第三章晶体结构与性质（知识清单）高二化学（人教版2019选择性必修2）.docx

晶体结构与性质

知识导引

知识清单

一、物质的聚集状态与晶体的常识

（一）物质的聚集状态

1．物质的聚集状态除了固态、液态和气态之外，还有晶态、非晶态和塑晶态、液晶态等。

2．物质并不一定都由分子构成，如气态的等离子体、液态的离子液体、固态的氯化钠、金刚石、石墨、二氧化硅、金属等都无分子。

（1）等离子体：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。

（2）离子液体：熔点不高的仅由离子组成的液体物质。

（3）液晶：介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的某些物理性质，如导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性。

（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

没有

原子排列相对无序

2．获得晶体的途径

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．晶体与非晶体的比较

晶体

非晶体

微观结构特征

粒子周期性有序排列

粒子排列相对无序

性质特征

自范性

有

无

熔点

固定

不固定

各向异性

有

无

鉴别方法

间接方法

看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性

科学方法

对固体进行X射线衍射实验

举例

NaCl、I2、Na晶体等

玻璃、橡胶等

（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

常规的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”是指相邻晶胞之间没有任何间隙。

（2）“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。

（3）所有晶胞的形状及内部的原子种类、个数及几何排列(包括取向)是完全相同的。

3．晶胞中粒子数目的计算(以铜的晶胞为例)

①位于顶角上的铜原子为8个晶胞共用。

②位于面心上的铜原子为2个晶胞共用。

③晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是4。

4．均摊法确定晶胞中粒子的个数

如晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用，则该粒子有eq\f(1,n)属于这个晶胞。

(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

(2)六方晶胞中不同位置粒子对晶胞的贡献

5．求化学式

根据均摊法计算出一个晶胞中所含微粒数目，求出晶胞所含微粒个数的最简整数比，从而写出晶体的化学式。

（四）晶体结构的测定

测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。当单一波长的X射线通过晶体时，会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰，而非晶体图谱中没有。

1．关于晶体和非晶体的说法，正确的是()

A．晶体在三维空间里呈周期性有序排列，因此在各个不同的方向上具有相同的物理性质

B．晶体在熔化过程中需要不断地吸热，温度不断地升高

C．普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同

D．晶体和非晶体之间不可以相互转化

【答案】C

2．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

【答案】D

【解析】水晶的化学成分是二氧化硅，属于晶体，而玻璃是混合物，属于非晶体，A正确；当单一波长的X射线通过晶体时，可发生衍射，可以看到明显的分立的斑点或者谱线，B正确；在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的规则和凸面体外形的性质，即晶体的自范性，C正确；晶体具有规则的几何外形，但非晶体也可能具有规则的几何外形，如钻石形状的玻璃制品，D错误。

3．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

【答案】D

【解析】晶体具有规则的几何外形，但非晶体也可能具有规则的几何外形，如钻石形状的玻璃制品，D错误。

4．下列关于晶体的说法正确的是()

A．粉末状的硝酸钾固体没有多面体外形，故为非晶体

B．晶体呈现自范性的过程是非自发的过程

C．玛瑙和水晶皆为晶体，二者都是熔融二氧化硅快速凝固所形成的

D．当晶体生长速率适当时才可得到规则的多面体外形

【答案】D

【解析】A项，有的固体粉末肉眼看不到晶体外形，放到光学显微镜下才可以看到整齐规则的晶体外形，粉末状的KNO3为晶体，错误；C项，玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的，而水晶则是热液缓慢冷却形成的，错误。

5．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