考點11-物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識(原卷版)

考點11物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識【核心考點梳理】考點一、物質的聚集狀態(tài)1．20世紀前，人們以為分子是所有化學物質能夠保持其性質的最小粒子，物質固、液、氣三態(tài)的相互轉化只是分子間距離發(fā)生了變化。2．20世紀初，通過X射線衍射等實驗手段，發(fā)現(xiàn)許多常見的晶體中并無分子，如氯化鈉、石墨、二氧化硅、金剛石以及各種金屬等。3．氣態(tài)和液態(tài)物質不一定都是由分子構成。如等離子體是由電子、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；離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質。4．其他物質聚集狀態(tài)，如晶態(tài)、非晶態(tài)、塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。考點二、晶體與非晶體1．晶體與非晶體的本質差異固體自范性微觀結構晶體有原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體無原子排列相對無序2.獲得晶體的途徑(1)實驗探究實驗內容實驗操作及現(xiàn)象獲取硫黃晶體硫黃粉eq\o(→,\s\up7(加熱))熔融態(tài)硫eq\o(→,\s\up7(自然冷卻))淡黃色的菱形硫黃晶體獲取碘晶體加熱時，燒杯內產生大量紫色氣體，沒有出現(xiàn)液態(tài)的碘，停止加熱，燒杯內的紫色氣體漸漸消褪，最后消失，表面皿底部出現(xiàn)紫黑色晶體顆粒獲取氯化鈉晶體在燒杯底部慢慢析出立方體的無色晶體顆粒(2)獲得晶體的三條途徑①熔融態(tài)物質凝固。②氣態(tài)物質冷卻不經液態(tài)直接凝固(凝華)。③溶質從溶液中析出。3．晶體的特性(1)自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質。(2)各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的物理性質。(3)固定的熔點。4．晶體與非晶體的測定方法測定方法測熔點晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點可靠方法對固體進行X射線衍射實驗考點三、晶胞1．概念描述晶體結構的基本單元。2．晶胞與晶體的關系一般來說，晶胞都是平行六面體，整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成。(1)“無隙”是指相鄰晶胞之間無任何間隙。(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。(3)所有晶胞的形狀及其內部的原子種類、個數(shù)及幾何排列是完全相同的。3．晶胞中粒子數(shù)目的計算(1)銅晶胞①位于頂角上的銅原子為8個晶胞共有。②位于面心上的銅原子為2個晶胞共有。因此晶體銅中完全屬于某一晶胞的銅原子數(shù)是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(2)NaCl晶胞①Cl－位于頂點和面心，共有4個。②Na＋位于棱上和體心，共有4個?！竞诵臍w納】1.晶胞是最小的平行六面體，它有8個頂角，三套各4根平行棱，三套各兩個平行面。2．均攤法確定晶胞中粒子的個數(shù)若晶胞中某個粒子為n個晶胞所共用，則該粒子有eq\f(1,n)屬于這個晶胞。長方體形(正方體形)晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻考點四、晶體結構的測定1．常用儀器：X射線衍射儀。2．測定過程：當單一波長的X射線通過晶體時，X射線和晶體中的電子相互作用，會在記錄儀上產生分立的斑點或者明銳的衍射峰。3．作用：根據衍射圖，經過計算可以獲得晶體結構的有關信息。【必備知識基礎練】1．（2022·四川綿陽·高二期末）X-射線衍射實驗是鑒別晶體與非晶體最可靠的方法，下列屬于晶體的是A．瑪瑙 B．陶瓷 C．水晶 D．玻璃2．(2021·寶雞高二檢測)下列關于聚集狀態(tài)的敘述中，錯誤的是()A．物質只有氣、液、固三種聚集狀態(tài)B．氣態(tài)是高度無序的體系存在狀態(tài)C．固態(tài)中的原子或者分子結合的較緊湊，相對運動較弱D．液態(tài)物質的微粒間距離和作用力的強弱介于固、氣兩態(tài)之間，表現(xiàn)出明顯的流動性3．（2021·廣東·東莞市光明中學高二階段練習）用示意圖或圖示的方法能夠直觀形象地將化學知識傳播給學生，下列示意圖或圖示正確的是A．砷原子結構示意圖B．非晶體的微觀結構示意圖C．HF分子間的氫鍵D．在通常狀況下氫原子電子示意圖4．(2021·綿陽高二檢測)下列有關晶體常識的敘述錯誤的是()A．水晶屬于晶體，有固定的熔點，而玻璃無固定的熔點，屬于非晶體B．當單一波長的X射線通過晶體時可以看到明顯的分立的斑點或者譜線C．晶體都具有自范性。自范性是晶體的本質屬性D．晶體都具有規(guī)則的幾何外形，而非晶體都不具有規(guī)則的幾何外形5.下圖為一塊密度、厚度均勻的矩形樣品，長為寬的兩倍，若用多用電表沿兩對稱軸測其電阻均為R，則這塊樣品一定是()A．金屬B．半導體C．非晶體D．晶體6.對于某晶胞(如圖所示)的下列描述錯誤的是()A.該晶胞是所在晶體內最小的平行六面體B.該晶胞的每個頂點上和每個面的面心上都各有一個原子C.平均每個晶胞中有14個原子D.平均每個晶胞中有4個原子7.元素X的某價態(tài)離子Xn+中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層,它與N3-形成的晶體的晶胞結構如圖所示。(1)該晶體的陽離子與陰離子個數(shù)比為。

(2)該晶體中,Xn+中的n=。

(3)X元素的原子序數(shù)是。

【關鍵能力提升練】8．（2021·山東濟寧·高二期中）現(xiàn)代儀器分析技術能夠幫助人們對物質的微觀結構做出科學的判斷，下列說法正確的是A．X﹣射線衍射技術可以區(qū)分晶體和非晶體B．紅外光譜可以判斷有機物的相對分子質量C．CH3CH2OH的核磁共振氫譜吸收峰有2種D．質譜儀可以直接測定有機物分子的結構9．（2021·四川省資陽中學高二期中）生活中的化學無處不在，下列關于生活中的化學描述錯誤的是A．可以用光譜分析的方法來確定太陽的組成元素是否含氦B．壁虎在天花板上爬行自如是因為壁虎的腳與墻體之間有范德華力C．區(qū)別晶體與非晶體最科學的方法是對固體進行X射線衍射實驗D．"挑盡寒燈夢不成"所看到的燈光和原子核外電子躍遷無關10.某晶體的晶胞如下圖所示,這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)目之比是()A.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶411.下列各項是晶體結構中具有代表性的最小重復單元(晶胞)的排列方式，圖中：○—X，●—Y，?—Z。其中對應的化學式不正確的是()ABCD12.納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大,這是它具有許多特殊性質的原因。假設某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同(如圖所示),則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)的比值為()NaCl晶體的晶胞A.7∶8 B.13∶14C.1∶1 D.26∶2713.(1)在下列物質中,是晶體(填序號,下同),是非晶體。

①塑料②明礬③松香④玻璃⑤CuSO4·5H2O⑥冰糖⑦石蠟⑧單晶硅⑨鋁塊⑩橡膠(2)晶體和非晶體在外形上有差別,晶體一般都具有,而非晶體;另外非晶體具有物理性質的特點,而晶體具有物理性質的特點。

14.(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結構如右圖所示,該氯化物的化學式是。

(2)Cu2O為半導體材料,在其立方晶胞內部有4個氧原子,其余氧原子位于面心和頂點,則該晶胞中有個銅原子。

(3)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷,下圖為其晶胞結構示意圖,則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為,該功能陶瓷的化學式為。

(4)某晶體結構模型如下圖所示。該晶體的化學式是,在晶體中1個Ti原子或1個Co原子周圍距離最近的O原子數(shù)目分別為個、個。

(5)有一種鈦原子和碳原子構成的氣態(tài)團簇分子,其結構如下圖所示,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,它的化學式為。

A.Ti14C13 B.TiCC.Ti14C4 D.Ti4C3【學科素養(yǎng)拔高練】15.(2020新高考山東卷)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子的分數(shù)坐標