶体的各向异性主要表现在()硬度 导热性 导电性 光学性质A BCD解析：选 D。晶体的各向异性主要表现在物理性质方面。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质题组二 晶体、非晶体的判断3(2019灵丘高二月考)在水晶的柱面上涂一层石蜡，用红热的针接触面中央，石蜡熔化后呈椭圆形；用玻璃代替水晶重复上述操作，熔化的石蜡则呈圆形。下列有关叙述错误的是()A水晶是晶体
6、B玻璃是非晶体C玻璃在各个方向的导热性不同D晶体的导热性具有各向异性栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 C。水晶是晶体，导热性具有各向异性，水晶柱面在不同方向的导热性不同，故熔化的石蜡呈椭圆形；玻璃是非晶体，不具有各向异性，玻璃在各个方向的导热性相同，故熔化的石蜡呈圆形。综上所述，C 项错误。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质4如图是某固体的微观结构示意图，请认真观察两图，判断下列说法正确的是()栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质A两种物质在一定条件下都会自动形成有规则的几何外形的晶体B形成的固体物理性质有各向异性
7、C形成的固体一定有固定的熔、沸点D二者的 X-射线图谱是相同的解析：选 B。观察结构图可知，中微粒呈周期性有序排列，中微粒排列不规则，故为晶体，为非晶体。晶体有各向异性，具有固定的熔、沸点，非晶体没有固定的熔、沸点，用X-射线衍射实验检验晶体和非晶体，图谱明显不同，故应选 B。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质判断晶体与非晶体的方法(1)依据是否具有自范性 晶体具有自范性，能自发地呈现多面体的外形，而非晶体不具有自范性。(2)依据是否具有各向异性 晶体具有各向异性，在不同方向上质点排列一般是不一样的，而非晶体不具有各向异性。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶
8、体结构与性质(3)依据是否具有固定的熔、沸点 晶体具有固定的熔、沸点，给晶体加热时，当温度升高到某温度时便立即熔化或汽化，在熔化过程中，温度始终保持不变，而非晶体没有固定的熔、沸点。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(4)依据能否发生 X-射线衍射(最科学的区分方法)当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。X-射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使 X-射线产生衍射。利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要实验方法。非晶体物质没有周期性结构，不能使 X-射线产生衍射，只有散射效应。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶
9、体结构与性质 晶 胞1晶胞的结构(1)概念：描述晶体结构的基本单元。(2)结构：习惯采用的晶胞都是_，晶体是由数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。“无隙”：相邻晶胞之间无任何_。“并置”：所有晶胞都是_排列的，取向_。(3)一种晶体所有晶胞的_及其内部的_、_及_是完全相同的。平行六面体间隙平行相同形状原子种类个数几何排列栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2晶胞中原子个数的计算(以铜晶胞为例)(1)晶胞的顶角原子是_个晶胞共用的，晶胞棱上的原子是_个晶胞共用的，晶胞面上的原子是_个晶胞共用的。(2)金属铜的一个晶胞的原子数为 8186124。842栏目导引知识点2课后达标检
10、测知识点1第三章 晶体结构与性质1正误判断(正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例)。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)晶胞是晶体的最小的结构重复单元(2)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质语句描述正误阐释错因或列举反例(3)晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞(4)已知晶胞的组成就可推知晶体的组成(5)一般地，晶体的化学式表示晶体中各类原子或离子的最简整数比栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质答案：(1)(2)不一定相同(3)粒子参与几个晶胞的形成，该晶胞占有该粒子的几分之一(4)(5)栏目导引知识点2课
11、后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2某离子化合物的晶体结构如图所示，则：(1)两种离子“”与“”的个数比为多少？(2)若棱长为 a、最简化学式的摩尔质量为 M gmol1，则其密度为多少？答案：(1)12。(2)2M/(NAa3)。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质题组一 晶胞概念及微粒个数的计算1(双选)下列关于晶体的说法中不正确的是()A所有的晶胞都是平行六面体B晶胞是晶体结构的基本单元C区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行 X-射线衍射实验D晶胞的密度与晶体的密度并不相同栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 AD。通常人
12、们习惯采用的晶胞都是平行六面体，但并非所有的晶胞都是平行六面体，A 项错误。由晶胞的概念和晶体的特征可知 B、C 项正确。整块晶体可看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成，所以晶胞与晶体的密度是相等的，D 项错误。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2已知 X、Y、Z 三种元素组成的化合物的晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是()AZXY3 BZX2Y6CZX4Y8DZX8Y12栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 A。由晶胞可知 X 占据 8 个顶角，属于该晶胞的 X 个数为 8181；Y 占据 12 条棱的中点，属于该晶胞的 Y
13、 个数为12143；Z 占据该晶胞的体心，属于该晶胞的 Z 个数为 1。故化学式为 ZXY3。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质3某晶体的晶胞结构如图所示。X()位于立方体顶角，Y()位于立方体体心。试分析：(1)晶体中每一个 Y 同时吸引着_个 X，每个 X 同时吸引着_个 Y，该晶体的化学式是_。(2)晶体中在每个 X 周围与它最接近且距离相等的 X 共有_个。(3)晶体中距离最近的 2 个 X 分别与 1 个 Y 形成的两条线的夹角为_。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：(1)同时吸引的微粒个数即指在某微粒周围距离最近的其他种类的微粒
14、个数，观察题图可知，Y 位于立方体的体心，X位于立方体的顶角，每个 Y 同时吸引着 4 个 X，而每个 X 同时被 8 个立方体共用，每个立方体的体心都有 1 个 Y，所以每个 X同时吸引着 8 个 Y，X、Y 的个数比为 12，所以化学式为 XY2或 Y2X。(2)晶体中每个 X 周围与它最接近的 X 之间的距离应为题图所示立方体的面对角线。位置关系分为在此 X 的上层、下栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质层和同一层，每层均有 4 个，共有 12 个。(3)若将 4 个 X 连接，构成 1 个正四面体，Y 位于正四面体的中心，可联系 CH4 的键角，知该夹角为 109
15、28。答案：(1)4 8 XY2(或 Y2X)(2)12(3)10928栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质4(2019高考江苏卷)一个 Cu2O 晶胞(如图)中，Cu 原子的数目为_。解析：根据均摊法知，该晶胞中白球个数为 81812，灰球个数为 4，白球和灰球数目之比为 12。所以 Cu 为灰球，1 个晶胞中含有 4 个 Cu 原子。答案：4栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质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1n属于这个晶胞。(1)长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献 栏目导引知识点2课后
16、达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(2)六方晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质(3)晶胞中粒子数目的计算要先根据具体情况分析晶胞中的粒子在晶胞中的位置以及为几个晶胞所共用，然后运用均摊法具体计算。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶角碳原子被三个六边形共用，每个六边形占有该原子的13，则每个六元环占有的碳原子数为 6132，如图所示。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质题组二 晶体密度的相关计算5如图所示是氯化铯晶体的晶胞，已知晶体中两个最近的 Cs 核间距离为 a cm，氯化铯的相对分子质量为 Mr，NA
17、 为阿伏加德罗常数的值，则氯化铯晶体的密度是()A.8MrNAa3 gcm3B.Mra38NA gcm3C.MrNAa3 gcm3D.Mra3NAgcm3栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：选 C。处于顶角的离子同时为 8 个晶胞所共用，每个离子有18属于该晶胞，处于晶胞内的离子完全属于该晶胞，可知 1个氯化铯晶胞中有 1 个 Cs和 1 个 Cl，则 1 mol 氯化铯的体积为 NAa3cm3，故氯化铯晶体的密度为 MrNAa3 gcm3。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质6(2019高考全国卷)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1 所示。
18、晶胞中 Sm 和 As 原子的投影位置如图 2 所示。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质图中 F和 O2共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用 x 和 1x 代表，则该化合物的化学式表示为_；通过测定密度 和晶胞参数，可以计算该物质的 x 值，完成它们关系表达式：_gcm3。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质解析：由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中 Sm 个数为 4122，Fe 个数为 14142，As 个数为 4122，O 或F 个数为 8182122，即该晶胞中 O 和 F 的个数之和为 2，F的比例为 x，O2的比例为 1x，
19、故该化合物的化学式为SmFeAsO1xFx。1 个晶胞的质量为栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质2150567516（1x）19xNAg228116（1x）19xNAg，1 个晶胞的体积为 a2c pm3a2c1030 cm3，故密度 228116（1x）19xa2cNA1030gcm3。答案：SmFeAsO1xFx 228116（1x）19xa2cNA1030栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质晶胞密度的相关计算(1)假设某晶体的晶胞如下：以 M 表示该晶体的摩尔质量，NA 表示阿伏加德罗常数，N 表示一个晶胞中所含的微粒数，a 表示晶胞的棱长，
20、表示晶体的密度，计算如下：栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质该晶胞的质量用密度表示：ma3；用摩尔质量表示：m NNAM；则有 a3 NNAM，NNAa3M。(2)常用关系及计算方法 立方晶胞的面对角线与边长 a 的关系：面对角线等于 2a；晶胞的体对角线与边长的关系：体对角线等于 3a。晶体的密度是晶体的质量与晶体体积的比值，可把晶胞扩大阿伏加德罗常数(NA)倍，再进行计算。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质学习小结 1.晶体具有自范性、各向异性和固定的熔点。2.习惯采用的晶胞都是平行六面体，相邻晶胞之间没有空隙，所有晶胞平行排列，取向相同。3.立方晶胞顶角上的粒子为 8 个晶胞共用，棱上的粒子为 4 个晶胞共用，面上的粒子为 2 个晶胞共用。栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质课后达标检测 栏目导引知识点2课后达标检测知识点1第三章 晶体结构与性质按ESC键退出全屏播放本部分内容讲解结束