第3章 第1节 第1课时 物质的聚集状态 晶体与非晶体-【勤径学升】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步练测（人教版2019）

第三章 晶体结构与性质 第一节 物质的聚集状态与品体的常识 第1课时 物质的聚集状态 晶体与非晶体 学习目标 核心素养 1,宏观辨识与微观探析：知道不同聚集状态的物质在生 1,知道在一定条件下，物质的聚集状态随构成物 产、生活和科学研究中的应用，深刻认识化学在社会发 质的微粒种类、微粒间相互作用、微粒聚集程度 展中的作用和贡献。 的不同而有所不同。 2.证据推理与模型认知：能从晶体与非晶体的宏观上的 2.知道物质的聚集状态会影响物质的性质，通过 差别，从微观结构进行探究，知道晶体和非品体的本质 改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料。 区别在于是否具有自范性 3.了解晶体与非晶体的本质区别及性质差异 3.能从晶体制备的实验出发，依据探究目的设计探究方 案运用化学实验、调查等方法进行实验探究 自主学习探新知 深前预习双基蒂实 一、物质的聚集状态 《小试身手 1.物质三态间的相互转化 1.判惭下列说法正误（正确的打“√”，错误的打 固态 “X”)。 凝圈（教热） (吸热) 餐 (1)物质的聚集状态只有固、液、气三种状态。 升华 () 放热) 热 (2)气态和液态物质均是由分子构成的。() 汽化（吸热） (3)等离子体是一种特殊的气体，含有带电粒 液态 被化（放热） 子，呈电中性。 2.不含分子的物质 二、晶体与非晶体 (1)常见品体：例如氯化钠、石墨、二氧化硅、1.晶体与非晶体的本质差异 金刚石以及各种金属等不含分子。 固体 自范性 微现结构 (2)等离子体是由 和 组成的整体上呈 原子在三维空间里呈 品体 (能自发 呈现多面体外形) 周期性 性的气态物质。 (3)离子液体是熔点不高的仅由 组 (不能自发 非品体 原子排列 成的液体物质。 呈现多面体外形) 3.物质的聚集状态 2.获得晶体的途径 物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有 (1) 物质凝固。 以及介乎 (2) 物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。 之间的 等。 (3) 从溶液中析出。 40 第三章晶体结构与性质。 3.晶体的特点 :4.区分晶体和非晶体的方法 (1)自范性 品体有固定的熔点，非品体没有 ①定义：晶体能 呈现多面体外形的 测熔点 测定 固定的熔点 性质。 方法 ②形成条件：晶体生长的 适当。 科学的方法 对固体进行 实验 ③本质原因：晶体中粒子在微观空间里呈现 送小试身手 的有序排列的宏观表象。 2.下列叙述不属于晶体特征的是 (2)各向异性：许多物理性质如 A.有规则的几何外形 等，常常会表现出各向 B.具有各向异性 异性。 C.有对称性 (3)熔点： (填“有”或“没有”)固定的 D.没有固定熔点 熔点。 互动探究解疑难 要点均纳重难爽玻 要点一 物质的聚集状态 口问题探究 川特别提醒 1.液晶属于晶体吗？ (1)固态，液态和气态物质不一定都由分子构成， 也可能由那子或离子等微粒构成：由分子构成的物质 其聚集状态也不一定只有固态、夜态和气态，也可能为 品态，非品态等， 2.等离子体就是气态电解质，对吗？ (2)同种物质在不司条件下可形成不同的聚集状 态，物质的聚集状态会影响物质的性质，如硬度、 熔点等 归纳总结 典例剖析 物质除了固、液、气三种聚集状态，还有非晶：[例] (浙江宁波高二期中)科学研究表明， 体、液晶、纳米材料和等离子体等聚集状态。 物质含有许多种聚集状态，下列关于物质聚 聚集状态 组成与结构特征 主要性能 集状态的描述错误的是 () A.气态是高度无序的体系存在状态 某些非品体合金 内部微粒的排列呈现 B.液晶和液态是物质的两种聚集状态 强度和硬度高、耐 杂乱无章（长程无序， 非品体 腐蚀性强，非品态 C.等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子 短程有序)的分布状态 的固体 硅对光的吸收系 D.离子液体是熔点不高的仅由离子组成的 数大 液体物质 口针对训练 由电子，阳离子和电中 1.1925年贝尔德在英国首次成功装配世界第 性粒子组成，整体上星 具有良好的导电 等离子体 一台电视机，短短几十年时间，电视机经历了 电中性，带电离子能自 性和流动性 由移动 从黑白到彩色，从手动到遥控，从平板电视机 到液晶电视机的发展历程。下列关于液晶的 概其有液体的流 叙述中，错误的是 () 内部分子的排列沿分 动性，黏度、形变 A.液品是物质的一种聚集状态 液品 子长轴方向呈现出有 性，又其有品体的 B.液品具有流动性 序的状态 导热性、光学性 质等 C.液晶和液态是物质的同一种聚集状态 D.液晶具有各向异性 41 高中化学·选修性必修2（人教版） 要点二 晶体与非晶体 。问题探究 川特别提醒川 1.晶体内部的微粒一定按一定规律呈周期性的 关于品体与非品体的认识误区 排列吗？ (1)司一物质可以是品体，也可以是非岛体，如晶体 Si),和華品体Si0. (2)有着规则几何外形戒者美观，对称外形的固体， 不一定是品体，例如，玻璃制品可以塑造出规则的几何 外形，也可以具有美观对称的外观。 (3》具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些 2.缺角的NaCl晶体在饱和NaCI溶液中能否慢 无定形体也有圆定的组成 (4)品体不一定都有规则的几何外形，如食盐 慢变为完美的立方体块？ 典例剖析 [例2]（重庆八中高二月考）下列说法正确的 是 A.非晶体都不具有规则的几何外形 B.在非晶体的X射线衍射图谱上可能有分 口归纳总结 立的斑点 1.晶体与非晶体的比较 C.缺角的氯化钠品体在饱和的NaCI溶液中 会慢慢变为完美的立方体块 类别 比较 D.用红热的铁针刺中玻璃上凝固的石蜡，在 品体 非品体 不同方向上熔化的快慢不同 粒子周期性 粒子排列 针对训练 微观结构特征 有序排列 相对无序 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 自范性 有 无 性质 300毫米，重量达81千克的大直径单晶硅，晶 固定 不固定 特征 熔点 体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙 各向异性 有 无 述正确的是 看是否具有周定的熔点或根据某 A.形成晶体硅时速率越快越好 鉴别 间接方法 些物理性质的各向异性 B.晶体硅没有固定的熔点 方法 C.可用X射线衍射实验来区别晶体硅和 科学方法 对周体进行X射线衍射实验 玻璃 举例 NaCl.l.SiO、 Na品体等 玻璃、橡胶等 D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与 各向异性无关 2.晶体呈现自范性的条件 川课堂小结川 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速 态 有1范性 率适当。熔融态物质冷却凝固，有时得到晶 液森 三 行各向异性 精第 气态 化 物质的 右固定培、沸点 体，但凝固速率过快时，常常只得到肉眼看不 聚集状客 马体与非 无自他性 到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状 非品态 品棒 其他 非品 无务向异性 物。如玛瑙是熔融态SO,快速冷却形成的， 翻品态 状态 尤固定熔、沸点 液M态 而水晶是SO,热液缓慢冷却形成的。 随堂巩固促应用 险证反馈迁移运用 1,下列关于晶体的说法正确的是 ( 是否有规则的几何外形 A.溶质从溶液中析出是得到晶体的途径 C.水晶在不同方向上的硬度、导热性、导电性 之 相同 B.区别晶体和非晶体最好的方法是观察周体： D.只有无色透明的固体才是晶体 42 第三章晶体结构与性质。 2.下列关于液晶的说法正确的是 ):4.(邢台高二检测)在一个小烧杯里加入少量 A.液晶是液体和晶体的混合物 碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿 B.液晶是一种晶体 上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上加 C.液品分子在特定条件下排列比较整齐，但 热，观察实验现象。 不稳定 (1)在表面皿上加少量冷水的作用是 D.所有物质在一定条件下都能成为液晶 (2)观察到的实验现象是 3.(杭州高二检测)下列叙述正确的是( A.玻璃、石蜡、松香、氯化钠都是非晶体 (3)在表面皿上碘是 (填“晶体”或 B.晶体中粒子呈周期性有序排列，非晶体粒 “非晶体”)。 子也有序排列 (4)这种方法是 ,制取品体的方法还 C.非晶体在加热熔化的过程中温度保持上升 趋势 有 D.当晶体处于熔点温度时，它的状态应是固 提示请完成《索能提升训练》训练（九） 态或液态 第2课时 晶胞 晶体结构的测定 学习目标 核心素养 L.宏观辨识与微观探析：能在三维空间角度认识 1.了解晶胞，知道晶体是由品胞“无隙并置”而成。 微观晶胞与宏观晶体之间的联系。 2.能够根据品胞计算所含粒子数 2.证据推理与模型认知：结合晶胞的结构模型，通 3.知道晶体结构的测定方法。 过分析推理、计算等方法认识品胞的结构，组成 及其相互关系。 自主学习探新知 深前藏习双基落实 一、晶胞 A.晶胞的结构就是晶体的结构 1.概念：描述晶体结构的 B.不同的晶体中，晶胞的大小和形状都相同 2.结构 C.晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞 常规的品胞都是 整块晶体可 D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 以看作是数量巨大的晶胞“ ”而成。 二、晶体结构的测定 (1)无隙：相邻晶胞之间没有 1.常用仪器： (2)并置：所有晶胞都是 排列的，取 2.原理：当单一波长的X射线通过晶体时，X射 向 (3)所有晶胞的 及其内部的原子 线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上 及几何排列（包括取向） 产生分立的 或者明锐的 是完全相同的。 而非晶体则没有。 3.晶胞中粒子数目的计算 3.应用：通过获得的衍射图，经过计算、分析推 平行六面体（立方体形）晶胞中粒子数目的： 出原子之间的相互关系。 计算。 这小试身手 (1)晶胞的顶角原子是 个晶胞共用；：2.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是() (2)晶胞棱上的原子是 个晶胞共用： A.观察外观是否规则 (3)晶胞面上的原子是 个晶胞共用。 B.测定是否有固定的熔点 《小试身手 C.进行X射线衍射实验 1.(北京通州区期中)下列有关晶胞的叙述正确 D.验证是否有各向异性 的是 432.D中心原子价层电子对的立体构型为四面体形，且分 不同的聚集状态，故B正确，等高子体是由电子、阳离子 子或离予的立体构型为V形的只能是由3个原子组成 和电中性粒子（分子或原子）红成的整体上呈电中性的 的分子戏离子，中心原子有2对弧电子对。OF,为V形 气态物质，故C错误：离子液体是一种只由离子组成的 结构：NH时是呈三角锥形的NH,结合一个H后形成 液体，其熔，点较低，以液态稳定存在，故D正确。 的正四面体形结构：HO是呈V形的H,)结合一个 [答案]C H后形成的三角锥形结构：PH中P原子有一对孤电 针对训练 子对，呈三角维形 1.C液晶是介于液态和晶态之间的一种特殊的聚集头 素养二 态，A正确、C错误：液晶是液态品体的简称，既具有液 针对训练 体的流动性，又具有晶休的各向异性，B、D正确 1.C卤素单质分子间存在范您华力，且和对分予质量越 要点二 大，范德华力越大，单质的熔点越高，故F:,C,B, 问题探究 的嫁点依次升高，A项不符合题意：由于HO分子间存 1.提示晶体内都的粒子一定按一定规律生周期性地排 在氢键，所以HO的沸，点比HS的沸点高，B项不符合 列，而非品体中的粒子排列是无规则的。 题意：由于H一)的键能较大，在较高温度时也难以断 2.提示能。NaCl从溶液中析出，可形成NaC品体 裂，所以H,O很稳定，在高温下难分解，C项符合题意： 典例剖析 干冰升华时需要克服范德华力，而C),分子中的化学 [例2][解析]非品体也可以加工成规则的几何外形， 键并没有断裂，D项不符合题意。 如钻石形状的玻璃制品，A错误：在非晶体的X射线衍 2,A一般组成和结构相似的分子中，相对分子质量越 射图谱上看不到分立的斑，点或明锐的衍射峰，B错误： 大，分子的熔、沸，点越高，所以随着原子序数的增加，卤 品体县有自范性，在适宜条件下，晶体能够自发地呈现 化物CX分子间作用力逐渐增大，相应的、沸点也逐 封闭的、规则的多而体外形，所以缺角的氯化纳品体在 渐升高，A正确：冰融化时发生物理变化，不破坏化学 饱和的CI溶液中会慢慢变为完美的立方体块，C正 健，B错误：物质的这、沸点与化学健无关，水的熔、沸点 确：品体的许多物理性质（如强度、导热性、光学性质等） 比HS高是因为水分子间存在氢键，C错误：物质的稳 表现出各向异性，但玻璃是非晶体，不具有各向异性，所 定性与化学键有关，与分子间作用力无关，D错误 以用红热的铁针刺中玻璃上额周的石蜡，在不同方向上 第三章晶体结构与性质 嫁化的快慢相同，D错误。 [答案]C 针对训练 第一节物质的聚集状态与晶体的常识 2.C形成品体的适宜条件之一是适当的生长速率，生长 速率过快，微粒难以形成周期性的有序排列，A项错误： 第1课时物质的聚集状态晶体与非品体 品体均具有固定的嫁，点，B项错误：区别品体和非品体 最可靠的科学方法是对圆体进行X射线衍射实验，品 自主学习探新知 体能产生行射，非品体只能产生散射，C项正确：晶体硅 的形成与品体的自范性和各向异性都有密切关系，D项 2.(2)电子阳离子电中性粒子（分子或原子）电中 错误。 (3)离子 随堂巩固促应用 3。品态非品态品态非品态期品态液品态 1.A获得品体的途径有熔融态物质凝固、气态物质凝 小试身手 华、溶质从溶液中析出，A项正确：区别品体和非品体的 1.(1)×(2)×(3) 最科学的方法是对圆体进行X射线衍射实验，固体的 外形可以人为加工，B项错误；水晶是晶体SO,,其各向 1.有有序排列没有相对无序 异性表现在不同方向上的硬度、导热性、导电性不相同， 2.(1)熔融态(2)气态(3)溶质 C项错误：晶体不一定是无色透明的，如CuSO,·5H,O 3.(1)①自发地②速率③周期性 为蓝色，无色避明的固体不一定是晶体，如玻璃属于非 (2)强度导热性光学性质(3)有 品体，D项错误。 4.X射线衍射 2,C液品是一种有品体和液体性质的物质，不是液体和 小试身手 品体的混合物，A错误：液品是指在一定的温度范围内 2.D 既具有液体的流动性，义具有晶体的某些物理性质的一 互动探究解疑难 类特殊的物质，既不是液体，也不是品体，B错误：液品 要点一 在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱，在特定 问题探究 条件如外加电场作用下排列楚齐，一旦取消电场又恢复 1.提示液品内部是沿分子长轴方向呈有序排列，但品体 原袂，所以液晶不稳定，C正确：并非所有物质都能够成 是三雏有序，因此液晶不属于品体 为液品，D错误， 2.提示不对。等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组 3.C玻璃、石蜡、松香是非品体，而氢化纳是品体，A错 成，而气态电解质由阴离子和阳离子或分子组成。 误：品体中粒子呈周期性有序排列，而非晶体粒子则相 典例剖析 对无序，B错误：由于非品体没有固定的嫁，点，非品体在 例1][解析]物质处于气态时，分子间距离大，分子 加热馆化的过程中温度保持上升趋势，C正确：当晶体 运动速度快，体系处于高度无序状态，故A正确：液品 处于够点温度时，它可能处于固态，液态固液混合态， 是介于液态和品态之间的物质张态，所以液品和液态是 D错误. 10 4.解析莪得品体有3个逢径：嫁融态物质凝固：气态物 正确：D项所示晶胞中，A粒子位于8个顶角和6个面 质冷却不经液态直接凝固（物理上称为凝华）：溶质从溶 液中析出。(1)在表面皿上加少量冷水的作用是冷却碘 心，A粒子的个数为8×日+6×号=4，B粒子位于 燕气。(2)观察到的实验现象是烧杯中充满紫色的蒸 12条枚的棱上和体心，B粒子的个数为12X+1=4 气，在表面皿上有紫，黑色的晶体。(3》在表面皿上碘是 品体。(4)这种方法是凝华，制取品体的方法还有熔融 化学式为AB,D错误 态物质的凝固、结品。 [答案]C 答案(1)冷却碘蒸气(2)烧杯中充满紫色的蒸气，在 针对训练 表面皿上有紫黑色的品体(3)晶体(4)凝华熔融 1,A在该品体中，Cu位于品胞的棱边上，则品胞中含有 态物质的凝固结晶 Cu的戴目为12X】=3,N位于晶胞的项点上，晶胞 4 第2课时晶胞晶体结构的测定 中含有N的：目为8×吉=1，所以孩晶跑的化学式 1.基本单元 为Cu,N 2.平行六面体无隙并置(1)任何间隙(2)平行相同 要点二 (3)形状种类个数 问题探究 3.(1)8(2)4(3)2 1.提示a= MXn 小试身手 Ve×Na 1.D由品胞的概念知，A项错误：相同品体中品胞的大 2.提示 N=MXn 小和形状完全相同，不同晶体中，晶胞的大小和形状不 pXa. 一定相同，B项错误：品胞中的大部分粒子被若干个晶 典例剖析 胞所共用，不完全属于某个品胞，C项错误：品胞是品体 [例2][解析]品龍中Ti原子位于体心与顶点上，)原 中最小的重复结构单元，能完整反映品体内部微粒在三 子位于上下两个面上及体内（有2个），故品胞中Ti元 维空间的分布情况，因此知道晶胞的组成可推知晶体的 素数目=1+8×日=2.0原子接目=2+4×号=4，故 组成，D项正确 8 80 该化合物的化学式为T0,晶胞质量=2×g,若诚 1.X射线衍射仪 2.斑点衍射峰 品胞中参数分别为apm、bpm、cpm,则品形的体积= 小试身手 a×100 cm bx10 em x c×l0"em=abcX 2.C .80 互动探究解疑难 10”cm2,则该品体的密度= abcx10-"cm 要点一 问题探究 2×80 N·ahc·l0wg·cm 1.提示铜品胞中锅原子数是8×日十6×号=4。 [答案]TiO 2×80 VA·ahr·10m 2.提示千冰晶胞平均合有C0,的分子数是8×日+6× 针对调练 1 2.C根据“均推法”，品胞中Zn的个数为4，Se的个效为 3.提示根据碘品体中碘分子的排列方向可知，碘晶体中 8X号+6X号=4，测2n和50的个数比为11，孩化合 碘分子的排列有2种不同的方向，分别位于顶点和 物的化学式为ZSe,A正确：两个距离最近的Se原子 面心。 之间的距离是品胞面对角线长度的受，晶胞参教为 4.提示晶体M的晶艴中：N(A):N(B)=(8×日)小：1 apm,则面对角线长度为，2apm,故两个距离最近的Se =1:1,故M的化学式为AB或BA 典例割析 原子之间的距高是号。mB正角：孩晶跑的质量为 [例1门[解析]A项所示品胞中，B粒子住于8个顶角， 4×(65+79)4×144 晶隐内合有B粒子的个数为8×日=1,1个A粒子位 g,体积为a3×100cm,故密 N 4×144 于体心，化学式为AB,A错误：B项所示结构是NaCI型 N、 g 4×144 品胞的名，E和F粒子的数目比为11，化学式为EF,B 度为aX10"cm-NdX10g·em=pg· 错误：C项所示晶胞中，Y粒子位于正六棱柱的顶角和 cm,则V=4X144X10 ,C错误：两个距离最近的 上，下底西西心，故一个品聪中Y粒子的个其为12×司 a Z和S原子之间的距离是晶跑体对角线长度的，晶 十2×号-3,6个X粒子位于枪柱侧面，故X粒子个数 胞体对角线长度为3apm,故两个距离最近的Zn和Se 为6×号=3.X,Y粒子个数比为11，化学式为XY,C 原子之间的距离是。m,D正确 11