第一節(jié) 晶體的常識教材

明礬請同學(xué)們判斷下列物質(zhì)是晶體還是非晶體。水晶水晶是晶體玻璃磚、石蠟是非晶體水晶硅藻土原子呈周期性有序排列原子排列相對無序觀察并分析下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)模型問：它們各有什么特點？外觀上：經(jīng)過結(jié)晶過程而形成的有規(guī)則幾何外形的固體。一、晶體和非晶體1、固體非晶體晶體第一節(jié)晶體的常識內(nèi)部：微粒在空間上按一定規(guī)律周期性重復(fù)排列構(gòu)成的固體。Cu晶體結(jié)構(gòu)示意圖NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖？粉末狀的固體是否都是非晶體呢一些晶體的顯微照片：2、晶體的特性（1）自范性：②微觀：晶體粒子周期性有序排列，能量最低。①條件：晶體生長速率適當(dāng)。晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)③得到晶體的三種途徑：液→固氣→固溶液→固（2）晶體------各向異性（導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)）非晶體------各向同性（本質(zhì)特征）凝華凝固結(jié)晶表面涂蠟的玻璃柱面涂蠟的水晶分別用紅熱的針接觸蠟面中央2、晶體的特性（1）自范性：②微觀：晶體粒子周期性有序排列，能量最低。①條件：晶體生長速率適當(dāng)。晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)③得到晶體的三種途徑：液→固氣→固溶液→固（2）晶體------各向異性（導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)）非晶體------各向同性（3）晶體------有固定熔點。非晶體------無固定熔點，有一定的熔點范圍（熔程）（本質(zhì)特征）凝華凝固結(jié)晶3、鑒別晶體和非晶體（2）X-射線衍射實驗是區(qū)分晶體和非晶體的最可靠方法。（1）考察固體中粒子在三維空間里是否呈周期性有序排列。（3）晶體的各向異性（加熱法）②同一物質(zhì)可以是晶體，也可以是非晶體。如晶體SiO2和非晶體SiO2。注意：①晶體有規(guī)則的幾何外形，但有規(guī)則幾何外形的不一定是晶體。如玻璃、塑料等相關(guān)制品不是晶體。（4）晶體有固定熔點自范性微觀結(jié)構(gòu)特征外形熔點各向異性晶體非晶體★小結(jié):晶體和非晶體的區(qū)別有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子在三維空間里呈周期性有序排列某些物理性質(zhì)（如強度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）表現(xiàn)出各向異性沒有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)沒有固定的熔點不具有物理性質(zhì)各向異性有固定的熔點有規(guī)則的幾何外形沒有規(guī)則的幾何外形原子排列相對無序本質(zhì)區(qū)別1、把玻璃放在火上加熱到一定程度，可以把它抽成細絲或吹成泡狀，為什么？2、用瀝青鋪成的路面，冬天變硬，夏天變軟，這說明瀝青是晶體材料還是非晶體材料？無固定熔點，玻璃由固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w是在一定溫度范圍內(nèi)逐漸變化的，玻璃的這一特性使它可用吹、拉、壓等多種方法成形。瀝青是非晶體，因此沒有固定的熔點，當(dāng)溫度升高時，瀝青就會變軟；

二﹑晶胞1.晶胞：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元蜂巢與蜂室銅晶體銅晶胞晶體與晶胞的關(guān)系：NaCl晶體結(jié)構(gòu)和晶胞晶胞示意圖金剛石的晶體結(jié)構(gòu)二﹑晶胞1.晶胞：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元蜂巢與蜂室銅晶體銅晶胞晶體與晶胞的關(guān)系：晶體可以看成是無數(shù)的完全等同晶胞無隙并置而成的。平行六面體無隙并置2、晶胞的特點：（1）晶胞通常都是平行六面體8個頂點相同平行的面相同平行的棱相同（2）無隙并置三種典型的立方晶胞結(jié)構(gòu)體心立方簡單立方面心立方學(xué)與問AB下圖中晶胞是實線小立方體呢？還是虛線大立方體？1CsCl晶胞體心：1面心：1/2頂點：1/8棱邊：1/4均攤法：晶胞任意位置上的一個原子如果是被x個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是1/x3、晶胞中原子占有率（均攤法）學(xué)與問下圖依次是鈉、鋅、碘、金剛石晶胞的示意圖，它們分別平均含幾個原子？1、鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。觀察鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)，求該晶體中，鈣、鈦、氧的微粒個數(shù)比為多少？鈣：1個鈦：1個氧：3個個數(shù)比1：1:32、下圖是CO2分子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，其中有多少個原子？3、最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團簇分子，如下圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是

。面心：3個頂點：1個共有：12個鈦：14個碳：13個個數(shù)比為14:13Ti14C134、某晶體的晶胞如圖所示，晶體的化學(xué)式為

。A:0.5個B:2個C:1個AB4C25、在碳單質(zhì)的成員中還有一種混合型晶體——石墨，如圖所示。它是層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間依靠作用力相結(jié)合。平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。2：3236、如圖所示的NaCl晶胞中，Na+占據(jù)立方體的體心和12條棱的棱心，Cl-占據(jù)立方體的頂點和面心。試推導(dǎo)氯化鈉的化學(xué)式?Na+:1+3=4個Clˉ：1+3=4個個數(shù)比為1:1故化學(xué)式為NaCl4、晶體密度的計算下圖為NaCl晶胞，晶胞的邊長為a（cm），阿伏加德羅常數(shù)為NA，求NaCl的密度ρ。金屬鈉晶體為體心立方堆積（如圖），實驗測得鈉的密度為ρ（g·cm-3）。已知鈉的相對原子質(zhì)量為a，阿伏加德羅常數(shù)為NA（mol-1），則鈉原子的半徑r（cm）為

（）

A．

B．

C．

D.

C5、空間利用率的計算（2016全國Ⅲ卷）砷化鎵（GaAs）是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式___________________。(2)根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga_____As，第一電離能Ga_____As。（填“大于”或“小于”）(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為____________________，其中As的雜化軌道類型為_________。(4)GaF3的熔點高于1000℃，GaCl3的熔點為77.9℃，其原因是_____________________。(5)GaAs的熔點為1238℃，密度為ρg·cm?3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為___________,Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag?mol?1和MAsg?mol?1，原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為____________________。[Ar]3d104s24p3大于小于三角錐形

sp3GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體共價原子晶體

GeCl4GeBr4GeI4熔點/℃?49.526146沸點/℃83.1186約400（2016全國Ⅰ卷）鍺（Ge）是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]____________，有__________個未成對電子。（2）Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是________________。（3）比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因_____________________

。3d104s24p22Ge原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p?p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似，分子量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強。（5）Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為__，微粒之間存在的作用力是_____________。（6）晶胞有兩個基本要素：①原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為（0,0,0）；B為（0.5，0，0.5）；C為（0.5，0.5，0）。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為______。②晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀，已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76pm，其密度為__________g·cm?3（列出計算式即可）。（4）光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是______________。O>Ge>Znsp3共價鍵(0.25，0.25，0.25)（2016全國Ⅱ卷）東晉《華陽國志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎳白銅（銅鎳合金）聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}：（1）鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為______，3d能級上的未成對電子數(shù)為_______。（2）硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是________。②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為______，提供孤電子對的成鍵原子是______。③氨的沸點_______（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是_______；氨是______分子（填“極性”或“非極性”），中心原子的軌道雜化類型為_______。（3）單質(zhì)銅及鎳都是由______鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu=1958kJ·mol–1、INi=17