3.1 物质的聚集状态与晶体常识【上好课】高二化学深度学习辅导讲义（人教版选择性必修2）

本高中化学讲义聚焦晶体结构与性质，从物质聚集状态（含等离子体、液晶等扩展状态）切入，衔接晶体与非晶体的本质差异（自范性、微观周期性排列），再到晶胞概念及均摊法计算，构建“宏观现象-微观结构-符号表征”的学习支架。 资料通过硫黄结晶等实验探究培养科学探究与实践能力，表格对比晶体与非晶体强化科学思维，点拨晶胞认知误区深化化学观念。课中辅助教师授课，课后变式题助学生查漏补缺，凸显“结构决定性质”的核心思想。

第三章 晶体结构与性质 第一节 物质的聚集状态与晶体常识 要点 1 物质的聚集状态 1．物质三态间的相互转化 分子在固态只能_______，在气态能_______，在液态则介乎二者之间。 2．不含分子的物质 (1)物质并不一定都由分子构成，如气态的等离子体、液态的离子液体、固态的氯化钠、金刚石、石墨、二氧化硅、金属等都无分子。 (2)等离子体是由_______、_______和__________(分子或原子)组成的整体上呈_______性的气态物质。 (3)离子液体是熔点不高的仅由_______组成的液体物质。 3．物质的聚集状态 物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有_______、_______，以及介于_______和_______之间的塑晶态、液晶态等。 要点 2 晶体与非晶体 1．晶体与非晶体的本质差异 固体 自范性 微观结构 晶体 原子在三维空间里呈周期性_________ 非晶体 原子排列_________ 2．晶体的特点 (1)自范性 ①定义：晶体能_______地呈现_______外形的性质。 ②形成条件：晶体生长的_______适当。 ③本质原因：晶体中粒子在微观空间里呈现_______的有序排列的宏观表象。 (2)各向异性： ①定义：晶体在__________上表现许多物理性质(如强度、导热性、光学性质等)的差异。 ②晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的_______性。 (3)熔点：_______的熔点。 3．获得晶体的途径 (1)获得晶体的三个途径 ①_______物质凝固。 ②_______物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 ③_______从溶液中析出。 (2)实验探究 实验Ⅰ　用研钵把硫黄粉末研细，放入蒸发皿中，放在三脚架的铁圈上，用酒精灯加热至熔融态，自然冷却结晶后，观察实验现象。 实验Ⅱ　在一个小烧杯里加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在陶土网上小火加热，观察实验现象。 实验Ⅲ　在一个小烧杯中配制热的饱和CuSO4溶液，然后放入冰箱中使其冷却，取出后，观察实验现象。 实验现象： 实验Ⅰ中得到_______晶体(单质硫)。 实验Ⅱ中固体直接变成______________，遇冷后又____________________________。 实验Ⅲ溶液中_____________________。 要点 3 晶胞及晶体结构的测定 1．晶胞 (1)定义：描述晶体结构的____________。 (2)结构： 常规的晶胞都是______________，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞__________而成。 ①无隙：相邻晶胞之间没有__________。 ②并置：所有晶胞都是_______排列的，取向_______。 ③所有晶胞的_______及其内部的原子_______、_______及几何排列(包括取向)是完全相同的。 ④晶胞是_____个顶角相同、_______各_____根平行棱分别相同、_______各______个平行面分别相同的最小平行六面体。 (3)晶胞中粒子数目的计算 平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的计算。 ①晶胞的顶角原子是_____个晶胞共用。 ②晶胞棱上的原子是_____个晶胞共用。 ③晶胞面上的原子是_____个晶胞共用。 2．晶体结构的测定 (1)测定晶体结构最常用的仪器是______________。当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生______________或者______________。 (2)由衍射图形获得晶体结构的有关信息，包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等，以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。 命题点 1 物质的聚集状态 典例1 下列叙述正确的是(　　) A．所有金属在常温下都是固体 B．液体与晶体的混合物叫液晶 C．等离子体内全部是带正电荷的粒子 D．等离子体外观为气态 变式1下列关于聚集状态的叙述中，错误的是(　　) A．物质只有气、液、固三种聚集状态 B．气态是高度无序的体系存在状态 C．固态中的原子或者分子结合的较紧凑，相对运动较弱 D．液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固、气两态之间，表现出明显的流动性 变式2 1925年贝尔德在英国首次成功装配世界第一台电视机，短短几十年时间，电视机经历了从黑白到彩色，从手动到遥控，从平板电视机到液晶电视机的发展历程。下列关于液晶的叙述中，错误的是(　　) A．液晶是物质的一种聚集状态 B．液晶具有流动性 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 命题点 2 晶体和非晶体 典例2 晶体与非晶体的本质差异是(　　) A．晶体具有各向异性，而非晶体具有各向同性 B．晶体具有自范性，而非晶体没有自范性 C．晶体具有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点 D．晶体能使X射线产生衍射，而非晶体则不能 变式1 下列关于晶体性质的叙述中，不正确的是(　　) A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形 B．晶体的各向异性和对称性没有矛盾 C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律呈周期性但无序排列的必然结果 D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 变式2 下列过程得到的固体不是晶体的是(　　) A．将NaCl饱和溶液降温，所得到的固体 B．气态H2O冷却直接形成的固体 C．熔融的KNO3冷却后所得到的固体 D．将液态的玻璃冷却后所得到的固体 命题点 3 晶胞和晶体结构的测定 典例3 现有甲、乙(如图所示)两种晶体的晶胞(甲中A处于晶胞的中心)。 (1)甲晶体中A与B的个数比是________。 (2)乙晶体中每个晶胞含有C离子、D离子分别是______个、______个。 变式1 如图所示为某晶体的一个晶胞，该晶体由A、B、C三种基本粒子构成，该晶体的化学式为(　　) A．A6B8C B．A2B4C C．A3BC D．A3B4C 变式2 (1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是________。 (2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。 (3)某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是____________，在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为________个、________个。 (4)有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为________(填字母)。 A．Ti14C13　　　 B．TiC C．Ti14C4　　　　 D．Ti4C3 命题点 4 有关晶体的计算 典例4如图是超导化合物——钙钛矿晶体中基本单元(晶胞)的结构。请回答： (1)该化合物的化学式为________。 (2)在该化合物晶体中，与某个钛原子距离最近且相等的其他钛原子共有________个。 (3)设该化合物的相对分子质量为M，密度为a g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中钙原子与钛原子之间的最短距离为________________。 变式1已知在晶体中仍保持一定几何形状的最小单位称为晶胞。干冰晶胞是一个面心立方体，在该晶体中每个顶角各有1个二氧化碳分子，每个面心各有一个二氧化碳分子。实验测得25 ℃时干冰晶体的晶胞棱长为a cm，其摩尔质量为M g·mol－1，则该干冰晶体的密度为(单位：g·cm－3)(　　) A． B． C． D． 变式2用X射线衍射法对Cu晶体进行测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方结构(如图)，已知该晶体的密度为9.00 g·cm－3，Cu的原子半径为_______________cm(阿伏加德罗常数的值为NA，要求列式计算)。 点拨 1 对于物质聚集状态的再认识 (1)物质的聚集状态 物质除了固、液、气三种聚集状态，还有非晶体、液晶、纳米材料和等离子体等聚集状态。 聚集状态 组成与结构特征 主要性能 非晶体 内部微粒的排列呈现杂乱无章(长程无序，短程有序)的分布状态的固体。 某些非晶体合金强度和硬度高、耐腐蚀性强，非晶态硅对光的吸收系数大。 等离子体 由电子、阳离子和电中性粒子组成，整体上呈电中性，带电离子能自由移动。 具有良好的导电性和流动性。 液晶 内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的状态。 既具有液体的流动性、黏度、形变性，又具有晶体的导热性、光学性质等。 (2)对物质聚集状态认识的误区 ①固态、液态和气态物质不一定都由分子构成，也可能由原子或离子等微粒构成。 ②由分子构成的物质，其聚集状态也不一定只有固态、液态和气态，也可能为晶态，非晶态等。 ③同种物质在不同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。 点拨 2 晶体和非晶体的比较和认识 (1)晶体与非晶体的比较 比较 类别 晶体 非晶体 微观结构特征 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 性质 特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 各向异性 有 无 鉴别 方法 间接方法 看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 举例 NaCl、I2、SiO2、Na晶体等 玻璃、橡胶等 (2)关于晶体与非晶体的认识误区 ①同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如晶体SiO2和非晶体SiO2。 ②有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。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，如某些无定形体也有固定的组成。 ④晶体不一定都有规则的几何外形，如食盐。 点拨 3 对晶胞的认识误区 (1)晶胞是晶体结构的基本单元，但不一定是晶体中的最小重复单元。 (2)常规的晶胞都是平行六面体，但也有六棱柱晶胞。 (3)平行六面体晶胞的顶角(8个)粒子应相同，这样才能无隙并置形成晶体。如(、代表不同微粒)就不能认为是晶胞。 点拨 4 用“均摊法”计算晶胞中的粒子数 (1)均摊法含义：若某个粒子为n个晶胞共有，则该粒子有属于该晶胞。 (2)平行六面体(立方体形)晶胞中不同位置的粒子数的计算 顶角：同为8个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 棱上：同为4个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 面上：同为2个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 内部：整个粒子都属于该晶胞。 (3)正六棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算 顶角：同为6个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 水平棱上：同为4个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 垂直棱上：同为3个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 面上：同为2个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 内部：整个粒子都属于该晶胞。 点拨 5 几种典型晶胞模型及有关计算 (1)计算晶胞棱长 晶胞模型 晶胞棱长(a)与粒子半径(r)关系 a＝2r a＝4r a＝4r a＝2r a＝8r (2)计算晶体密度 以一个晶胞为研究对象，根据晶胞质量m＝ρ×V，由公式×N＝ρ×a3进行计算，其中M为晶体的摩尔质量，N为晶胞所占有的粒子数，NA为阿伏加德罗常数，ρ为晶体密度，a为晶胞棱长。 (3)计算晶体密度时要注意单位换算 具体如下：1 pm＝1×10－10 cm；1 nm＝1×10－7cm。 ◆能力强化练 1．下图是天然水晶球里的玛瑙和水晶，两者的根本区别在于(　　) A．外形不一样，构成两者的原子不同 B．构成玛瑙的基本粒子无规则排列，构成水晶的基本粒子按一定的规律周期性重复排列 C．水晶有固定的熔沸点，而玛瑙无固定熔沸点 D．水晶可用于能量转换，玛瑙可用于装饰品 2．晶体具有各向异性，如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨在与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的。晶体的各向异性主要表现在(　　) ①硬度　②导热性　③导电性　④光学性质 A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④ 3．金属玻璃就是由金属元素或金属元素为主要成分的熔体通过快速冷却得到的具有非晶态结构的金属固体。以下关于金属玻璃的说法正确的是(　　) A．金属玻璃能自发呈现多面体外形 B．金属玻璃无固定的熔点，是混合物 C．鉴别金属玻璃是否为晶体最可靠的科学方法为有无各向异性 D．金属玻璃是金属与二氧化硅的混合物 4．准晶体里的原子排列有序，但不具备普通晶体的长程平移对称性，而且原子之间有间隙(如图)。 下列说法正确的是(　　) A．与普通晶体比较，准晶体延展性较强 B．普通玻璃属于晶体，其成分中存在共价键 C．与普通晶体比较，准晶体密度较小 D．准晶体和晶体是固体物质的同一种存在形态，具有相同的性质 5．钇钡铜氧化合物晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是(　　) A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5 C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4 6．食盐晶体是由钠离子(图中的“”)和氯离子(图中的“”)构成的，且均为等距离的交错排列。已知食盐的密度是2.2 g·cm－3，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于(　　) A．3.0×10－8 cm B．3.5×10－8 cm C．4.0×10－8 cm D．5.0×10－8 cm 7．硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录。如图所示的是该化合物的晶体结构：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上、下底面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式为(　　) A．MgB　　 B．MgB2　　 C．Mg2B　　 D．Mg3B2 8．如图所示的晶体结构是一种具有优良的压电、电光等功能的晶体材料的最小结构单元(晶胞)。晶体内与每个Ti紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是(各元素所带电荷均已略去)(　　) A．8；BaTi8O12 B．8；BaTi4O9 C．6；BaTiO3 D．3；BaTi2O3 9．我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图。下列说法正确的是(　　) A．11BN和10BN的性质无差异 B．该晶体具有良好的导电性 C．该晶胞中含有4个B原子，4个N原子 D．N原子周围等距且最近的N原子数为8 10．(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是________。 (2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。 (3)已知氟化钙晶体的晶胞如图所示。则1个晶胞中含有________个Ca2＋、________个F－。若晶体的密度为a g·cm－3，则晶胞的体积是____________________(只要求列出计算式)。 ◆综合拔高练 11．海冰是海水冻结而成的成水冰，冰龄达一年以上的海冰，其融化后的水为淡水。海水冻结时，部分未及流走的盐分(设以NaCl为主)以卤汁的形式被包裹在冰晶之间，形成“盐泡”。某海冰大致结构如图所示，有关该海冰的叙述正确的是(　　) A．水分子之间存在氢键，所以水分子比较稳定 B．海冰的冰龄越长，内层的“盐泡”越多 C．海冰内层NaCl的浓度约为10－3 mol·L－1(设冰的密度为0.9 g·cm－3) D．每1 mol水分子的海冰内就有2×10－5NA个NaCl分子(阿伏加德罗常数用NA表示) 12．材料王国里出现了能储存氢的金属和合金，统称为储氢合金，这些金属或合金具有很强的捕捉氢的能力，在一定的温度和压力条件下，氢分子在合金(或金属)中先分解成单个的原子，而这些氢原子便“见缝插针”般地进入合金原子之间的缝隙中，并与合金进行化学反应生成金属氢化物，外在表现为大量“吸收”氢气，同时放出大量热。如图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图： (1)该合金的化学式为________。 (2)该合金储氢后，含1 mol La的合金可吸附H2的数目为________。 13．元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。 (1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为________。 (2)若Xn＋中的n取值为2，晶胞的组成与结构是否有变化________(填“是”或“否”)。 (3)X元素的原子序数是________。 (4)晶体中每个N3－被________个等距离且最近的Xn＋包围。 14．硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。如图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。 (1)已知化合物中Ge和O的原子个数比为1∶4，图中Z表示______原子(填元素符号)，该化合物的化学式为______。 (2)已知该晶胞的晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm，α＝β＝γ＝90°，则该晶体的密度ρ＝______________ g·cm－3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、c、NA的代数式表示)。 ◆高考真题练 15．正误判断 (1)（2025·河北卷）天然水晶呈现多面体外形是因为原子在三维空间里呈周期性有序排列( ) (2)（2025·陕西、山西、青海、宁夏卷）离子液体导电性良好的原因是离子液体中有可移动的阴、阳离子( ) (3)（2025·广西南宁·三模）缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体是因为晶体具有各向异性( ) 16．（2025·安徽卷）以下研究文物的方法达不到目的的是 A．用断代法测定竹简的年代 B．用X射线衍射法分析玉器的晶体结构 C．用原子光谱法鉴定漆器表层的元素种类 D．用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量 17．（2025·湖南卷）掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为)，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个 B．晶胞中含有的铋离子个数为8 C．第一电离能： D．晶体的密度为 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 晶体结构与性质 第一节 物质的聚集状态与晶体常识 要点 1 物质的聚集状态 1．物质三态间的相互转化 分子在固态只能振动，在气态能自由移动，在液态则介乎二者之间。 2．不含分子的物质 (1)物质并不一定都由分子构成，如气态的等离子体、液态的离子液体、固态的氯化钠、金刚石、石墨、二氧化硅、金属等都无分子。 (2)等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质。 (3)离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。 3．物质的聚集状态 物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有晶态、非晶态，以及介于晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。 要点 2 晶体与非晶体 1．晶体与非晶体的本质差异 固体 自范性 微观结构 晶体 有（能自发呈现多面体外形） 原子在三维空间里呈周期性有序排列 非晶体 没有（不能自发呈现多面体外形） 原子排列相对无序 2．晶体的特点 (1)自范性 ①定义：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 ②形成条件：晶体生长的速率适当。 ③本质原因：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。 (2)各向异性： ①定义：晶体在不同方向上表现许多物理性质(如强度、导热性、光学性质等)的差异。 ②晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性。 (3)熔点：有固定的熔点。 3．获得晶体的途径 (1)获得晶体的三个途径 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。 (2)实验探究 实验Ⅰ　用研钵把硫黄粉末研细，放入蒸发皿中，放在三脚架的铁圈上，用酒精灯加热至熔融态，自然冷却结晶后，观察实验现象。 实验Ⅱ　在一个小烧杯里加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在陶土网上小火加热，观察实验现象。 实验Ⅲ　在一个小烧杯中配制热的饱和CuSO4溶液，然后放入冰箱中使其冷却，取出后，观察实验现象。 实验现象： 实验Ⅰ中得到黄色晶体(单质硫)。 实验Ⅱ中固体直接变成紫色蒸气，遇冷后又重新凝聚成晶体(单质碘)。 实验Ⅲ溶液中有大量蓝色晶体析出。 要点 3 晶胞及晶体结构的测定 1．晶胞 (1)定义：描述晶体结构的基本单元。 (2)结构： 常规的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：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。 ③所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列(包括取向)是完全相同的。 ④晶胞是8个顶角相同、三套各4根平行棱分别相同、三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体。 (3)晶胞中粒子数目的计算 平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的计算。 ①晶胞的顶角原子是8个晶胞共用。 ②晶胞棱上的原子是4个晶胞共用。 ③晶胞面上的原子是2个晶胞共用。 2．晶体结构的测定 (1)测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。 (2)由衍射图形获得晶体结构的有关信息，包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等，以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。 命题点 1 物质的聚集状态 典例1 下列叙述正确的是(　　) A．所有金属在常温下都是固体 B．液体与晶体的混合物叫液晶 C．等离子体内全部是带正电荷的粒子 D．等离子体外观为气态 【答案】D 【解析】常温下Hg是液态，A项错误；液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，B项错误；等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质，其中电子带负电荷，C项错误，D项正确。 变式1下列关于聚集状态的叙述中，错误的是(　　) A．物质只有气、液、固三种聚集状态 B．气态是高度无序的体系存在状态 C．固态中的原子或者分子结合的较紧凑，相对运动较弱 D．液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固、气两态之间，表现出明显的流动性 【答案】A 【解析】物质的聚集状态，除了气、液、固三态外，还有非晶体、液晶、纳米材料和等离子体等聚集状态，A错误；物质处于气态时，分子间距离大，分子运动速度快，体系处于高度无序状态，B正确；据物质固态时微粒间距离较小可判断，固态中的原子或者分子结合的较紧凑，相对运动较弱，C正确；对液态物质而言，分子相距比较近，分子间作用力也较强，表现出明显的流动性，D正确。 变式2 1925年贝尔德在英国首次成功装配世界第一台电视机，短短几十年时间，电视机经历了从黑白到彩色，从手动到遥控，从平板电视机到液晶电视机的发展历程。下列关于液晶的叙述中，错误的是(　　) A．液晶是物质的一种聚集状态 B．液晶具有流动性 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 【答案】C 【解析】液晶是介于液态和晶态之间的一种特殊的聚集状态，A对、C错；液晶是液态晶体的简称，既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，B对、D对。 命题点 2 晶体和非晶体 典例2 晶体与非晶体的本质差异是(　　) A．晶体具有各向异性，而非晶体具有各向同性 B．晶体具有自范性，而非晶体没有自范性 C．晶体具有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点 D．晶体能使X射线产生衍射，而非晶体则不能 【答案】B 【解析】易将晶体与非晶体的本质差异及性质差异混为一谈，晶体与非晶体的性质差异是二者本质差异的外在表现。晶体具有自范性(本质)，而晶体的性质是有固定的熔、沸点，能使X射线产生衍射等；分析此类问题时，要分析晶体、非晶体的本质与性质，采用辩证的观点分析问题；同时也要注意不能用固体是否有规则的几何外形来判断其是否为晶体。 变式1 下列关于晶体性质的叙述中，不正确的是(　　) A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形 B．晶体的各向异性和对称性没有矛盾 C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律呈周期性但无序排列的必然结果 D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 【答案】C 【解析】晶体在不同方向上微粒的排列情况不同，即表现为各向异性，晶体的对称性是微观粒子按一定规律呈周期性有序排列，二者没有矛盾。 变式2 下列过程得到的固体不是晶体的是(　　) A．将NaCl饱和溶液降温，所得到的固体 B．气态H2O冷却直接形成的固体 C．熔融的KNO3冷却后所得到的固体 D．将液态的玻璃冷却后所得到的固体 【答案】D 【解析】得到晶体的三个途径是：①溶质从溶液中析出，②气态物质凝华，③熔融态物质的凝固。A选项符合①，B选项符合②，C选项符合③。由于玻璃本来就属于非晶体，熔融后再冷却所得固体仍为非晶体。 命题点 3 晶胞和晶体结构的测定 典例3 现有甲、乙(如图所示)两种晶体的晶胞(甲中A处于晶胞的中心)。 (1)甲晶体中A与B的个数比是________。 (2)乙晶体中每个晶胞含有C离子、D离子分别是______个、______个。 【答案】(1)1:1 (2)4 4 【解析】(1)甲晶体中，体心A的个数为1，顶角B的个数为8×＝1，所以N(A)∶N(B)＝1∶1。 (2)乙晶体中，C离子个数为12×＋1＝4，D离子个数为8×＋6×＝4。 变式1 如图所示为某晶体的一个晶胞，该晶体由A、B、C三种基本粒子构成，该晶体的化学式为(　　) A．A6B8C B．A2B4C C．A3BC D．A3B4C 【答案】C 【解析】分析晶胞结构可知，A位于晶胞面上，B位于晶胞的顶角，C位于晶胞内部；由“均摊法”可知，一个晶胞中含有A粒子个数为6×＝3，含有B粒子个数为8×＝1，含有C粒子个数为1，故A、B、C粒子的个数之比为3∶1∶1，则该晶体的化学式为A3BC。 变式2 (1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是________。 (2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。 (3)某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是____________，在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为________个、________个。 (4)有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为________(填字母)。 A．Ti14C13　　　 B．TiC C．Ti14C4　　　　 D．Ti4C3 【答案】(1)CuCl　(2)2　BN　(3)CoTiO3　6　12　　(4)A 【解析】(1)晶胞中灰球代表的粒子数4个，白球代表的粒子数的6×＋8×＝4个，所以化学式为CuCl。 (2)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为8×＋1＝2，灰球表示的原子个数为1＋4×＝2，所以每个晶胞中含有N原子和B原子各2个；N的电负性大于B，所以该陶瓷的化学式为BN。 (3)晶胞中含有O：6×＝3个，含Co：8×＝1个，含Ti：1个，故化学式为CoTiO3。Ti原子位于晶胞的中心，其周围距离最近的O原子位于6个面的中心，所以周围距离最近的O原子数目为6个；Co原子位于晶胞的顶点，O原子位于晶胞的面心，所以Co原子周围距离最近的O原子数目为12个。 (4)由题意知该物质是气态团簇分子，故题目中图示应是该物质的一个完整的分子，由14个Ti原子和13个C原子构成。选项A正确。 命题点 4 有关晶体的计算 典例4如图是超导化合物——钙钛矿晶体中基本单元(晶胞)的结构。请回答： (1)该化合物的化学式为________。 (2)在该化合物晶体中，与某个钛原子距离最近且相等的其他钛原子共有________个。 (3)设该化合物的相对分子质量为M，密度为a g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中钙原子与钛原子之间的最短距离为________________。 【答案】(1)CaTiO3　(2)6　(3)· cm 【解析】(1)晶胞中，钛原子个数为8×＝1，氧原子个数为12×＝3，钙原子个数为1，所以这个晶胞拥有的钛原子、氧原子和钙原子的个数分别为1、3、1，该化合物的化学式为CaTiO3。 (2)钛位于立方体的顶角上，则与一个钛原子距离最近的钛原子与它共棱；从晶胞结构可以看出，与它距离最近且相等的其他钛原子共6个。 (3)设这种立方晶胞的棱长是b，那么，钙原子与钛原子之间的距离是体对角线长的一半，即b。因为每个立方体的体积为b3，而NA个这样的立方体堆积到一起就是1 mol 晶体，其质量为M g，其体积为＝ cm3。所以，NA·b3＝ cm3，b＝ cm，则题中所求距离为· cm。 变式1已知在晶体中仍保持一定几何形状的最小单位称为晶胞。干冰晶胞是一个面心立方体，在该晶体中每个顶角各有1个二氧化碳分子，每个面心各有一个二氧化碳分子。实验测得25 ℃时干冰晶体的晶胞棱长为a cm，其摩尔质量为M g·mol－1，则该干冰晶体的密度为(单位：g·cm－3)(　　) A． B． C． D． 【答案】D 【解析】每个顶角上的二氧化碳分子被8个晶胞共用，每个面心上的二氧化碳分子被2个晶胞共用，所以该晶胞中二氧化碳分子个数＝8×＋6×＝4，ρ＝＝g·cm－3＝ g·cm－3，故D正确。 变式2用X射线衍射法对Cu晶体进行测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方结构(如图)，已知该晶体的密度为9.00 g·cm－3，Cu的原子半径为_______________cm(阿伏加德罗常数的值为NA，要求列式计算)。 【答案】× 【解析】设晶胞的棱长为a cm，则a3 cm3·ρ g·cm－3·NA mol－1＝4×64 g·mol－1，a＝ ，面对角线为a cm，面对角线的为Cu的原子半径，r＝× cm。 点拨 1 对于物质聚集状态的再认识 (1)物质的聚集状态 物质除了固、液、气三种聚集状态，还有非晶体、液晶、纳米材料和等离子体等聚集状态。 聚集状态 组成与结构特征 主要性能 非晶体 内部微粒的排列呈现杂乱无章(长程无序，短程有序)的分布状态的固体。 某些非晶体合金强度和硬度高、耐腐蚀性强，非晶态硅对光的吸收系数大。 等离子体 由电子、阳离子和电中性粒子组成，整体上呈电中性，带电离子能自由移动。 具有良好的导电性和流动性。 液晶 内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的状态。 既具有液体的流动性、黏度、形变性，又具有晶体的导热性、光学性质等。 (2)对物质聚集状态认识的误区 ①固态、液态和气态物质不一定都由分子构成，也可能由原子或离子等微粒构成。 ②由分子构成的物质，其聚集状态也不一定只有固态、液态和气态，也可能为晶态，非晶态等。 ③同种物质在不同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。 点拨 2 晶体和非晶体的比较和认识 (1)晶体与非晶体的比较 比较 类别 晶体 非晶体 微观结构特征 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 性质 特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 各向异性 有 无 鉴别 方法 间接方法 看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 举例 NaCl、I2、SiO2、Na晶体等 玻璃、橡胶等 (2)关于晶体与非晶体的认识误区 ①同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如晶体SiO2和非晶体SiO2。 ②有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。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，如某些无定形体也有固定的组成。 ④晶体不一定都有规则的几何外形，如食盐。 点拨 3 对晶胞的认识误区 (1)晶胞是晶体结构的基本单元，但不一定是晶体中的最小重复单元。 (2)常规的晶胞都是平行六面体，但也有六棱柱晶胞。 (3)平行六面体晶胞的顶角(8个)粒子应相同，这样才能无隙并置形成晶体。如(、代表不同微粒)就不能认为是晶胞。 点拨 4 用“均摊法”计算晶胞中的粒子数 (1)均摊法含义：若某个粒子为n个晶胞共有，则该粒子有属于该晶胞。 (2)平行六面体(立方体形)晶胞中不同位置的粒子数的计算 顶角：同为8个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 棱上：同为4个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 面上：同为2个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 内部：整个粒子都属于该晶胞。 (3)正六棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算 顶角：同为6个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 水平棱上：同为4个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 垂直棱上：同为3个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 面上：同为2个晶胞共有，粒子属于该晶胞； 内部：整个粒子都属于该晶胞。 点拨 5 几种典型晶胞模型及有关计算 (1)计算晶胞棱长 晶胞模型 晶胞棱长(a)与粒子半径(r)关系 a＝2r a＝4r a＝4r a＝2r a＝8r (2)计算晶体密度 以一个晶胞为研究对象，根据晶胞质量m＝ρ×V，由公式×N＝ρ×a3进行计算，其中M为晶体的摩尔质量，N为晶胞所占有的粒子数，NA为阿伏加德罗常数，ρ为晶体密度，a为晶胞棱长。 (3)计算晶体密度时要注意单位换算 具体如下：1 pm＝1×10－10 cm；1 nm＝1×10－7cm。 ◆能力强化练 1．下图是天然水晶球里的玛瑙和水晶，两者的根本区别在于(　　) A．外形不一样，构成两者的原子不同 B．构成玛瑙的基本粒子无规则排列，构成水晶的基本粒子按一定的规律周期性重复排列 C．水晶有固定的熔沸点，而玛瑙无固定熔沸点 D．水晶可用于能量转换，玛瑙可用于装饰品 【答案】B 【解析】晶体和非晶体的本质区别在于内部粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。 2．晶体具有各向异性，如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨在与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的。晶体的各向异性主要表现在(　　) ①硬度　②导热性　③导电性　④光学性质 A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④ 【答案】D 【解析】晶体的各向异性主要表现硬度、导热性、导电性、光学性质等的不同。 3．金属玻璃就是由金属元素或金属元素为主要成分的熔体通过快速冷却得到的具有非晶态结构的金属固体。以下关于金属玻璃的说法正确的是(　　) A．金属玻璃能自发呈现多面体外形 B．金属玻璃无固定的熔点，是混合物 C．鉴别金属玻璃是否为晶体最可靠的科学方法为有无各向异性 D．金属玻璃是金属与二氧化硅的混合物 【答案】B 【解析】金属玻璃属于类似于玻璃态的一种非晶体结构，因此不能自发呈现多面体外形，A错误；非晶体没有固定的熔点，是混合物，B正确；鉴别晶体与非晶体最可靠的科学方法是进行X射线衍射实验，C错误；金属玻璃由金属元素或金属元素为主要成分的熔体通过快速冷却形成的，与二氧化硅无关，D错误。 4．准晶体里的原子排列有序，但不具备普通晶体的长程平移对称性，而且原子之间有间隙(如图)。 下列说法正确的是(　　) A．与普通晶体比较，准晶体延展性较强 B．普通玻璃属于晶体，其成分中存在共价键 C．与普通晶体比较，准晶体密度较小 D．准晶体和晶体是固体物质的同一种存在形态，具有相同的性质 【答案】C 【解析】准晶体不具备普通晶体的长程平移对称性，延展性较差，原子间有间隙，密度较小，A项错误，C项正确；普通玻璃属于非晶体，其主要成分为硅酸盐，硅酸盐中Si与O原子间存在共价键，B项错误；准晶体和晶体是固体物质的不同存在形态，D项错误。 5．钇钡铜氧化合物晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是(　　) A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5 C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4 【答案】C 【解析】位于顶角的铜原子(最上层平面和最下层平面)共8个，这个晶胞中只分摊到8×＝1(个)；位于棱上(中间两个平面)的也是8个，这个晶胞分摊到的是8×＝2(个)，所以每个晶胞单独占有的铜原子数为3个；氧原子共13个，位于晶胞面上(不含棱)的是7个，位于晶胞棱上的是6个，所以每个晶胞单独含有的氧原子数为7×＋6×＝5(个)；所以该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独占有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子数分别为1、2、3、5，化学式为YBa2Cu3O5。 6．食盐晶体是由钠离子(图中的“”)和氯离子(图中的“”)构成的，且均为等距离的交错排列。已知食盐的密度是2.2 g·cm－3，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于(　　) A．3.0×10－8 cm B．3.5×10－8 cm C．4.0×10－8 cm D．5.0×10－8 cm 【答案】C 【解析】从NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体，如图所示a表示其棱长，d表示两个Na＋中心间的距离。每个小立方体含Na＋：×4＝，含Cl－：×4＝，即每个小立方体含个NaCl，则有a3·2.2 g·cm－3＝，解得a≈2.81×10－8cm，又因为d＝a，故食盐晶体中两个距离最近的Na＋中心间的距离为d＝×2.81×10－8 cm≈4.0×10－8 cm。 7．硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录。如图所示的是该化合物的晶体结构：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上、下底面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式为(　　) A．MgB　　 B．MgB2　　 C．Mg2B　　 D．Mg3B2 【答案】B 【解析】棱柱内硼原子数为6，均属于这个晶胞。镁原子位于上、下面心(2个)及12个顶点，共有镁原子数为2×＋12×＝3，则镁、硼原子个数之比为1∶2。 8．如图所示的晶体结构是一种具有优良的压电、电光等功能的晶体材料的最小结构单元(晶胞)。晶体内与每个Ti紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是(各元素所带电荷均已略去)(　　) A．8；BaTi8O12 B．8；BaTi4O9 C．6；BaTiO3 D．3；BaTi2O3 【答案】C 【解析】由结构可知，Ba位于体心为1个，Ti位于顶角，为8×＝1个，O位于棱上，为12×＝3个，其化学式为BaTiO3，晶体内Ti紧邻的氧原子在棱上，则晶体内与每个Ti紧邻的氧原子数为＝6个。 9．我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图。下列说法正确的是(　　) A．11BN和10BN的性质无差异 B．该晶体具有良好的导电性 C．该晶胞中含有4个B原子，4个N原子 D．N原子周围等距且最近的N原子数为8 【答案】C 【解析】11B和10B互为同位素，形成的化合物在化学性质上无差异，但物理性质有差异，A错误；该晶体结构中无自由移动的离子和电子，不具有导电性，B错误；该晶胞中，顶角上的B原子个数为8×＝1，面心上的B原子个数为6×＝3，共有4个B原子，N原子全部在晶胞内部共4个，C正确；由晶胞示意图，1个N原子与4个B原子成键，每个B原子又分别和3个N原子成键，所以N原子周围等距且最近的N原子数为3×4＝12个，D错误。 10．(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是________。 (2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。 (3)已知氟化钙晶体的晶胞如图所示。则1个晶胞中含有________个Ca2＋、________个F－。若晶体的密度为a g·cm－3，则晶胞的体积是____________________(只要求列出计算式)。 【答案】(1)CuCl　(2)2　BN　(3)4　8　 cm3 【解析】(1)晶胞中灰球代表的粒子数为4个，白球代表的粒子数为6×＋8×＝4个，所以化学式为CuCl。(2)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为8×＋1＝2，灰球表示的原子个数为1＋4×＝2，所以每个晶胞中含有N原子和B原子各2个；N的电负性大于B，所以该陶瓷的化学式为BN。(3)1个CaF2晶胞中有8个Ca2＋在顶角、6个Ca2＋在面心，Ca2＋数目为8×＋6×＝4；8个F－均在晶胞内部，F－个数为8，即1个晶胞中含有4个Ca2＋、8个F－。1个晶胞的质量为，晶胞的密度为a g·cm－3，所以晶胞的体积V＝＝＝ cm3。 ◆综合拔高练 11．海冰是海水冻结而成的成水冰，冰龄达一年以上的海冰，其融化后的水为淡水。海水冻结时，部分未及流走的盐分(设以NaCl为主)以卤汁的形式被包裹在冰晶之间，形成“盐泡”。某海冰大致结构如图所示，有关该海冰的叙述正确的是(　　) A．水分子之间存在氢键，所以水分子比较稳定 B．海冰的冰龄越长，内层的“盐泡”越多 C．海冰内层NaCl的浓度约为10－3 mol·L－1(设冰的密度为0.9 g·cm－3) D．每1 mol水分子的海冰内就有2×10－5NA个NaCl分子(阿伏加德罗常数用NA表示) 【答案】C 【解析】水分子比较稳定是由于水分子中的H—O共价键强，与分子之间是否存在氢键无关，A错误；若海冰的冰龄达到1年以上，融化后的水为淡水，则海冰冰龄越长，内层的“盐泡”越少，B错误；冰的密度为0.9 g·cm－3，设海水1 L时，水的质量为900 g，由个数比为1∶5×104，含NaCl的物质的量n(NaCl)＝＝1×10－3mol，所以海冰内层NaCl的浓度约为c(NaCl)＝＝1.0×10－3mol/L，C正确； “盐泡”内的盐分为NaCl，NaCl由离子构成的化合物，其中不存在NaCl分子，D错误。 12．材料王国里出现了能储存氢的金属和合金，统称为储氢合金，这些金属或合金具有很强的捕捉氢的能力，在一定的温度和压力条件下，氢分子在合金(或金属)中先分解成单个的原子，而这些氢原子便“见缝插针”般地进入合金原子之间的缝隙中，并与合金进行化学反应生成金属氢化物，外在表现为大量“吸收”氢气，同时放出大量热。如图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图： (1)该合金的化学式为________。 (2)该合金储氢后，含1 mol La的合金可吸附H2的数目为________。 【答案】(1)LaNi5　(2)3NA 【解析】(1)该晶胞中La位于顶角，个数为8×＝1，Ni位于面心和体心，个数为8×＋1＝5。 (2)该晶胞中La位于顶角，个数为8×＝1，H2有8个位于棱上，2个位于面心，个数为8×＋2×＝3，故含1 mol La的合金可吸附H2的数目为3NA。 13．元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。 (1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为________。 (2)若Xn＋中的n取值为2，晶胞的组成与结构是否有变化________(填“是”或“否”)。 (3)X元素的原子序数是________。 (4)晶体中每个N3－被________个等距离且最近的Xn＋包围。 【答案】(1)3∶1　(2)是　(3)29　(4)6 【解析】(1)Xn＋位于晶胞的棱上，其数目为12×＝3，N3－位于晶胞的顶角，其数目为8×＝1，故阳离子与阴离子个数比为3∶1。 (2)原晶体由Xn＋和N3－组成，化学式为X3N，则n＝1。若n取值为2，X3N变为X3N2，则晶胞的组成与结构发生了变化。 (3)因为K、L、M三个电子层充满，故为2、8、18，所以X的原子序数是29。 (4)N3－位于晶胞顶角，故其被6个Xn＋在上、下、左、右、前、后包围。 14．硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。如图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。 (1)已知化合物中Ge和O的原子个数比为1∶4，图中Z表示______原子(填元素符号)，该化合物的化学式为______。 (2)已知该晶胞的晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm，α＝β＝γ＝90°，则该晶体的密度ρ＝______________ g·cm－3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、c、NA的代数式表示)。 【答案】(1)O　Mg2GeO4　(2)×1021 【解析】(1)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶角、面上、棱上和体内的X原子的个数为8×＋6×＋4×＋3＝8，位于体内的Y原子和Z原子的个数分别为4和16，由Ge和O原子的个数比为1∶4可知，X为Mg原子、Y为Ge原子、Z为O原子，则该化合物的化学式为Mg2GeO4。 (2)由晶胞的质量公式可得： g＝abc×10－21 cm3×ρ，解得ρ＝×1021 g·cm－3。 ◆高考真题练 15．正误判断 (1)（2025·河北卷）天然水晶呈现多面体外形是因为原子在三维空间里呈周期性有序排列( ) (2)（2025·陕西、山西、青海、宁夏卷）离子液体导电性良好的原因是离子液体中有可移动的阴、阳离子( ) (3)（2025·广西南宁·三模）缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体是因为晶体具有各向异性( ) 【答案】(1)√ (2)√ (3)× 【解析】(1)√水晶的规则外形由原子三维有序排列（晶体结构）导致，正确； (2)√离子液体的导电性源于其内部可自由移动的阴、阳离子，解释正确； (3)×缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，体现了晶体的自范性，错误。 16．（2025·安徽卷）以下研究文物的方法达不到目的的是 A．用断代法测定竹简的年代 B．用X射线衍射法分析玉器的晶体结构 C．用原子光谱法鉴定漆器表层的元素种类 D．用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量 【答案】D 【详解】A．14C断代法通过测定有机物中14C的残留量确定年代，竹简为植物制品，适用此方法，A正确； B．X射线衍射法通过衍射图谱分析物质晶体结构，玉器为晶体矿物，适用此方法，B正确； C．原子光谱法通过特征谱线鉴定元素种类，可用于分析漆器表层元素，C正确； D．红外光谱法用于分析分子官能团和结构，无法直接测定相对分子质量（需质谱法），D达不到目的； 故选D。 17．（2025·湖南卷）掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为)，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个 B．晶胞中含有的铋离子个数为8 C．第一电离能： D．晶体的密度为 【答案】A 【详解】A．铋离子位于顶点，与其最近且距离相等的位于棱心，有6个，分别位于上下、前后、左右，A正确； B．晶胞中含有的铋离子个数为个，B错误； C．Ba是碱土金属，金属性强于Ca，其易失电子，第一电离能小于O，C错误； D．晶胞中Ba或K位于体心，个数为总和1，位于棱心，有，所以晶胞的质量是，晶胞体积是，则晶体的密度是：，D错误； 故选A。 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $