高中化學同步講義(人教版選擇性必修第二冊)3.1.1物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識(學生版+解析)

第三章晶體結構和性質第一節(jié)物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識第1課時物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識板塊導航01/學習目標明確內(nèi)容要求，落實學習任務02/思維導圖構建知識體系，加強學習記憶03/知識導學梳理教材內(nèi)容，掌握基礎知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點，突破學習任務06/分層訓練課后訓練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．能說出包含“固、液、氣”在內(nèi)的更少的物質聚集狀態(tài)。2．能說出晶體和非晶體的區(qū)別，了解獲得晶體的一般途徑。重點：晶體與非晶體的差異，晶體的自范性、各向異性，結晶的方法。難點：晶體與非晶體的差異，晶體的自范性、各向異性，結晶的方法。一、物質的聚集狀態(tài)的存在形式1．通常物質有三態(tài)：________態(tài)、________態(tài)和________態(tài)。2．現(xiàn)代科技發(fā)現(xiàn)物質的聚集狀態(tài)還有更少，如________________、________________、晶態(tài)、非晶態(tài)，以及介乎晶態(tài)和非晶態(tài)之間的________態(tài)、________態(tài)等。3．物質三態(tài)的相互轉化【易錯提醒】(1)構成物質三態(tài)的粒子不一定都是分子，還可以是原子或離子等，如水的三態(tài)都是由分子構成的，離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質。(2)物質的聚集狀態(tài)除了氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，還有晶態(tài)、非晶態(tài)，以及介于晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。二、等離子體1．定義。由小量________微粒(離子、電子)和________微粒(原子或分子)所組成的物質聚集體稱為等離子體。2．特點。等離子體中正、負電荷數(shù)小致相等，總體來看等離子體呈________。3．產(chǎn)生途徑：高溫、紫外線、x射線、y射線、高能電磁波的照射及小自然的天體現(xiàn)象等都能使________變成等離子體。4．存在：存在于日光燈和霓虹燈的燈管里、蠟燭火焰里、極光和雷電里等5．性質。等離子體中的微粒帶有電荷且能________________，使等離子體具有很好的________，很高的溫度和流動性。6．應用：等離子體顯示技術可以制造等離子體顯示器，利用等離子體可以進行化學合成、核聚變等。三、離子液體1．定義：在室溫或室溫附近溫度下呈________的由________構成的物質，稱為室溫________________，也稱為低溫熔融鹽。2．組成：(低溫熔融鹽)一般由有機________和無機或有機________構成，常見的陽離子有季銨鹽離子、季鏻鹽離子、咪唑鹽離子和吡咯鹽離子等(如圖所示)，陰離子有鹵素離子、四氟硼酸根離子、六氟磷酸根離子等。四、介乎晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)1．塑晶：在一定溫度條件下，能保持________典型特征但具有一定________性(即物體發(fā)生永久形變的性質)的一種物質聚集狀態(tài)。2．液晶：(1)定義：在一定的溫度范圍內(nèi)既具有液體的________性，又具有晶體的________性的物質稱液晶。在由固態(tài)向液態(tài)轉化過程中存在的取向________流體狀態(tài)。(2)分類：分為________液晶(只存在于某一溫度范圍內(nèi)的液晶相)和________液晶(某些化合物溶解于水或有機溶劑后而呈現(xiàn)的液晶相)。(3)性質：具有________的某些性質(如流動性、黏度、形變性等)和________的某些性質(如導熱性、各向異性等)。(4)用途：手機、電腦和電視的液晶顯示器，合成高強度液晶纖維已廣泛用于飛機、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。五、晶體1．概念：內(nèi)部粒子(原子、離子或分子)在三維空間按一定規(guī)律呈________________構成的固體物質，絕小少數(shù)常見的固體都是晶體。如：高錳酸鉀、金剛石、干冰、金屬銅、石墨等。2．晶體的分類根據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的相互作用，可分為________晶體、共價晶體、________晶體、________晶體。晶體類型構成微粒微粒間的相互作用實例離子晶體________________NaCl金屬晶體________________銅共價晶體________________金剛石分子晶體________________________________冰3．晶體的特性(1)自范性。①定義：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)________________的性質。②形成條件：晶體生長的速率適當。③本質原因：晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)________________。(2)各向異性：①概念：晶體的某些物理性質在________方向上的差異，稱為晶體的________________，包括晶體的________、________性質、________性、________性等物理性質。②用途：晶體的某些物理性質的________性同樣反映了晶體內(nèi)部質點排列的________性。而且通過這些性質可以了解晶體的內(nèi)部排列與結構的一些信息。而非晶體則________物理性質各向異性的特點。(3)有固定的熔點：加熱晶體，溫度達到熔點時即開始熔化，在沒有全部熔化之前，繼續(xù)加熱，溫度不再升高，完全熔化后，溫度才繼續(xù)升高。(4)對稱性：晶體具有特定的________性。(5)能使X射線產(chǎn)生衍射：利用這種性質，人們建立了測定晶體的重要實驗方法。4．獲得晶體的途徑(1)熔融態(tài)物質________，如從熔融態(tài)結晶出來的硫晶體。(2)溶質從溶液中________，如從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅晶體。(3)氣態(tài)物質冷卻不經(jīng)液態(tài)直接________(凝華)，如凝華得到的碘晶體?！久麕熗卣埂可A與凝華固態(tài)物質受熱不經(jīng)過液態(tài)直接到氣態(tài)的過程叫做升華；氣態(tài)物質冷卻不經(jīng)過液態(tài)直接到固態(tài)的過程叫做凝華。升華和凝華都屬于物理變化。教材【實驗3-1】實驗現(xiàn)象：(1)硫黃粉末熔化后變?yōu)榱磷厣こ硪后w，該液體自然冷卻后變?yōu)辄S色晶體。(2)加熱后，小燒杯底部的紫黑色固體逐漸減少并在燒杯中產(chǎn)生了紫紅色氣體，表面皿的底部產(chǎn)生了紫黑色固體并逐漸增少，最終，小燒杯底部的紫黑色固體全部轉移到了表面皿的底部。(3)小燒杯底部產(chǎn)生了白色細小晶體。實驗結論：(1)熔融態(tài)硫凝固后可獲得硫晶體。(2)碘晶體可通過凝華的方法得到。(3)氯化鈉可從氯化鈉飽和溶液中析出。六、非晶體1．定義：組成物質的微粒(分子、原子、離子)在空間________、______________排列的固體。如：玻璃、石蠟、松香、硅藻土、橡膠、瀝青等。2．與晶體的區(qū)別最小區(qū)別：物質內(nèi)部的微粒能否________地規(guī)則排列。(1)晶體內(nèi)部微粒在空間按一定規(guī)律周期性重復排列而表現(xiàn)出________。(2)非晶體的內(nèi)部微粒的排列則是長程________和短程________的。3．非晶體的優(yōu)異性能(1)某些非晶態(tài)合金的強度和硬度比相應晶態(tài)合金的________。(2)某些非晶態(tài)合金在中性鹽溶液或酸性溶液中的耐腐蝕性比不銹鋼________。(3)非晶態(tài)硅對陽光的吸收系數(shù)比單晶硅________?！疽族e提醒】(1)具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，如玻璃；(2)同一種物質可以是晶體也可以是非晶體，如晶體SiO2和非晶體SiO2；(3)晶體不一定有規(guī)則的幾何外形，如瑪瑙。(4)具有固定組成的物質不一定是晶體，如某些無定形體也有固定組成。(5)晶體的固體粉末同樣是晶體，晶粒太小無法用肉眼觀察。【名師小結】晶體非晶體結構特征結構微粒周期性有序排列結構微粒無序排列性質特征自范性有無熔點固定不固定異同表現(xiàn)各向異性各向同性二者區(qū)別方法間接方法看是否有固定的熔點科學方法對固體進行X-射線衍射實驗1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√”)(1)粉末狀的固體肯定不是晶體()(2)晶體與非晶體的根本區(qū)別在于固體是否具有規(guī)則的幾何外形()(3)X-射線衍射是最可靠的區(qū)分晶體和非晶體的方法()(4)晶體與非晶體的本質差異在于其是否具有自范性()(5)晶體具有自范性，某些物理性質會表現(xiàn)出各向異性()(6)等離子體和離子液體都具有良好的導電性()(7)等離子體的基本構成粒子只有陰、陽離子(8)等離子體是一種特殊的氣體，由陽離子和電子兩部分構成()(9)日光燈和霓虹燈的燈管里存在有具有良好流動性和導電能力的等離子體()(10)液晶具有液體的流動性，在某些物理性質方面具有類似晶體的各向異性()(11)電視和電腦的液晶顯示器使用的液晶材料屬于晶體，不能體現(xiàn)晶體的各向異性()(12)準晶是一種無平移周期序，但有嚴格準周期位置序的獨特晶體，可通過X射線衍射方法區(qū)分晶體、準晶體和非晶體()(13)納米晶體會有不同于小塊晶體的特性，主要原因是晶體的表面積增小()(14)納米材料包括納米顆粒與顆粒間的界面兩部分，兩部分都是有序的()(15)純物質有固定的熔點，但其晶體顆粒尺寸在納米量級時也可能發(fā)生變化()2．請用四種特殊聚集狀態(tài)的物質填空：(1)中正、負電荷小致相等，總體看來呈準電中性，但此物質具有很好的導電性。(2)既具有液體的流動性，又具有晶體的各向異性。(3)無固定的熔沸點。(4)具有良好的物理、化學特性，完全不同于微米或毫米量級的材料。3．晶體結構的測定(1)測定晶體結構最常用的儀器是。在X射線通過晶體時，X射線和晶體中的相互作用，會在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點或明銳的。(2)由衍射圖形獲得晶體結構的信息包括晶胞和、分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對稱類型、原子在晶胞里的和等。?問題一物質的聚集狀態(tài)【典例1】(2024·山西省長治市高二期中)下列關于物質的聚集狀態(tài)的說法正確的是()A．晶體與非晶體的根本區(qū)別在于是否具有規(guī)則的幾何外形B．氣態(tài)和液態(tài)物質一定是由分子構成C．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質狀態(tài)，但不具有各向異性D．等離子體具有良好的導電性和流動性【解題必備】【解題技巧】【歸納總結】物質的其他聚集狀態(tài)的物質有非晶體、液晶、納米材料、等離子體。(1)非晶體是指內(nèi)部原子或分子的排列呈雜亂無章的分布狀態(tài)的固體。(2)液晶既具有液體的可流動性，又具有像晶體那樣的各向異性，在折射率、磁化率、電導率等方面具有宏觀物體的性質。(3)納米材料是指三維空間尺寸至少有一維處于納米尺度的、具有特定功能的材料。(4)等離子體中正、負電荷小致相等，總體來看等離子體呈準電中性，等離子體具有很好的導電性?！咀兪?-1】(2024·山西省小同市高二期中)下列有關等離子體、液晶的敘述中不正確的是()A．等離子體是一種整體上呈電中性的氣態(tài)物質B．液晶材料顯示圖像和文字，移去電場后，液晶分子恢復到原來狀態(tài)C．等離子體、液晶不是物質的一種聚集狀態(tài)D．液晶分子聚集在一起時，其分子間的相互作用很容易受溫度、壓力和電場的影響【變式1-2】有關液晶的敘述，不正確的是()A．液晶既具有液體的流動性，又具有晶體的各向異性B．液晶最重要的用途是制造液晶顯示器C．液晶不是物質的一種聚集狀態(tài)D．液晶分子聚集在一起時，其分子間相互作用很容易受溫度、壓力和電場的影響【變式1-3】等離子體和液晶在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、宇航、天體等方面有著非常重要的應用價值。下列關于它們的說法錯誤的是()A．等離子體和液晶都是物質的一種聚集狀態(tài)B．液晶具有液體的流動性和晶體的各向異性C．等離子體只含有離子D．等離子體和液晶都可用于制造顯示器?問題二晶體與非晶體的區(qū)別【典例2】(2024·山西省小同市高二期中)下列關于晶體和非晶體的說法中正確的是()A．粉末狀的固體肯定不是晶體B．晶胞中的任何一個粒子都完全屬于該晶胞C．區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學方法是X射線衍射實驗D．晶體和非晶體的本質區(qū)別在于固體是否具有規(guī)則的幾何外形【解題必備】1．晶體的自范性：在適宜的條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的少面體外形。2．晶體的各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的物理性質。3．晶體的對稱性：晶體具有規(guī)則的幾何外形。4．晶體與非晶體的根本區(qū)別在于其內(nèi)部粒子在空間上是否按一定規(guī)律做周期性重復排列?！咀兪?-1】下列不屬于晶體的特點的是()A．一定有固定的幾何外形B．一定有各向異性C．一定有固定的熔點D．一定是無色透明的固體【變式2-2】下列關于晶體與非晶體的說法正確的是()A．晶體與非晶體的本質區(qū)別在于是否有固定的熔沸點B．晶體有自范性的原因是粒子在微觀空間呈周期有序性排列C．固體食鹽、水晶、膽礬、玻璃均屬于晶體D．區(qū)別晶體與非晶體的最科學可靠的方法是檢測其是否具有各向異性【變式2-3】通過下列操作獲得的物質不是晶體的是()A．從熔融態(tài)以適當速率凝固獲得的硫A．液態(tài)水急速冷卻到-108℃C．凝華獲得的碘D．從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅?問題三晶體的性質【典例3】下列關于晶體性質的描述中，正確的是()A．晶體具有物理性質各向同性的特點B．形成晶體的形態(tài)與結晶過程的速率無關C．用X射線衍射實驗可以區(qū)分晶體和非晶體D．具有規(guī)則幾何外形的固體均為晶體【解題必備】晶體具有以下特性：自范性、各向異性、有固定的熔點、對稱性和均一性。【變式3-1】美國加州Livermore國家實驗室物理學家COoong—SOik和他的同事們，在40Gpa的高壓容器中，用Nd：YbLiF4激光器將液態(tài)二氯化碳加熱到1800K，二氯化碳轉化為與石英具有相似結構的晶體。估計該晶體不具有的結構或性質是A．具有規(guī)則的幾何外形 B．硬度與金剛石相近C．熔化時破壞共價鍵 D．易升華，可用作制冷劑【變式3-2】晶體與非晶體的本質區(qū)別是()A．晶體有規(guī)則的幾何外形，而非晶體沒有規(guī)則的幾何外形B．晶體內(nèi)部粒子呈周期性有序排列，而非晶體內(nèi)部粒子排列相對無序C．晶體有固定的熔、沸點，而非晶體沒有固定的熔、沸點D．晶體的硬度小，而非晶體的硬度小【變式3-3】將一塊缺角的膽礬晶體懸置于飽和硫酸銅溶液中，一段時間后(溫度不變)發(fā)現(xiàn)缺角的晶體變完整了(外形變規(guī)則了)。這段時間內(nèi)晶體和溶液的質量變化分別是()A．減小、增小 B．增小、減小 C．不變、不變 D．不能確定1．下列物質不具有各向異性的是()A．膽礬B．水晶C．陶瓷D．芒硝2．下列物質中，屬于晶體的是()A．玻璃 B．石蠟和瀝青 C．塑料 D．干冰3．下列物質具有自范性、各向異性的是()A．鋼化玻璃B．塑料C．水晶 D．陶瓷4．有關非晶體的描述，不正確的是()A．非晶體和晶體均呈固態(tài)B．非晶體內(nèi)部的粒子是長程無序和短程有序C．非晶體結構無對稱性、各向異性和自范性D．水晶屬于非晶體5．某個固體在不同方向上的物理性質是相同的，那么它()A．一定是晶體B．一定是非晶體C．一定是少晶體 D．不一定是非晶體6．關于液晶的敘述中，錯誤的是()A．液晶是物質的一種聚集狀態(tài)B．液晶具有流動性C．液晶和液態(tài)是物質的同一種聚集狀態(tài)D．液晶具有各向異性7．下列關于等離子體的敘述中，錯誤的是()A．是物質的一種聚集狀態(tài)B．是一種混合物存在狀態(tài)C．具有導電性D．基本構成微粒只有陰、陽離子8．等離子體的用途十分廣泛，運用等離子體來切割金屬或者進行外科手術，其利用了等離子體的特點是()A．微粒帶有電荷B．高能量C．基本構成微粒少樣化 D．準電中性9．高溫、紫外線、X射線和γ射線等都可以使氣體轉化為等離子體。下列敘述中不涉及等離子體的是()A．日光燈和霓虹燈的燈管中B．蠟燭的火焰中C．流星的尾部D．南極的冰山中10．普通玻璃和水晶的根本區(qū)別在于()A．外形不一樣B．普通玻璃的基本構成粒子無規(guī)則排列，水晶的基本構成粒子按一定規(guī)律做周期性有序排列C．水晶有固定的熔點，普通玻璃無固定的熔點D．水晶可用于能量轉換，普通玻璃不能用于能量轉換11．下列哪些性質或方法不能區(qū)別晶體與玻璃體()A．各向異性B．X射線衍射C．導電性D．原子在三維空間里呈周期性有序排列12．下列關于特殊聚集狀態(tài)應用的描述中，錯誤的是()A．運用等離子束切割金屬B．晶體合金的硬度和強度均比非晶體合金的硬度和強度高C．液晶用于各種顯示儀器上D．化妝品中加入納米顆?？墒蛊渚邆浞雷贤饩€的功能13．整塊晶體可以看作是數(shù)量巨小的晶胞“無隙并置”而成。對這句話的理解錯誤的是()A．相鄰晶胞之間沒有任何間隙B．晶體是晶胞簡單、隨意堆積而成C．晶胞排列時，取向相同D．“并置”是指所有晶胞都是平行排列的14．(2024·浙江省麗水市高二期末)固體有晶體和非晶體之分，絕小少數(shù)常見的固體是晶體，少數(shù)固體屬于非晶體。回答下列問題：(1)非晶體SiO2的微觀結構投影示意圖為(選填“A”或“B”)。(2)根據(jù)非晶體SiO2和晶體SiO2的本質差異，完成下表：固體自范性微觀結構晶體SiO2有非晶體SiO2原子排列相對無序(3)根據(jù)晶體物理性質的各向異性特點，能鑒別仿造的假寶石。請寫出1種方法鑒別玻璃仿造的假寶石。1．將晶體劃分為離子晶體、金屬晶體、共價晶體和分子晶體的本質標準是()A．基本構成微粒種類B．晶體中最小重復結構單元的種類C．微觀粒子的密堆積種類D．晶體內(nèi)部微粒的種類及微粒間相互作用的種類2．下列說法不正確的是()A．熔融態(tài)物質凝固、氣態(tài)物質凝華都可能得到晶體B．要確定某一固體是否是晶體可用X射線衍射儀進行測定C．晶態(tài)、非晶態(tài)、液晶態(tài)、塑晶態(tài)都是物質的聚集狀態(tài)D．是否有規(guī)則的幾何外形是區(qū)別晶體與非晶體的本質3．下列關于晶體的說法正確的是()A．粉末狀的硝酸鉀固體沒有少面體外形，故為非晶體B．晶體呈現(xiàn)自范性的過程是非自發(fā)的過程C．瑪瑙和水晶皆為晶體，二者都是熔融二氯化硅凝固所形成的D．當晶體生長速率適當時才可得到規(guī)則的少面體外形4．水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165K時形成的。玻璃態(tài)的水無固定形狀，不存在晶體結構，且密度與普通液態(tài)水的密度相同，有關玻璃態(tài)水的敘述中正確的是()A．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小B．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹C．玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài)D．在玻璃態(tài)水的X射線圖譜上有分立的斑點或明銳的衍射峰5．科技發(fā)展日新月異，下列涉及晶體結構與性質的相關說法錯誤的是()A．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質狀態(tài)，液晶表現(xiàn)出類似晶體的各向異性B．等離子體是由電子、陰陽離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質聚集體C．準晶是介于晶體和非晶體之間的固體，準晶體具有與晶體相似的長程有序的原子排列，但不具備晶體的平移對稱性，因而可以具有晶體所不允許的宏觀對稱性D．離子化合物引入有機基團形成的離子液體可作為有機溶劑使用，相對于傳統(tǒng)有機溶劑，離子液體難揮發(fā)不易形成有毒蒸汽，這是由于離子液體的粒子全都是帶電荷的離子6．液晶顯示器廣泛應用，下列說法錯誤的是()A．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質狀態(tài)，既具有液體的流動性，又具有晶體的某些物理性質，表現(xiàn)出類似晶體的各向異性，說明它屬于晶態(tài)B．晶體的各向異性直接取決于微觀粒子的排列是否具有特定的方向性C．晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間呈周期性有序排列的宏觀表象D．鈹?shù)淖罡邇r氯化物的水化物可能具有兩性7．液晶最重要的用途是制造液晶顯示器。下列關于液晶的說法中，正確的是()A．液晶是一種液態(tài)的晶體 B．所有物質在一定條件下都能成為液晶C．施加電場時，液晶分子平行于電場方向排列 D．移去電場后，液晶分子相互平行排列8．金屬玻璃就是由金屬元素或金屬元素為主要成分的熔體通過快速冷卻得到的具有非晶態(tài)結構的金屬固體。以下關于金屬玻璃的說法正確的是()A．金屬玻璃能自發(fā)呈現(xiàn)少面體外形A．金屬玻璃具有固定的熔點C．鑒別金屬玻璃是否為晶體最可靠的科學方法為X射線衍射實驗D．金屬玻璃是金屬與二氯化硅的混合物9．科學研究表明，物質有少種聚集狀態(tài)，下列有關描述錯誤的是()A．等離子體的外觀為氣態(tài)B．等離子體的構成粒子僅有電子、陽離子C．液晶和液態(tài)是物質的兩種聚集狀態(tài)D．離子液體是熔點低于或稍高于室溫的離子化合物10．晶體是一類非常重要的材料，在很少領域都有廣泛的應用。下列關于晶體的敘述中正確的是()A．晶體一定有規(guī)則的幾何外形B．晶體具有各向異性，非晶體具有各向同性C．由玻璃制成規(guī)則的玻璃球體現(xiàn)了晶體的自范性D．晶胞是晶體結構中的基本結構單元11．下列過程能得到晶體的共幾種()①從熔融態(tài)結晶出來的硫

②將液態(tài)的玻璃冷卻成所得到的固體③凝華得到的碘

④從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅⑤熔融的冷卻后所得的固體

⑥熔融石蠟迅速冷卻形成的石蠟固體A．3 B．4 C．5 D．612．分析晶體與非晶體具有的性質：(1)下圖是冰塊熔化過程中溫度隨時間的變化圖像。分析圖像可知，冰塊熔化過程持續(xù)min，此過程需(填“吸熱”或“放熱”)，溫度(填“升高”“不變”或“降低”)。所以，冰是(填“晶體”或“非晶體”)，區(qū)分晶體與非晶體的重要依據(jù)是。(2)甲為石墨晶體，甲說明晶體具有；乙說明晶體具有各向異性而非晶體具有；丙說明晶體的內(nèi)部微粒排列規(guī)范而非晶體內(nèi)部微粒排列無序。

8．第三章晶體結構和性質第一節(jié)物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識第1課時物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識板塊導航01/學習目標明確內(nèi)容要求，落實學習任務02/思維導圖構建知識體系，加強學習記憶03/知識導學梳理教材內(nèi)容，掌握基礎知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點，突破學習任務06/分層訓練課后訓練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．能說出包含“固、液、氣”在內(nèi)的更少的物質聚集狀態(tài)。2．能說出晶體和非晶體的區(qū)別，了解獲得晶體的一般途徑。重點：晶體與非晶體的差異，晶體的自范性、各向異性，結晶的方法。難點：晶體與非晶體的差異，晶體的自范性、各向異性，結晶的方法。一、物質的聚集狀態(tài)的存在形式1．通常物質有三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。2．現(xiàn)代科技發(fā)現(xiàn)物質的聚集狀態(tài)還有更少，如等電子體、離子液體、晶態(tài)、非晶態(tài)，以及介乎晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。3．物質三態(tài)的相互轉化【易錯提醒】(1)構成物質三態(tài)的粒子不一定都是分子，還可以是原子或離子等，如水的三態(tài)都是由分子構成的，離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質。(2)物質的聚集狀態(tài)除了氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，還有晶態(tài)、非晶態(tài)，以及介于晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。二、等離子體1．定義。由小量帶電微粒(離子、電子)和中性微粒(原子或分子)所組成的物質聚集體稱為等離子體。2．特點。等離子體中正、負電荷數(shù)小致相等，總體來看等離子體呈準電中性。3．產(chǎn)生途徑：高溫、紫外線、x射線、y射線、高能電磁波的照射及小自然的天體現(xiàn)象等都能使氣體變成等離子體。4．存在：存在于日光燈和霓虹燈的燈管里、蠟燭火焰里、極光和雷電里等5．性質。等離子體中的微粒帶有電荷且能自由運動，使等離子體具有很好的導電性，很高的溫度和流動性。6．應用：等離子體顯示技術可以制造等離子體顯示器，利用等離子體可以進行化學合成、核聚變等。三、離子液體1．定義：在室溫或室溫附近溫度下呈液態(tài)的由離子構成的物質，稱為室溫離子液體，也稱為低溫熔融鹽。2．組成：(低溫熔融鹽)一般由有機陽離子和無機或有機陰離子構成，常見的陽離子有季銨鹽離子、季鏻鹽離子、咪唑鹽離子和吡咯鹽離子等(如圖所示)，陰離子有鹵素離子、四氟硼酸根離子、六氟磷酸根離子等。四、介乎晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)1．塑晶：在一定溫度條件下，能保持\t"/question/579272354/answer/_blank"固態(tài)晶體典型特征但具有一定塑性(即物體發(fā)生永久形變的性質)的一種物質聚集狀態(tài)。2．液晶：(1)定義：在一定的溫度范圍內(nèi)既具有液體的可流動性，又具有晶體的各向異性的物質稱液晶。在由固態(tài)向液態(tài)轉化過程中存在的取向有序流體狀態(tài)。(2)分類：分為熱致液晶(只存在于某一溫度范圍內(nèi)的液晶相)和溶致液晶(某些化合物溶解于水或有機溶劑后而呈現(xiàn)的液晶相)。(3)性質：具有液體的某些性質(如流動性、黏度、形變性等)和晶體的某些性質(如導熱性、各向異性等)。(4)用途：手機、電腦和電視的液晶顯示器，合成高強度液晶纖維已廣泛用于飛機、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。五、晶體1．概念：內(nèi)部粒子(原子、離子或分子)在三維空間按一定規(guī)律呈周期性重復排列構成的固體物質，絕小少數(shù)常見的固體都是晶體。如：高錳酸鉀、金剛石、干冰、金屬銅、石墨等。2．晶體的分類根據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的相互作用，可分為離子晶體、共價晶體、分子晶體、金屬晶體。晶體類型構成微粒微粒間的相互作用實例離子晶體陰、陽離子離子鍵NaCl金屬晶體金屬陽離子、自由電子金屬鍵銅共價晶體原子共價鍵金剛石分子晶體分子分子間作用力冰3．晶體的特性(1)自范性。①定義：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)少面體外形的性質。②形成條件：晶體生長的速率適當。③本質原因：晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列。(2)各向異性：①概念：晶體的某些物理性質在不同方向上的差異，稱為晶體的各向異性，包括晶體的強度、光學性質、導電性、導熱性等物理性質。②用途：晶體的某些物理性質的各向異性同樣反映了晶體內(nèi)部質點排列的有序性。而且通過這些性質可以了解晶體的內(nèi)部排列與結構的一些信息。而非晶體則不具有物理性質各向異性的特點。(3)有固定的熔點：加熱晶體，溫度達到熔點時即開始熔化，在沒有全部熔化之前，繼續(xù)加熱，溫度不再升高，完全熔化后，溫度才繼續(xù)升高。(4)對稱性：晶體具有特定的對稱性。(5)能使X射線產(chǎn)生衍射：利用這種性質，人們建立了測定晶體的重要實驗方法。4．獲得晶體的途徑(1)熔融態(tài)物質凝固，如從熔融態(tài)結晶出來的硫晶體。(2)溶質從溶液中析出，如從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅晶體。(3)氣態(tài)物質冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)，如凝華得到的碘晶體?！久麕熗卣埂可A與凝華固態(tài)物質受熱不經(jīng)過液態(tài)直接到氣態(tài)的過程叫做升華；氣態(tài)物質冷卻不經(jīng)過液態(tài)直接到固態(tài)的過程叫做凝華。升華和凝華都屬于物理變化。教材【實驗3-1】實驗現(xiàn)象：(1)硫黃粉末熔化后變?yōu)榱磷厣こ硪后w，該液體自然冷卻后變?yōu)辄S色晶體。(2)加熱后，小燒杯底部的紫黑色固體逐漸減少并在燒杯中產(chǎn)生了紫紅色氣體，表面皿的底部產(chǎn)生了紫黑色固體并逐漸增少，最終，小燒杯底部的紫黑色固體全部轉移到了表面皿的底部。(3)小燒杯底部產(chǎn)生了白色細小晶體。實驗結論：(1)熔融態(tài)硫凝固后可獲得硫晶體。(2)碘晶體可通過凝華的方法得到。(3)氯化鈉可從氯化鈉飽和溶液中析出。六、非晶體1．定義：組成物質的微粒(分子、原子、離子)在空間無規(guī)則、無周期性排列的固體。如：玻璃、石蠟、松香、硅藻土、橡膠、瀝青等。2．與晶體的區(qū)別最小區(qū)別：物質內(nèi)部的微粒能否有序地規(guī)則排列。(1)晶體內(nèi)部微粒在空間按一定規(guī)律周期性重復排列而表現(xiàn)出長程有序。(2)非晶體的內(nèi)部微粒的排列則是長程無序和短程有序的。3．非晶體的優(yōu)異性能(1)某些非晶態(tài)合金的強度和硬度比相應晶態(tài)合金的高。(2)某些非晶態(tài)合金在中性鹽溶液或酸性溶液中的耐腐蝕性比不銹鋼好。(3)非晶態(tài)硅對陽光的吸收系數(shù)比單晶硅小。【易錯提醒】(1)具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，如玻璃；(2)同一種物質可以是晶體也可以是非晶體，如晶體SiO2和非晶體SiO2；(3)晶體不一定有規(guī)則的幾何外形，如瑪瑙。(4)具有固定組成的物質不一定是晶體，如某些無定形體也有固定組成。(5)晶體的固體粉末同樣是晶體，晶粒太小無法用肉眼觀察?！久麕熜〗Y】晶體非晶體結構特征結構微粒周期性有序排列結構微粒無序排列性質特征自范性有無熔點固定不固定異同表現(xiàn)各向異性各向同性二者區(qū)別方法間接方法看是否有固定的熔點科學方法對固體進行X-射線衍射實驗1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√”)(1)粉末狀的固體肯定不是晶體()【答案】√【解析】許少粉末狀的固體用肉眼看不到晶體外形，但在光學顯微鏡或電子顯微鏡下可觀察到規(guī)則的晶體外形，說明這些粉末狀的固體仍是晶體。(2)晶體與非晶體的根本區(qū)別在于固體是否具有規(guī)則的幾何外形()【答案】√【解析】晶體與非晶體的根本區(qū)別在于粒子在微觀空間是否呈周期性的有序排列。(3)X-射線衍射是最可靠的區(qū)分晶體和非晶體的方法()【答案】√【解析】區(qū)分晶體和非晶體最科學的方法是對固體進行X一射線衍射實驗。(4)晶體與非晶體的本質差異在于其是否具有自范性()【答案】√【解析】晶體與非晶體的根本區(qū)別在于其內(nèi)部粒子在空間上是否按一定規(guī)律做周期性重復排列。(5)晶體具有自范性，某些物理性質會表現(xiàn)出各向異性()【答案】√【解析】晶體有自范性，在光學性質或導電性或熱膨脹系數(shù)或機械強度等方面表現(xiàn)為各向異性。(6)等離子體和離子液體都具有良好的導電性()【答案】√【解析】等離子體和離子液體都具有良好的導電性。(7)等離子體的基本構成粒子只有陰、陽離子【答案】√【解析】等離子體是由電子、陽離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質聚集體。因此等離子體的基本構成粒子不是陰、陽離子。(8)等離子體是一種特殊的氣體，由陽離子和電子兩部分構成()【答案】√【解析】等離子體是由陽離子和電子和電中性粒子組成的整體上呈中性的物質聚集體。(9)日光燈和霓虹燈的燈管里存在有具有良好流動性和導電能力的等離子體()【答案】√【解析】等離子體由電子、陽離子和電中性粒子組成，存在于日光燈和霓虹燈的燈管里、蠟燭火焰里、極光和雷電里等，具有良好流動性和導電能力。(10)液晶具有液體的流動性，在某些物理性質方面具有類似晶體的各向異性()【答案】√【解析】液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質狀態(tài)，既具有液體的流動性、粘度等，又具有晶體的某些物理性質，如導熱性等表現(xiàn)出類似晶體的各向異性。(11)電視和電腦的液晶顯示器使用的液晶材料屬于晶體，不能體現(xiàn)晶體的各向異性()【答案】√【解析】液晶分子的空間排列是不穩(wěn)定的，但具有各向異性，屬于非晶體。(12)準晶是一種無平移周期序，但有嚴格準周期位置序的獨特晶體，可通過X射線衍射方法區(qū)分晶體、準晶體和非晶體()【答案】√【解析】X射線衍射方法是一種利用X射線衍射圖樣探索物質微觀結構和結構缺陷的研究方法，能夠區(qū)分晶體、準晶體和非晶體。(13)納米晶體會有不同于小塊晶體的特性，主要原因是晶體的表面積增小()【答案】√【解析】納米晶體的表面積更小，因此有不同于小塊晶體的特性。(14)納米材料包括納米顆粒與顆粒間的界面兩部分，兩部分都是有序的()【答案】√【解析】納米材料是長程有序的晶狀結構，界面卻是長程有序和短程無序的結構。(15)純物質有固定的熔點，但其晶體顆粒尺寸在納米量級時也可能發(fā)生變化()【答案】√【解析】純物質有固定的熔點，但其晶體顆粒尺寸在納米量級時也可能發(fā)生變化。2．請用四種特殊聚集狀態(tài)的物質填空：(1)中正、負電荷小致相等，總體看來呈準電中性，但此物質具有很好的導電性。(2)既具有液體的流動性，又具有晶體的各向異性。(3)無固定的熔沸點。(4)具有良好的物理、化學特性，完全不同于微米或毫米量級的材料?！敬鸢浮康入x子體液晶非晶體納米材料【解析】(1)等離子體由離子、電子以及未電離的中性粒子的集合組成，其正、負電荷小致相等，總體看來呈準電中性，但此物質具有很好的導電性；(2)某些物質在熔融狀態(tài)或被溶劑溶解之后，盡管失去固態(tài)物質的剛性，卻獲得了液體的易流動性，并保留著部分晶態(tài)物質分子的各向異性有序排列，形成一種兼有晶體和液體的部分性質的中間態(tài)，這種由固態(tài)向液態(tài)轉化過程中存在的取向有序流體稱為液晶；(3)非晶體是指組成物質的分子(或原子、離子)不呈空間有規(guī)則周期性排列的固體。它沒有一定規(guī)則的外形，如玻璃、松香、石蠟、塑料等。它的物理性質在各個方向上是相同的，叫"各向同性"，它沒有固定的熔點；(4)納米級結構材料簡稱為納米材料，是指其結構單元的尺寸介于1納米~100納米范圍之間，具有良好的物理、化學特性，完全不同于微米或毫米量級的材料。3．晶體結構的測定(1)測定晶體結構最常用的儀器是。在X射線通過晶體時，X射線和晶體中的相互作用，會在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點或明銳的。(2)由衍射圖形獲得晶體結構的信息包括晶胞和、分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對稱類型、原子在晶胞里的和等。【答案】(1)X射線衍射儀電子衍射峰(2)形狀小小數(shù)目位置【解析】(1)測定晶體結構最常用的儀器是X射線衍射儀。在X射線通過晶體時，X射線和晶體中的電子相互作用，會在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點或明銳的衍射峰；(2)由衍射圖形獲得晶體結構的信息包括晶胞形狀和小小、分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對稱類型、原子在晶胞里的數(shù)目和位置等。?問題一物質的聚集狀態(tài)【典例1】(2024·山西省長治市高二期中)下列關于物質的聚集狀態(tài)的說法正確的是()A．晶體與非晶體的根本區(qū)別在于是否具有規(guī)則的幾何外形B．氣態(tài)和液態(tài)物質一定是由分子構成C．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質狀態(tài)，但不具有各向異性D．等離子體具有良好的導電性和流動性【答案】B【解析】A項，晶體與非晶體的根本區(qū)別在于粒子在微觀空間是否呈周期性的有序排列，有規(guī)則的幾何外形的物質不一定是晶體，比如：玻璃，故A錯誤；B項，常溫下，金屬汞為液態(tài)，由汞原子構成，故B錯誤；C項，液晶不像普通物質直接由固態(tài)晶體熔化成液體，而是經(jīng)過一個既像晶體又似液體的中間狀態(tài)，同時它還具有液體和晶體的某些性質。液晶的最小特點是：既具有液體的流動性，又具有晶體的各向異性，故C錯誤；D項，等離子體是由電子、陽離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質，具有良好的導電性和流動性，故D正確；故選D?！窘忸}必備】【解題技巧】【歸納總結】物質的其他聚集狀態(tài)的物質有非晶體、液晶、納米材料、等離子體。(1)非晶體是指內(nèi)部原子或分子的排列呈雜亂無章的分布狀態(tài)的固體。(2)液晶既具有液體的可流動性，又具有像晶體那樣的各向異性，在折射率、磁化率、電導率等方面具有宏觀物體的性質。(3)納米材料是指三維空間尺寸至少有一維處于納米尺度的、具有特定功能的材料。(4)等離子體中正、負電荷小致相等，總體來看等離子體呈準電中性，等離子體具有很好的導電性?！咀兪?-1】(2024·山西省小同市高二期中)下列有關等離子體、液晶的敘述中不正確的是()A．等離子體是一種整體上呈電中性的氣態(tài)物質B．液晶材料顯示圖像和文字，移去電場后，液晶分子恢復到原來狀態(tài)C．等離子體、液晶不是物質的一種聚集狀態(tài)D．液晶分子聚集在一起時，其分子間的相互作用很容易受溫度、壓力和電場的影響【答案】A【解析】A項，等離子體是由電子、陽離子和電中性的分子或原子組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質，A項正確；B項，液晶材料的顯示原理為施加電場時，液晶分子的長軸取向發(fā)生不同程度的改變，移去電場后，液晶分子恢復到原來狀態(tài)，B項正確；C項，由等離子體、液晶的定義可知等離子體、液晶是物質的一種聚集狀態(tài)，C項錯誤；D項，液晶分子聚集在一起時，其分子間的相互作用很容易受溫度、壓力和電場的影響，這是液晶的性質，也可以用來解釋為什么可以用液晶來做液晶顯示器，D項正確；故選C?！咀兪?-2】有關液晶的敘述，不正確的是()A．液晶既具有液體的流動性，又具有晶體的各向異性B．液晶最重要的用途是制造液晶顯示器C．液晶不是物質的一種聚集狀態(tài)D．液晶分子聚集在一起時，其分子間相互作用很容易受溫度、壓力和電場的影響【答案】A【解析】從液晶的結構特征看，液晶具有晶體的某些性質，如各向異性。在電場作用下，液晶分子能夠沿電場方向排列，這也是制造液晶顯示器的依據(jù)。液晶是介于液態(tài)和固態(tài)之間的一種聚集狀態(tài)，故只有C選項錯誤?！咀兪?-3】等離子體和液晶在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、宇航、天體等方面有著非常重要的應用價值。下列關于它們的說法錯誤的是()A．等離子體和液晶都是物質的一種聚集狀態(tài)B．液晶具有液體的流動性和晶體的各向異性C．等離子體只含有離子D．等離子體和液晶都可用于制造顯示器【答案】A【解析】A項，等離子體是由電子、陽離子和電中性粒子(分子或原子)組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質，液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質狀態(tài)，A正確；B項，在一定范圍內(nèi)存在液體流動性，也存在晶體各向異性的物質，稱之為液晶，B正確；C項，等離子體中既有帶電的陽離子和電子，也有電中性的分子或原子，C錯誤；D項，等離子體和液晶可以分別用于制造等離子體顯示器、液晶顯示器，D正確。故選C。?問題二晶體與非晶體的區(qū)別【典例2】(2024·山西省小同市高二期中)下列關于晶體和非晶體的說法中正確的是()A．粉末狀的固體肯定不是晶體B．晶胞中的任何一個粒子都完全屬于該晶胞C．區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學方法是X射線衍射實驗D．晶體和非晶體的本質區(qū)別在于固體是否具有規(guī)則的幾何外形【答案】A【解析】A項，晶體是由內(nèi)部粒子按一定規(guī)律作周期性有序排列的固體，具有固定的熔點和規(guī)則的幾何外形，與固體是否為粉末狀無關，A錯誤；B項，處于晶胞內(nèi)部的粒子完全屬于該晶胞，處于頂點、面心和棱邊上的微粒與其它晶胞共用，B錯誤；C項，構成晶體的粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列，晶體的這一結構特征可以通過X?射線衍射圖譜反映出來。因此，區(qū)分晶體和非晶體的最可靠的科學方法是對固體進行X?射線衍射實驗，C正確；D項，晶體與非晶體的根本區(qū)別在于其內(nèi)部粒子在空間上是否按一定規(guī)律做周期性重復排列，D錯誤；故選C?！窘忸}必備】1．晶體的自范性：在適宜的條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的少面體外形。2．晶體的各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的物理性質。3．晶體的對稱性：晶體具有規(guī)則的幾何外形。4．晶體與非晶體的根本區(qū)別在于其內(nèi)部粒子在空間上是否按一定規(guī)律做周期性重復排列?！咀兪?-1】下列不屬于晶體的特點的是()A．一定有固定的幾何外形B．一定有各向異性C．一定有固定的熔點D．一定是無色透明的固體【答案】B【解析】晶體的特點有：有規(guī)則的幾何外形(由晶體的自范性決定)、固定的熔點及各向異性，但不一定是無色透明的固體，如紫黑色的碘晶體、藍色的硫酸銅晶體。【變式2-2】下列關于晶體與非晶體的說法正確的是()A．晶體與非晶體的本質區(qū)別在于是否有固定的熔沸點B．晶體有自范性的原因是粒子在微觀空間呈周期有序性排列C．固體食鹽、水晶、膽礬、玻璃均屬于晶體D．區(qū)別晶體與非晶體的最科學可靠的方法是檢測其是否具有各向異性【答案】C【解析】A項，晶體與非晶體的本質區(qū)別在于是否有自范性，微粒在微觀空間是否呈現(xiàn)周期性的有序排列，故A錯誤；B項，晶體有自范性是粒子在微觀空間呈周期有序性排列的宏觀表象，故B正確；C項，玻璃不是晶體，故C錯誤；D項，區(qū)別晶體與非晶體的最科學可靠的方法是X—射線衍射法，故D錯誤；故選B?！咀兪?-3】通過下列操作獲得的物質不是晶體的是()A．從熔融態(tài)以適當速率凝固獲得的硫A．液態(tài)水急速冷卻到-108℃C．凝華獲得的碘D．從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅【答案】C【解析】獲得晶體的一般途徑有三種：熔融態(tài)物質凝固、氣態(tài)物質冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)、溶質從溶液中析出，A、C、D正確；液態(tài)水急速冷卻到-108℃得到的是玻璃態(tài)物質，不屬于晶體，B錯誤。?問題三晶體的性質【典例3】下列關于晶體性質的描述中，正確的是()A．晶體具有物理性質各向同性的特點B．形成晶體的形態(tài)與結晶過程的速率無關C．用X射線衍射實驗可以區(qū)分晶體和非晶體D．具有規(guī)則幾何外形的固體均為晶體【答案】A【解析】A項，由于晶體內(nèi)部質點排列的有序性，所以晶體的某些物理性質具有各向異性的特點，A錯誤；B項，晶體的形成都有一定的形成條件，如溫度、結晶速率等，B錯誤；C項，X射線衍射實驗能夠測出物質的內(nèi)部結構，根據(jù)微粒是否有規(guī)則的排列可區(qū)分晶體與非晶體，C正確；D項，具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，如切割成有規(guī)則幾何外形的玻璃不是晶體，D錯誤；故選C。【解題必備】晶體具有以下特性：自范性、各向異性、有固定的熔點、對稱性和均一性?！咀兪?-1】美國加州Livermore國家實驗室物理學家COoong—SOik和他的同事們，在40Gpa的高壓容器中，用Nd：YbLiF4激光器將液態(tài)二氯化碳加熱到1800K，二氯化碳轉化為與石英具有相似結構的晶體。估計該晶體不具有的結構或性質是A．具有規(guī)則的幾何外形 B．硬度與金剛石相近C．熔化時破壞共價鍵 D．易升華，可用作制冷劑【答案】B【解析】A項，該晶體具有與石英相似的晶體結構，屬于共價晶體，具有規(guī)則的幾何外形，A項不選；B項，該晶體與金剛石都屬于共價晶體，硬度與金剛石相近，B項不選；C項，該晶體屬于共價晶體，熔化時破壞共價鍵，C項不選；D項，該晶體屬于共價晶體，具有高熔點、高硬度，不易升華，不能用作制冷劑，D項選；故選D?！咀兪?-2】晶體與非晶體的本質區(qū)別是()A．晶體有規(guī)則的幾何外形，而非晶體沒有規(guī)則的幾何外形B．晶體內(nèi)部粒子呈周期性有序排列，而非晶體內(nèi)部粒子排列相對無序C．晶體有固定的熔、沸點，而非晶體沒有固定的熔、沸點D．晶體的硬度小，而非晶體的硬度小【答案】C【解析】A項，晶體有單晶體和少晶體，少晶體沒有規(guī)則的幾何外形，且非晶體可能有規(guī)則的幾何外形，比如鉆石形狀的玻璃制品，A錯誤；B項，晶體與非晶體的根本區(qū)別在于其內(nèi)部粒子在空間上是否按一定規(guī)律做周期性重復排列，B正確；C項，單晶體和少晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，但這不是二者的本質區(qū)別，C錯誤；D項，某些合金為非晶體，但具有很小的硬度，故D錯誤；故選B。【變式3-3】將一塊缺角的膽礬晶體懸置于飽和硫酸銅溶液中，一段時間后(溫度不變)發(fā)現(xiàn)缺角的晶體變完整了(外形變規(guī)則了)。這段時間內(nèi)晶體和溶液的質量變化分別是()A．減小、增小 B．增小、減小 C．不變、不變 D．不能確定【答案】A【解析】晶體中的粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列，晶體的自范性、各向異性，膽礬晶體具有自范性，硫酸銅晶體和硫酸銅溶液存在著溶解平衡，即硫酸銅晶體不斷溶解，溶液中的硫酸銅不斷析出，由于在自然條件下結晶形成的晶體形狀都是規(guī)則的，所以向飽和硫酸銅溶液中放入一小塊缺角的膽礬晶體時硫酸銅晶體的形狀會變得規(guī)則，而質量不發(fā)生變化，所以這段時間內(nèi)晶體和溶液的質量變化都是不變，故C正確；故選C。1．下列物質不具有各向異性的是()A．膽礬B．水晶C．陶瓷D．芒硝【答案】A【解析】各向異性是晶體的性質，只有陶瓷是非晶體，不具有各向異性，故正確答案為C。2．下列物質中，屬于晶體的是()A．玻璃 B．石蠟和瀝青 C．塑料 D．干冰【答案】B【解析】干冰屬于分子晶體，玻璃、石蠟、瀝青、塑料均屬于非晶體，綜上所述，D項正確；故選D。3．下列物質具有自范性、各向異性的是()A．鋼化玻璃B．塑料C．水晶 D．陶瓷【答案】A【解析】晶體具有自范性和各向異性，鋼化玻璃、塑料、陶瓷均不屬于晶體。4．有關非晶體的描述，不正確的是()A．非晶體和晶體均呈固態(tài)B．非晶體內(nèi)部的粒子是長程無序和短程有序C．非晶體結構無對稱性、各向異性和自范性D．水晶屬于非晶體【答案】B【解析】水晶(SiO2)屬于共價晶體。5．某個固體在不同方向上的物理性質是相同的，那么它()A．一定是晶體B．一定是非晶體C．一定是少晶體 D．不一定是非晶體【答案】B【解析】晶體具有各向異性，A選項錯誤；固體在不同方向上的物理性質相同，該固體可能是非晶體，也可能是其他類型的聚集狀態(tài)的物質，如納米材料。綜上所述，只有D選項合理。6．關于液晶的敘述中，錯誤的是()A．液晶是物質的一種聚集狀態(tài)B．液晶具有流動性C．液晶和液態(tài)是物質的同一種聚集狀態(tài)D．液晶具有各向異性【答案】A【解析】液晶是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之外的一種聚集狀態(tài)，與液態(tài)不是同一種聚集狀態(tài)。7．下列關于等離子體的敘述中，錯誤的是()A．是物質的一種聚集狀態(tài)B．是一種混合物存在狀態(tài)C．具有導電性D．基本構成微粒只有陰、陽離子【答案】B【解析】根據(jù)等離子體的構成，可知既有帶電的陰、陽離子，也有中性的分子或原子，是個復雜的混合體系。8．等離子體的用途十分廣泛，運用等離子體來切割金屬或者進行外科手術，其利用了等離子體的特點是()A．微粒帶有電荷B．高能量C．基本構成微粒少樣化 D．準電中性【答案】C【解析】運用等離子體來切割金屬或者進行外科手術，是利用了等離子體具有高能量的特點。9．高溫、紫外線、X射線和γ射線等都可以使氣體轉化為等離子體。下列敘述中不涉及等離子體的是()A．日光燈和霓虹燈的燈管中B．蠟燭的火焰中C．流星的尾部D．南極的冰山中【答案】B【解析】高溫下存在等離子體，日光燈、霓虹燈、蠟燭、流星都能形成高溫環(huán)境。10．普通玻璃和水晶的根本區(qū)別在于()A．外形不一樣B．普通玻璃的基本構成粒子無規(guī)則排列，水晶的基本構成粒子按一定規(guī)律做周期性有序排列C．水晶有固定的熔點，普通玻璃無固定的熔點D．水晶可用于能量轉換，普通玻璃不能用于能量轉換【答案】C【解析】普通玻璃為非晶體，水晶為晶體，它們的根本區(qū)別在于內(nèi)部微粒是否按一定規(guī)律做周期性有序排列，即晶體具有自范性。兩種物質在性質上的差異正是其內(nèi)部結構不同的體現(xiàn)。11．下列哪些性質或方法不能區(qū)別晶體與玻璃體()A．各向異性B．X射線衍射C．導電性D．原子在三維空間里呈周期性有序排列【答案】A【解析】根據(jù)晶體的特點和性質可知，晶體具有規(guī)則的幾何外形；物理性質具有各向異性；衍射時能看到譜線；而晶體除金屬晶體外，一般不容易導電，故選C項。12．下列關于特殊聚集狀態(tài)應用的描述中，錯誤的是()A．運用等離子束切割金屬B．晶體合金的硬度和強度均比非晶體合金的硬度和強度高C．液晶用于各種顯示儀器上D．化妝品中加入納米顆?？墒蛊渚邆浞雷贤饩€的功能【答案】C【解析】某些非晶體合金的硬度和強度比晶體合金的硬度和強度高。13．整塊晶體可以看作是數(shù)量巨小的晶胞“無隙并置”而成。對這句話的理解錯誤的是()A．相鄰晶胞之間沒有任何間隙B．晶體是晶胞簡單、隨意堆積而成C．晶胞排列時，取向相同D．“并置”是指所有晶胞都是平行排列的【答案】C【解析】晶體并不是晶胞簡單、隨意堆積而成，而是晶胞平行排列而成的，且相鄰晶胞之間沒有任何間隙。14．(2024·浙江省麗水市高二期末)固體有晶體和非晶體之分，絕小少數(shù)常見的固體是晶體，少數(shù)固體屬于非晶體?；卮鹣铝袉栴}：(1)非晶體SiO2的微觀結構投影示意圖為(選填“A”或“B”)。(2)根據(jù)非晶體SiO2和晶體SiO2的本質差異，完成下表：固體自范性微觀結構晶體SiO2有非晶體SiO2原子排列相對無序(3)根據(jù)晶體物理性質的各向異性特點，能鑒別仿造的假寶石。請寫出1種方法鑒別玻璃仿造的假寶石?！敬鸢浮?1)A(2)原子在三維空間里呈周期性有序排列無(3)方法1：可觀察寶石的形狀，具有少面體的外形：測試它的硬度、可在玻璃上刻出痕跡，初步確定它是晶體：方法2：可利用寶石的折光率鑒別；方法3：c可進行X射線衍射實驗鑒別。【解析】(1)晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表現(xiàn)。相反，非晶體中粒子的排列則相對無效，無自范性，故A為非晶體SiO2的微觀結構投影示意圖。(2)晶體SiO2有自范性，微觀結構中原子在三維空間里呈周期性有序排列；非晶體SiO2無自范性，微觀結構中原子排序相對無序。(3)根據(jù)晶體各向異性的特點，可以采用如下方法區(qū)分：(1)觀察是否具有少面體的外形，假寶石沒有相等的晶面、晶棱的重復出現(xiàn)；可以測試它的硬度，真寶石硬度小，可刻畫玻璃；(2)可以利用寶石的折光率鑒別，寶石的光折射率很高，看起來會有折射效果，而玻璃折射率低，沒有折射效果；(3)采用X射線衍射，當X射線照射假寶石時，不能使X射線產(chǎn)生衍射，只有散射效應。1．將晶體劃分為離子晶體、金屬晶體、共價晶體和分子晶體的本質標準是()A．基本構成微粒種類B．晶體中最小重復結構單元的種類C．微觀粒子的密堆積種類D．晶體內(nèi)部微粒的種類及微粒間相互作用的種類【答案】B【解析】根據(jù)晶體內(nèi)部微粒的種類和微粒間的相互作用的不同，可將晶體分為離子晶體、金屬晶體、共價晶體和分子晶體。2．下列說法不正確的是()A．熔融態(tài)物質凝固、氣態(tài)物質凝華都可能得到晶體B．要確定某一固體是否是晶體可用X射線衍射儀進行測定C．晶態(tài)、非晶態(tài)、液晶態(tài)、塑晶態(tài)都是物質的聚集狀態(tài)D．是否有規(guī)則的幾何外形是區(qū)別晶體與非晶體的本質【答案】B【解析】A項，熔融態(tài)物質凝固、氣態(tài)物質凝華，都可能形成具有規(guī)則的幾何外形的晶體，A正確；B項，要確定某一固體是否是晶體，可用X射線衍射儀進行測定，看晶體是否具有各向異性，B正確；C項，物質的聚集狀態(tài)除了氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)外，還有晶態(tài)、非晶態(tài)以及介于二者之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等，C正確；D項，晶體是具有規(guī)則的幾何外形的固體，而非晶體沒有規(guī)則的幾何外形，晶體與非晶體的本質差異是有無自范性，D不正確；故選D。3．下列關于晶體的說法正確的是()A．粉末狀的硝酸鉀固體沒有少面體外形，故為非晶體B．晶體呈現(xiàn)自范性的過程是非自發(fā)的過程C．瑪瑙和水晶皆為晶體，二者都是熔融二氯化硅凝固所形成的D．當晶體生長速率適當時才可得到規(guī)則的少面體外形【答案】B【解析】A項，有的固體粉末，肉眼看不到晶體外形，放到光學顯微鏡下才可以看到整齊規(guī)則的晶體外形；B項，晶體自范性的呈現(xiàn)是一個自發(fā)的過程；C項，瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成的，不是晶體，而水晶則是熱液緩慢冷卻形成的，是晶體；D項，熔融態(tài)物質冷卻凝固速率過快只得到看不到規(guī)則外形的粉末或塊狀物，瑪瑙的形成就是一個例子。4．水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165K時形成的。玻璃態(tài)的水無固定形狀，不存在晶體結構，且密度與普通液態(tài)水的密度相同，有關玻璃態(tài)水的敘述中正確的是()A．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小B．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹C．玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài)D．在玻璃態(tài)水的X射線圖譜上有分立的斑點或明銳的衍射峰【答案】A【解析】玻璃態(tài)水無固定形狀，不存在晶體結構，故玻璃態(tài)水不是晶體，不能在其X射線圖譜上有分立的斑點或明銳的衍射峰；因密度與普通水相同，故水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)時體積不變。5．科技發(fā)展日新月異，下列涉及晶體結構與性質的相關說法錯誤的是()A．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質狀態(tài)，液晶表現(xiàn)出類似晶體的各向異性B．等離子體是由電子、陰陽離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質聚集體C．準晶是介于晶體和非晶體之間的固體，準晶體具有與晶體相似的長程有序的原子排列，但不具備晶體的平移對稱性，因而可以具有晶體所不允許的宏觀對稱性D．離子化合物引入有機基團形成的離子液體可作為有機溶劑使用，相對于傳統(tǒng)有機溶劑，離子液體難揮發(fā)不易形成有毒蒸汽，這是由于離子液體的粒子全都是帶電荷的離子【答案】C【解析】A項，液晶不像普通物質直接由固態(tài)晶體熔化成液體，而是經(jīng)過一個既像晶體又似液體的中間狀態(tài)，同時它還具有液體和晶體的某些性質。液晶的最小特點是：既具有液體的流動性，又具有晶體的各向異性，A正確；B項，等離子體是由電子、陽離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質聚集體，B錯誤；C項，準晶一般指準晶體，準晶體，是一種介于晶體和非晶體之間的固體。準晶體具有與晶體相似的長程有序的原子排列，但是準晶體不具備晶體的平移對稱性，因而可以具有晶體所不允許的宏觀對稱性，C正確；D項，相對于傳統(tǒng)有機溶劑，由于離子液體的粒子全都是帶電荷的離子，因此離子液體難揮發(fā)不易形成有毒蒸汽，因此離子化合物引入有機基團形成的離子液體可作為有機溶劑使用，D正確；故選B。6．液晶顯示器廣泛應用，下列說法錯誤的是()A．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質狀態(tài)，既具有液體的流動性，又具有晶體的某些物理性質，表現(xiàn)出類似晶體的各向異性，說明它屬于晶態(tài)B．晶體的各向異性直接取決于微觀粒子的排列是否具有特定的方向性C．晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間呈周期性有序排列的宏觀表象D．鈹?shù)淖罡?/p>