内容正文:
必考点07 晶体与晶胞的计算
题型一 晶体与非晶体的区别
例1.(2023·四川绵阳·高二期末)X-射线衍射实验是鉴别晶体与非晶体最可靠的方法,下列属于晶体的是
A.玛瑙 B.陶瓷 C.水晶 D.玻璃
例2.(2023秋·河北邢台·高二邢台市第二中学校考期末)自然界中绝大多数物质是固体,随着化学的发展,人工合成的固体越来越多,广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。下列说法错误的是
A.物质的聚集状态除了我们熟知的气、液、固三态外还有液晶态、塑晶态等多种聚集状态
B.晶体与非晶体的本质区别:是否有规则的几何外形
C.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是:对固体进行X射线衍射实验
D.配合物和超分子有着广泛的应用,其中超分子的特性是“分子识别”和“自组装”
例3.(2023·广东·东莞市光明中学高二阶段练习)用示意图或图示的方法能够直观形象地将化学知识传播给学生,下列示意图或图示正确的是
A.砷原子结构示意图
B.非晶体的微观结构示意图
C.HF分子间的氢键
D.在通常状况下氢原子电子示意图
例4.(2023·广东·东莞市高二阶段练习)下图为一块密度、厚度均匀的矩形样品,长为宽的两倍,若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R,则这块样品一定是( )
A.金属 B.半导体 C.非晶体 D.晶体
【解题技巧提炼】
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
无
原子排列相对无序
(2)获得晶体的三条途径
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.晶体的特性
(1)自范性:晶体能自发地呈现多面体外形的性质。(2)各向异性:晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。
(3)固定的熔点。
4.晶体与非晶体的测定方法
测定方法
测熔点
晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
可靠方法
对固体进行X射线衍射实验
题型二、晶胞中密度、晶胞参数、空间利用率、微粒个数、NA的有关计算
例1.(2023·浙江·诸暨中学高二期中)某晶体的晶胞如下图所示,这种晶体中A、B、C三种粒子数目之比是( )
A.3∶9∶4 B.1∶4∶2
C.2∶9∶4 D.3∶8∶4
例2.(2023·广东中学高二阶段练习)纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它具有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图所示),则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为( )
NaCl晶体的晶胞
A.7∶8 B.13∶14
C.1∶1 D.26∶27
例3.(2023秋·湖南株洲·高二攸县第二中学校考阶段练习)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm,下列说法错误的是
A.该物质的化学式为TiN B.Ti与Ti的最近距离是
C.Ti的配位数为6 D.与N距离相等且最近的N有12个
例4.(2023·全国·高二专题练习)高压不仅会引发物质的相变,还会导致新类型化学键的形成。如图所示,M、N、P为Na与FeCl2在50~300GPa的高压下反应生成的不同晶体晶胞,下列说法错误的是
A.三种晶胞的化学式均为NaCl
B.晶胞M中与Na原子距离最近且等距的Cl原子有12个
C.晶胞M、N、P中所含Cl原子的个数之比为3∶1∶1
D.2号的原子坐标为(,,)
【解题技巧提炼】
1.晶胞与晶体的关系
一般来说,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”是指相邻晶胞之间无任何间隙。(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。
2.晶胞中粒子数目的计算
(1)铜晶胞
①位于顶角上的铜原子为 8个晶胞共有。②位于面心上的铜原子为 2个晶胞共有。
因此晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是8×+6×=4。
(2)NaCl晶胞
①Cl-位于顶点和面心,共有4个。②Na+位于棱上和体心,共有4个。
晶胞是最小的平行六面体,它有8个顶角,三套各4根平行棱,三套各两个平行面。
(3)均摊法确定晶胞中粒子的个数
若晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用,则该粒子有属于这个晶胞。
长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献
题型一 晶体与非晶体的区别
1.(2023·山东济宁·高二期中)现代仪器分析技术能够帮助人们对物质的微观结构做出科学的判断,下列说法正确的是
A.X﹣射线衍射技术可以区分晶体和非晶体
B.红外光谱可以判断有机物的相对分子质量
C.CH3CH2OH的核磁共振氢谱吸收峰有2种
D.质谱仪可以直接测定有机物分子的结构
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