内容正文:
第19讲 晶体结构与性质
课程标准 1.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性,认识简单的晶胞。借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构特点。知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。2.知道在一定条件下,物质的聚集状态随构成物质的微粒种类、微粒间相互作用、微粒聚集程度的不同而有所不同。知道物质的聚集状态会影响物质的性质,通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料。3.知道金属键的特点与金属某些性质的关系。
考点一 晶体与晶胞
授课提示:对应学生用书第170页
1.晶体与非晶体
晶体
非晶体
结构特征
结构微粒周期性有序排列
结构微粒无序排列
性质
特征
自范性
有
无
熔点
固定
不固定
异同表现
各向异性
各向同性
二者
区别
方法
间接方法
测定其是否有固定的熔点
科学方法
对固体进行X射线衍射实验
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.晶胞
(1)晶胞:是描述晶体结构的基本单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置
①无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙;
②并置:所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
4.晶胞中微粒数的计算——均摊法
如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
①长方体(包括正方体)型晶胞中不同位置的微粒数的计算
②非长方体型晶胞中粒子视具体情况而定。例如:
a.石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶角(一个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占。
b.六棱柱中不同位置的粒子数的计算
5.晶体结构的测定
判断下列对本考点内容的基本理解是否正确,若不正确,说明原因。
(1)凡有规则外形的固体一定是晶体。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(3)冰和碘晶体中相互作用力相同。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(4)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
答案:(1)不正确 晶体一定有规则外形,有规则外形的固体不一定是晶体
(2)正确
(3)不正确 冰和碘晶体中相互作用力不完全相同,冰中除了范德华力,还有分子间氢键
(4)正确
(5)正确
关键点1 利用晶体和非晶体的性质,解答相关问题
1.下列物质中前者为晶体,后者为非晶体的是( )
A.白磷、蓝矾 B.陶瓷、塑料
C.碘、橡胶 D.食盐、蔗糖
解析:A中都是晶体;B中都是非晶体;C中碘为晶体,橡胶为非晶体;D中都是晶体。
答案:C
2.晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300毫米的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是( )
A.形成晶体硅的速率越快越好
B.晶体硅没有固定的熔、沸点
C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关
解析:A选项,晶体的形成都要有一定的形成条件,如温度、压强、结晶速率等,但并不是结晶速率越快越好,错误;B选项,晶体有固定的熔、沸点,错误;C选项,X射线衍射实验能够测出物质的内部结构,根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体,正确;D选项,晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系,错误。
答案:C
3.下列有关晶胞的叙述正确的是( )
A.所有的晶胞都是平行六面体
B.不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C.晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞
D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
解析:晶胞是晶体结构中重复的基本单元,平行六面体是常见的晶胞结构,但并不是晶胞唯一的结构,A项错误;相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同,不同晶体中晶胞的大小和形状一般不同,B项错误;晶体中的粒子如果被若干个晶胞所共有,则不完全属于某个晶胞,C项错误;知道晶胞的组成,利用切割法可推知晶体的组成,D项正确。
答案:D
关键点2 利用晶胞的特点,计算晶胞中微粒数、确定晶体的化学式
4.下列A~F是几种常见的晶胞结构,填写每个晶胞中含有的粒子数。
A.NaCl:含______