2025年高二化學(xué)寒假銜接講練 (人教版)寒假預(yù)習(xí)-第04講 物質(zhì)的聚集狀態(tài)和晶體的常識(shí)學(xué)生版

第04講物質(zhì)的聚集狀態(tài)和晶體的常識(shí)模塊一思維導(dǎo)圖串知識(shí)模塊二基礎(chǔ)知識(shí)全梳理（吃透教材）模塊三核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練模塊四小試牛刀過關(guān)測(cè)1．知道在一定條件下，物質(zhì)的聚集狀態(tài)隨構(gòu)成物質(zhì)的微粒種類、微粒間相互作用、微粒聚集程度的不同而有所不同。2．知道物質(zhì)的聚集狀態(tài)會(huì)影響物質(zhì)的性質(zhì)，通過改變物質(zhì)的聚集狀態(tài)可以獲得特殊的材料。3．能說出晶體與非晶體的區(qū)別，能結(jié)合實(shí)例描述晶體中微粒排列的周期性規(guī)律。4．認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的晶胞?！緦W(xué)習(xí)新知】知識(shí)點(diǎn)一物質(zhì)的聚集狀態(tài)1．物質(zhì)三態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化2．不含分子的物質(zhì)(1)常見晶體：例如，氯化鈉、石墨、二氧化硅、金剛石以及各種金屬等不含分子。(2)等離子體是由________、________和___________(分子或原子)組成的整體上呈________性的氣態(tài)物質(zhì)。(3)離子液體是熔點(diǎn)不高的僅由________組成的液體物質(zhì)。3．物質(zhì)的聚集狀態(tài)物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，還有________、________，以及介于________和________之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。知識(shí)點(diǎn)二晶體和非晶體1．晶體與非晶體的本質(zhì)差異固體自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體原子在三維空間里呈周期性___________非晶體原子排列___________2．晶體的特點(diǎn)(1)自范性①定義：晶體能________地呈現(xiàn)________外形的性質(zhì)。②形成條件：晶體生長(zhǎng)的________適當(dāng)。③本質(zhì)原因：晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)________的有序排列的宏觀表象。(2)各向異性：晶體在____________上表現(xiàn)許多物理性質(zhì)(如強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等)的差異。(3)熔點(diǎn)：________定的熔點(diǎn)。3．獲得晶體的途徑(1)________物質(zhì)凝固。(2)________物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。(3)________從溶液中析出?！窘涣饔懻摗?．判斷固體物質(zhì)是晶體還是非晶體的方法是什么？2．如圖是某同學(xué)找到的一張玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖，根據(jù)這張圖判斷玻璃是不是晶體？為什么？【歸納小結(jié)】關(guān)于晶體與非晶體的認(rèn)識(shí)誤區(qū)(1)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。(2)有著規(guī)則幾何外形或者美觀、對(duì)稱外形的固體，不一定是晶體。例如，玻璃制品可以塑造出規(guī)則的幾何外形，也可以具有美觀對(duì)稱的外觀。(3)具有固定組成的物質(zhì)也不一定是晶體，如某些無定形體也有固定的組成。(4)晶體不一定都有規(guī)則的幾何外形，如食鹽。知識(shí)點(diǎn)三晶胞及晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定1．晶胞(1)定義：描述晶體結(jié)構(gòu)的___________。(2)結(jié)構(gòu)常規(guī)的晶胞都是___________，整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞___________而成。①無隙：相鄰晶胞之間沒有___________。②并置：所有晶胞都是________排列的，取向________。③所有晶胞的________及其內(nèi)部的原子________、________及幾何排列(包括取向)是完全相同的。④晶胞是________個(gè)頂角相同、________各________根平行棱分別相同、________各________個(gè)平行面分別相同的最小平行六面體。(3)晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算平行六面體(立方體形)晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算。①晶胞的頂角原子是________個(gè)晶胞共用。②晶胞棱上的原子是________個(gè)晶胞共用。③晶胞面上的原子是________個(gè)晶胞共用。2．晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定(1)測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是X射線衍射儀。當(dāng)單一波長(zhǎng)的X射線通過晶體時(shí)，X射線和晶體中的電子相互作用，會(huì)在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點(diǎn)或者明銳的衍射峰。(2)由衍射圖形獲得晶體結(jié)構(gòu)的有關(guān)信息，包括晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對(duì)稱類型、原子在晶胞里的數(shù)目和位置等，以及結(jié)合晶體化學(xué)組成的信息推出原子之間的相互關(guān)系。【交流討論】1．現(xiàn)有甲、乙(如圖所示)兩種晶體的晶胞(甲中A處于晶胞的中心)。(1)甲晶體中A與B的個(gè)數(shù)比是________。(2)乙晶體中每個(gè)晶胞含有C離子、D離子分別是______個(gè)、______個(gè)。2．下圖分別是金屬鈉（Na）、金屬鋅（Zn）、碘（I2）、金剛石（C）晶胞的示意圖，它們分別平均含有幾個(gè)原子？【歸納小結(jié)】晶胞的理解(1)晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，但不一定是晶體中的最小重復(fù)單元。(2)常規(guī)的晶胞都是平行六面體，但也有六棱柱晶胞。(3)平行六面體晶胞的頂角(8個(gè))粒子應(yīng)相同，這樣才能無隙并置形成晶體。如eq\a\vs4\al()(eq\a\vs4\al(○)、eq\a\vs4\al(●)代表不同微粒)就不能認(rèn)為是晶胞。核心考點(diǎn)一：晶體和非晶體【例1】晶體與非晶體的本質(zhì)差異是()A．晶體具有各向異性，而非晶體具有各向同性B．晶體具有自范性，而非晶體沒有自范性C．晶體具有固定的熔、沸點(diǎn)，而非晶體沒有固定的熔、沸點(diǎn)D．晶體能使X射線產(chǎn)生衍射，而非晶體則不能【歸納小結(jié)】晶體與非晶體的比較比較類別晶體非晶體微觀結(jié)構(gòu)特征原子在三維空間里呈周期性有序排列原子排列相對(duì)無序性質(zhì)特征自范性有無熔點(diǎn)固定不固定各向異性有無鑒別方法間接方法看是否具有固定的熔點(diǎn)或根據(jù)某些物理性質(zhì)的各向異性科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)舉例NaCl、I2、SiO2、Na晶體等玻璃、橡膠等【變式訓(xùn)練】下列關(guān)于晶體性質(zhì)的敘述中，不正確的是()A．晶體的自范性指的是在適宜條件下晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)規(guī)則的多面體幾何外形B．晶體的各向異性和對(duì)稱性沒有矛盾C．晶體的對(duì)稱性是微觀粒子按一定規(guī)律呈周期性但無序排列的必然結(jié)果D．晶體的各向異性直接取決于微觀粒子的排列具有特定的方向性核心考點(diǎn)二：用“均攤法”進(jìn)行晶胞計(jì)算【例2】如圖所示為某晶體的一個(gè)晶胞，該晶體由A、B、C三種基本粒子構(gòu)成，該晶體的化學(xué)式為()A．A6B8CB．A2B4CC．A3BC D．A3B4C【歸納小結(jié)】用“均攤法”進(jìn)行晶胞計(jì)算(1)均攤法含義：若某個(gè)粒子為n個(gè)晶胞共有，則該粒子有eq\f(1,n)屬于該晶胞。(2)平行六面體(立方體形)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算頂角：同為8個(gè)晶胞共有，eq\f(1,8)粒子屬于該晶胞；棱上：同為4個(gè)晶胞共有，eq\f(1,4)粒子屬于該晶胞；面上：同為2個(gè)晶胞共有，eq\f(1,2)粒子屬于該晶胞；內(nèi)部：整個(gè)粒子都屬于該晶胞。(3)正六棱柱晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算頂角：同為6個(gè)晶胞共有，eq\f(1,6)粒子屬于該晶胞；水平棱上：同為4個(gè)晶胞共有，eq\f(1,4)粒子屬于該晶胞；垂直棱上：同為3個(gè)晶胞共有，eq\f(1,3)粒子屬于該晶胞；面上：同為2個(gè)晶胞共有，eq\f(1,2)粒子屬于該晶胞；內(nèi)部：整個(gè)粒子都屬于該晶胞?！咀兪接?xùn)練1】已知某晶體晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為()A．XYZ B．X2Y4ZC．XY4Z D．X4Y2Z【變式訓(xùn)練2】(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該氯化物的化學(xué)式是________。(2)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為________，該功能陶瓷的化學(xué)式為________。(3)某晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該晶體的化學(xué)式是____________，在晶體中1個(gè)Ti原子、1個(gè)Co原子周圍距離最近的O原子數(shù)目分別為________個(gè)、________個(gè)。(4)有一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如圖所示，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)式為________(填字母)。A．Ti14C13B．TiCC．Ti14C4D．Ti4C3核心考點(diǎn)三：有關(guān)晶體的計(jì)算【例3】已知元素A為O，元素B為Na，A與B能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞棱長(zhǎng)參數(shù)acm，F(xiàn)的化學(xué)式為________，晶胞中A原子的配位數(shù)為________，列式計(jì)算晶體F的密度為________________g·cm－3(僅需列出表達(dá)式)。【變式訓(xùn)練1】已知在晶體中仍保持一定幾何形狀的最小單位稱為晶胞。干冰晶胞是一個(gè)面心立方體，在該晶體中每個(gè)頂角各有1個(gè)二氧化碳分子，每個(gè)面心各有一個(gè)二氧化碳分子。實(shí)驗(yàn)測(cè)得25℃時(shí)干冰晶體的晶胞棱長(zhǎng)為acm，其摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，則該干冰晶體的密度為(單位：g·cm－3)()A．eq\f(M,a3)B．eq\f(M,a3NA)C．eq\f(4M,a3) D．eq\f(4M,a3NA)【變式訓(xùn)練2】用X射線衍射法對(duì)Cu晶體進(jìn)行測(cè)定得到以下結(jié)果：Cu的晶胞為面心立方結(jié)構(gòu)(如圖)，已知該晶體的密度為9.00g·cm－3，Cu的原子半徑為________cm(阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，要求列式計(jì)算)?！净A(chǔ)練】1．區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是()。A．測(cè)定熔、沸點(diǎn) B．觀察外形C．對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射測(cè)定 D．通過比較硬度確定2．關(guān)于晶體的自范性，下列敘述中，正確的是()。A．破損的晶體能夠在固態(tài)時(shí)自動(dòng)變成規(guī)則的多面體B．缺角的氯化鈉晶體在飽和NaCl溶液中慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊C．圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，體現(xiàn)了晶體的自范性D．由玻璃制成規(guī)則的玻璃球體現(xiàn)了晶體的自范性3．下列敘述中，正確的是()。A．石英玻璃和水晶都是晶體B．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C．具有各向異性的固體可能是晶體D．粉末狀的固體肯定不是晶體4．下列有關(guān)晶胞的敘述中，正確的是()。A．晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元B．晶胞中的任何一個(gè)粒子都屬于該晶胞C．所有晶體都是由平行六面體無隙組合而成D．不同晶體中的晶胞的大小和形狀均相同5．正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。（1）固態(tài)物質(zhì)一定是晶體（）（2）凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體（）（3）晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律周期性地排列（）（4）固體一定是晶體（）（5）晶胞是晶體中最小的平行六面體（）（6）測(cè)定某一固體是否是晶體可用X射線衍射儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（）6．現(xiàn)有四種晶體，其晶胞分別如圖所示，其中化學(xué)式正確的是()A． B． C． D．7．已知某化合物的晶體是由如圖所示的最小結(jié)構(gòu)單元密置堆積而成，下列關(guān)于該化合物的敘述錯(cuò)誤的是()A．1mol該化合物中含有1molYB．1mol該化合物中含有3molCuC．1mol該化合物中含有2molBaD．該化合物的化學(xué)式是8．銅是生活中比較常見的一種金屬，而納米銅能在空氣中白燃，這是因?yàn)榧{米銅的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例較大。假設(shè)某納米顆粒的大小和形狀如圖所示，則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)之比是()A．7:11 B．1:2 C．7:8 D．26:279．因生產(chǎn)金屬鐵的工藝和溫度等因素不同，產(chǎn)生的鐵單質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)、密度和性質(zhì)均不同，對(duì)鐵晶體用X射線衍射進(jìn)行測(cè)定，測(cè)得A、B兩種晶胞，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下：則A、B兩種晶胞中含有的鐵原子數(shù)分別是：________、________個(gè)。10．在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域中，有一種化合物叫鈣鈦礦，其晶胞如圖所示。試回答：（1）在該晶體中每個(gè)鈦離子周圍與它最近且相等距離的鈦離子有多少個(gè)？（2）在該晶胞中氧、鈣、鈦的粒子個(gè)數(shù)比是多少？【提升練】1．釔鋇銅氧化合物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式可能是()A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O42．食鹽晶體是由鈉離子(圖中的“eq\a\vs4\al(●)”)和氯離子(圖中的“eq\a\vs4\al(○)”)構(gòu)成的，且均為等距離的交錯(cuò)排列。已知食鹽的密度是2.2g·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023mol－1。在食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離最接近于()A．3.0×10－8cm B．3.5×10－8cmC．4.0×10－8cm D．5.0×10－8cm3．硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)的最高紀(jì)錄。如圖所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上、下底面還各有一個(gè)鎂原子；6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式為()A．MgBB．MgB2C．Mg2BD．Mg3B24．(1)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為___________________g·cm－3(列出計(jì)算式)。(2)FeS2晶體的晶胞如圖所示。晶胞棱長(zhǎng)為anm、FeS2的摩爾質(zhì)量為M、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為_________________________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于Seq\o