第01讲 认识晶体（寒假预习讲义）高二化学鲁科版

第01讲 认识晶体 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点一 晶体的特性 1.晶体与非晶体 （1）晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做 排列构成的固体物质。如金刚石、食盐、干冰等。 （2）非晶体：内部微粒 排列的固体物质。如橡胶、玻璃、松香等。 2.晶体的特征 （1）自范性：晶体在适宜的条件下可以自发地呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。 （2）各向异性：晶体在不同的方向上表现出 的 性质，如强度、导热性、光学性质等。 （3）对称性：晶体的外形具有一定的对称性，如规则的食盐晶体具有立方体外形，它既有 ，也有 。 （4）晶体具有固定的熔、沸点。 3.晶体的分类 （1）分类依据：晶体内部微粒的种类及微粒间相互作用的不同。 （2）晶体类型 晶体类型 构成微粒种类 微粒间的相互作用 实例 离子晶体 NaCl 金属晶体 Cu 共价晶体 金刚石 分子晶体 冰 【特别提醒】晶体与非晶体的比较： 晶体 非晶体 微观结构特征 粒子 排列 粒子排列相对 性质 特征 自范性 熔点 各向异性 鉴别 方法 间接方法 看是否具有固定的 或根据某些物理性质的各向异性 科学方法 对固体进行 实验 举例 NaCl、I2、SiO2、Na晶体等 玻璃、橡胶等 知识点二 晶胞 1.晶胞的概念：晶胞是描述晶体结构的 。晶胞是晶体中最小的重复结构单元。 2.晶胞的结构：常规的晶胞都是 体（图1），晶体可以看作是数量巨大的晶胞 而成（图2）。 图1 图2 ①“无隙”：相邻晶胞之间没有任何 。 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 、 及 是完全相同的。 3.晶胞中粒子数目的计算（均摊法）： ①平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的计算。 a．晶胞的顶角原子是 个晶胞共用，每个微粒有 属于该晶胞。 b．晶胞棱上的原子是 个晶胞共用，每个微粒有 属于该晶胞。 c．晶胞面上的原子是 个晶胞共用，每个微粒有 属于该晶胞。 d．处于晶胞内部的微粒，则 该晶胞。 如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数为 。 铜晶体面心立方晶胞及其切割示意图 ②非平行六面体形晶胞中微粒数的计算：非平行六面体形晶胞中微粒数的计算方法要根据具体情况而定。如计算六方晶胞中的微粒数： a．处于顶点的微粒，为 个晶胞共用，每个微粒有 属于该晶胞。 b．处于面心的微粒，为 个晶胞共用，每个微粒有 属于该晶胞。 c．处于晶胞棱上的微粒，为 个晶胞共用，每个微粒有 属于该晶胞。 d．处于体内的微粒， 该晶胞。如下图，六方晶胞中所含的微粒数为 。 4.几种晶胞中原子数目的确定。下图，钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为 、 、 、 。 钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图 ① 所有晶胞都是平行六面体，有的晶胞呈六棱柱形。 ②由晶胞构成的晶体，其化学式 表示一个分子中原子的数目，只表示每个晶胞中各类原子的 。 （5）晶体结构的测定： ①测定晶体结构最常用的仪器是 。在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 。 ②由衍射图形获得晶体结构的信息包括晶胞 和 、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 和 等。 易错提醒 晶胞中微粒数目的计算——切割法 是指每个晶胞(或指定结构)中平均拥有的微粒数目。若每个微粒为n个晶胞(或指定结构)所共有，则该微粒就有个微粒属于该晶胞(或指定结构)。 （1）长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子数的计算 （2）正三棱柱形晶体结构中不同位置的粒子数的计算 （3）六棱柱形晶体结构中不同位置的粒子数的计算 【例1】下列关于晶体的性质叙述中，不正确的是 ①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 ②晶体的各向异性和对称性是矛盾的 ③晶体的对称性是微观粒子无序排列的必然结果 ④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 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 【例2】现有四种晶体，其晶体结构如图所示，其中化学式一定不属于AB（或BA）型的是 考点一 晶体的特性 1.下列有关晶体的特征及结构的叙述不正确的是 A.晶体一般都有各向异性 B.水晶在不同方向上硬度不一定相同 C.有规则几何外形的固体不一定都是晶体 D.将液态的玻璃冷却可以得到晶体 2.关于晶体的自范性，下列叙述正确的是 A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B.缺角的硫酸铜晶体在饱和CuSO4溶液中慢慢变为规则的立方体晶块 C.圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性 D.由玻璃制成规则的玻璃球，体现了晶体的自范性 3.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在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 考点二 晶胞 1.最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性，因这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为 A.Mg2CNi3 B.MgCNi3 C.MgCNi2 D.MgC2Ni 2.某离子化合物的晶胞如图所示。阳离子位于晶胞的中心，阴离子位于晶胞的8个顶点上，则该离子化合物中阴、阳离子的个数比为　　　　。  3.某物质的晶胞中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示（其中前后两面面心上的B原子没有画出），晶胞中A、B、C的原子个数比为　　　　。  知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.能从微观角度理解晶体的结构特征，并能结合晶体的特点判断晶体与非晶体。 2.了解晶胞的概念，形成分析晶胞结构的思维模型（切割法），能根据晶胞的结构确定微粒个数及化学式。【学习重难点】 重点:晶胞结构的思维模型，根据晶胞结构确定微粒个数及化学式。 难点:根据晶胞的结构确定微粒个数及化学式。 1．下列关于晶体的性质叙述中，不正确的是 ①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 ②晶体的各向异性和对称性是矛盾的 ③晶体的对称性是微观粒子无序排列的必然结果 ④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 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 2．如图a、b是两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是 A.a没有固定的熔点 B.a是非晶体 C.b是晶体 D.b是非晶体 3．下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是 选项 A B C D 晶体 硫化钾 干冰 金刚石 碘 构成晶体的微粒 阴、阳离子 分子 原子 分子 晶体微粒间 存在的作用力 离子键 共价键 共价键 范德华力 4．下列不能支持石墨是晶体这一事实的是 A.石墨和金刚石互为同素异形体 B.石墨中的碳原子呈周期性有序排列 C.石墨的熔点为3 850 ℃ D.在石墨的X射线衍射图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰 5．下列有关晶胞的说法正确的是 A．晶胞是晶体中最小的结构单元 B．晶胞中所有的粒子都为几个晶胞共用 C．晶胞均为长方体 D．不同晶体的晶胞不一定相同 6．下列有关晶胞的说法正确的是 A.由晶胞中的粒子数可直接确定该晶体的化学式 B.若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用 C.晶胞是晶体结构中最小的重复单元 D.晶胞中不可能存在多个粒子 7．某晶体结构如图所示（正三棱柱），晶体中A、B、C三种原子的数目之比为 A.3∶9∶4 B.1∶4∶2 C.2∶9∶4 D.3∶8∶5 8．现有四种晶体，其晶体结构如图所示，其中化学式一定不属于AB（或BA）型的是 9．如图所示，在较高温度时，钾、氧两种元素形成的一种晶体结构与NaCl晶体结构相似，则该化合物的化学式为 A.K2O B.K2O2 C.K2O3 D.KO2 10．已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为 A.XYZ B.X2Y4Z C.XY4Z D.X4Y2Z 11．石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。据图分析，石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为 A.2∶3 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶2 12．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，其晶胞a、b、c内金属原子个数比为 A.3∶2∶1 B.11∶8∶4 C.9∶8∶4 D.21∶14∶9 13．最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性，鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如下图所示，则该晶体的化学式为 A.Mg2CNi3 B.MgC2Ni C.MgCNi2 D.MgCNi3 14．已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是 A.ZXY3 B.ZX2Y6 C.ZX4Y8 D.ZX8Y12 15．如图是硼和镁形成的化合物的晶体结构单元，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子；6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为 A.MgB B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B2 16．钇钡铜氧化合物晶胞的结构如下图所示，则该化合物的化学式可能是 A.YBa2Cu3O4 B.YBa2Cu2O5 C.YBa2Cu3O5 D.YBaCu4O4 17． （1）在下列物质中__________是晶体，__________是非晶体。 ①塑料　②明矾　③松香　④玻璃 ⑤CuSO4·5H2O　⑥冰糖　⑦糖果 ⑧单晶硅　⑨铝块　⑩橡胶 （2）晶体和非晶体在外形上有差别，晶体都具有______，而非晶体______；另外非晶体的多种物理性质，在各个方向都是_____的，而晶体的多种物理性质在各个方向都是____的。 （3）判断物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是________。 ①从外形上来判断 ②从各向异性或各向同性上来判断 ③从导电性能来判断 ④从有无固定熔点来判断 18．下图依次是金属钠（Na）、金属锌（Zn）、碘（I2）、金刚石（C）晶胞的示意图。 平均含有的原子数为钠　　　　个；锌　　　个；碘　　　个；金刚石　　　　个。  19．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-形成晶体的晶胞结构如图所示。 （1）该晶体的阳离子与阴离子个数之比为　　　　。  （2）该晶体中Xn+的n=　　　　。  （3）X元素的原子序数是　　　　。  （4）晶体中每个N3-被　　　　个等距离的Xn+包围。  20．铁、铜及其化合物在日常生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题： （1）铁在元素周期表中的位置是______，基态铁原子的核外电子排布式为____________。 （2）CuCl2和CuCl是铜的两种常见的氯化物。 ①如图表示的是________(填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。 ②如图所示的晶胞中C、D两原子核间距为298 pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为________ g·cm－3。(列出计算式即可) 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 认识晶体 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点一 晶体的特性 1.晶体与非晶体 （1）晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。如金刚石、食盐、干冰等。 （2）非晶体：内部微粒无周期性重复排列的固体物质。如橡胶、玻璃、松香等。 2.晶体的特征 （1）自范性：晶体在适宜的条件下可以自发地呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。 （2）各向异性：晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质，如强度、导热性、光学性质等。 （3）对称性：晶体的外形具有一定的对称性，如规则的食盐晶体具有立方体外形，它既有对称轴，也有对称面。 （4）晶体具有固定的熔、沸点。 3.晶体的分类 （1）分类依据：晶体内部微粒的种类及微粒间相互作用的不同。 （2）晶体类型 晶体类型 构成微粒种类 微粒间的相互作用 实例 离子晶体 阴、阳离子 离子键 NaCl 金属晶体 金属原子 金属键 Cu 共价晶体 原子 共价键 金刚石 分子晶体 分子 分子间作用力 冰 ( 【 特别提醒 】 晶体与非晶体的比较： 晶体 非晶体 微观结构特征 粒子 周期性有序 排列 粒子排列相对 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、I 2 、SiO 2 、Na晶体等 玻璃、橡胶等 ) 知识点二 晶胞 1.晶胞的概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。晶胞是晶体中最小的重复结构单元。 2.晶胞的结构：常规的晶胞都是平行六面体（图1），晶体可以看作是数量巨大的晶胞无隙并置而成（图2）。 图1 图2 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、个数及几何排列是完全相同的。 3.晶胞中粒子数目的计算（均摊法）： ①平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的计算。 a．晶胞的顶角原子是8个晶胞共用，每个微粒有1/8属于该晶胞。 b．晶胞棱上的原子是4个晶胞共用，每个微粒有1/4属于该晶胞。 c．晶胞面上的原子是2个晶胞共用，每个微粒有1/2属于该晶胞。 d．处于晶胞内部的微粒，则完全属于该晶胞。 如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数为8×＋6×＝4。 铜晶体面心立方晶胞及其切割示意图 ②非平行六面体形晶胞中微粒数的计算：非平行六面体形晶胞中微粒数的计算方法要根据具体情况而定。如计算六方晶胞中的微粒数： a．处于顶点的微粒，为6个晶胞共用，每个微粒有1/6 属于该晶胞。 b．处于面心的微粒，为2个晶胞共用，每个微粒有1/2属于该晶胞。 c．处于晶胞棱上的微粒，为6个晶胞共用，每个微粒有1/3属于该晶胞。 d．处于体内的微粒，完全属于该晶胞。如下图，六方晶胞中所含的微粒数为12×＋3＋2×＝6。 4.几种晶胞中原子数目的确定。下图，钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为2、2、8、8。 钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图 ①不是所有晶胞都是平行六面体，有的晶胞呈六棱柱形。 ②由晶胞构成的晶体，其化学式不表示一个分子中原子的数目，只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。 （5）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。在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明锐的衍射峰。 ②由衍射图形获得晶体结构的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。 ( 易错提醒 晶胞中微粒数目的计算——切割法 是指每个晶胞(或指定结构)中平均拥有的微粒数目。若每个微粒为 n 个晶胞(或指定结构)所共有，则该微粒就有 个微粒属于该晶胞(或指定结构)。 （1） 长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子数的计算 （2） 正三棱柱形晶体结构中不同位置的粒子数的计算 （3） 六棱柱形晶体结构中不同位置的粒子数的计算 ) 【例1】下列关于晶体的性质叙述中，不正确的是 ①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 ②晶体的各向异性和对称性是矛盾的 ③晶体的对称性是微观粒子无序排列的必然结果 ④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 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 【答案】B 【解析】晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性，而对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果，②、③两项的说法错误。 【例2】现有四种晶体，其晶体结构如图所示，其中化学式一定不属于AB（或BA）型的是 【答案】C 【解析】A项，晶胞中微粒A的个数为8×=1，微粒B的个数为1，则化学式可能为AB或BA；B项，晶胞中微粒A的个数为4×=，微粒B的个数为4×=，则化学式可能为AB或BA；C项，晶胞中微粒A的个数为8×=1，微粒B的个数为12×=3，则化学式可能为AB3或B3A；D项，晶胞中微粒A的个数为8×+6×=4，微粒B的个数为1+12×=4，则化学式可能为AB或BA。 考点一 晶体的特性 1.下列有关晶体的特征及结构的叙述不正确的是 A.晶体一般都有各向异性 B.水晶在不同方向上硬度不一定相同 C.有规则几何外形的固体不一定都是晶体 D.将液态的玻璃冷却可以得到晶体 【答案】D 【解析】A项，晶体的自范性决定了晶体具有各向异性，正确；B项，水晶为晶体，具有各向异性，各向异性决定了水晶在不同方向上硬度不一定相同，正确；C项，有些非晶体也可以加工成规则的几何外形，如玻璃，但玻璃是非晶体，正确；D项，玻璃不属于晶体，错误。 2.关于晶体的自范性，下列叙述正确的是 A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B.缺角的硫酸铜晶体在饱和CuSO4溶液中慢慢变为规则的立方体晶块 C.圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性 D.由玻璃制成规则的玻璃球，体现了晶体的自范性 【答案】B 【解析】晶体在固态时不能自发形成新的晶体，故A错误；圆形容器中结出的冰是圆形的，不是自发形成的，故C错误；玻璃属于非晶体，不具有自范性，由玻璃制成规则的玻璃球不是自发进行的，故D错误。 3.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在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在物理性质方面。 考点二 晶胞 1.最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性，因这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为 A.Mg2CNi3 B.MgCNi3 C.MgCNi2 D.MgC2Ni 【答案】B 【解析】根据晶胞结构可知，碳原子位于该晶胞的体心，所以该晶胞中含有一个碳原子，镁原子位于顶点处，因此镁原子个数为8×=1，镍原子位于面心处，因此镍原子个数为6×=3，故该晶体的化学式为MgCNi3。 2.某离子化合物的晶胞如图所示。阳离子位于晶胞的中心，阴离子位于晶胞的8个顶点上，则该离子化合物中阴、阳离子的个数比为　　　　。  【答案】1∶1 【解析】阴离子位于晶胞的8个顶点，个数为8×=1，阳离子位于晶胞的中心，个数为1，阴、阳离子的个数比为1∶1。 3.某物质的晶胞中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示（其中前后两面面心上的B原子没有画出），晶胞中A、B、C的原子个数比为　　　　。  【答案】1∶3∶1 【解析】根据切割法，A位于顶点，个数为8×=1；B位于面心，个数为6×=3；C位于体心，个数为1，三种原子的个数比为1∶3∶1。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.能从微观角度理解晶体的结构特征，并能结合晶体的特点判断晶体与非晶体。 2.了解晶胞的概念，形成分析晶胞结构的思维模型（切割法），能根据晶胞的结构确定微粒个数及化学式。【学习重难点】 重点:晶胞结构的思维模型，根据晶胞结构确定微粒个数及化学式。 难点:根据晶胞的结构确定微粒个数及化学式。 1．下列关于晶体的性质叙述中，不正确的是 ①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 ②晶体的各向异性和对称性是矛盾的 ③晶体的对称性是微观粒子无序排列的必然结果 ④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 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 【答案】B 【解析】晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性，而对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果，②、③两项的说法错误。 2．如图a、b是两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是 A.a没有固定的熔点 B.a是非晶体 C.b是晶体 D.b是非晶体 【答案】D 【解析】晶体有固定的熔点，由a的熔化曲线分析可知，中间有一段温度不变但一直在吸收能量，该段所对应的温度就是晶体a的熔点；由b的熔化曲线可知，温度一直升高，所以物质b没有固定的熔点，为非晶体。 3．下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是 选项 A B C D 晶体 硫化钾 干冰 金刚石 碘 构成晶体的微粒 阴、阳离子 分子 原子 分子 晶体微粒间 存在的作用力 离子键 共价键 共价键 范德华力 【答案】B 【解析】干冰为分子晶体，构成微粒为分子，微粒间作用力为范德华力。 4．下列不能支持石墨是晶体这一事实的是 A.石墨和金刚石互为同素异形体 B.石墨中的碳原子呈周期性有序排列 C.石墨的熔点为3 850 ℃ D.在石墨的X射线衍射图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰 【答案】A 【解析】原子在三维空间里呈周期性有序排列(B项)、有自范性、有固定的熔点(C项)、物理性质上体现各向异性、X射线衍射图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰(D项)等特征，都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现。互为同素异形体与是否为晶体这两者之间并无联系，如无定形碳也与金刚石、石墨互为同素异形体，却属于非晶体。 5．下列有关晶胞的说法正确的是 A．晶胞是晶体中最小的结构单元 B．晶胞中所有的粒子都为几个晶胞共用 C．晶胞均为长方体 D．不同晶体的晶胞不一定相同 【答案】D 【解析】A项，晶胞是晶体的最小重复单元，但不一定是最小结构单元，故A项错误；B项，晶胞中有些粒子为晶胞独自拥有，故B项错误；C项，晶胞多数为平行六面体，不一定为长方体，故C项错误；D项，不同晶体的晶胞可能相同，也可能不相同，故D项正确；故选D。 6．下列有关晶胞的说法正确的是 A.由晶胞中的粒子数可直接确定该晶体的化学式 B.若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用 C.晶胞是晶体结构中最小的重复单元 D.晶胞中不可能存在多个粒子 【答案】C 【解析】1个晶胞中一般都有多个粒子，D项错误。 7．某晶体结构如图所示（正三棱柱），晶体中A、B、C三种原子的数目之比为 A.3∶9∶4 B.1∶4∶2 C.2∶9∶4 D.3∶8∶5 【答案】B 【解析】该结构中含A原子个数为6×=，B原子个数为6×+3×=2，C原子个数为1，则A、B、C原子的个数比为∶2∶1=1∶4∶2。 8．现有四种晶体，其晶体结构如图所示，其中化学式一定不属于AB（或BA）型的是 【答案】C 【解析】A项，晶胞中微粒A的个数为8×=1，微粒B的个数为1，则化学式可能为AB或BA；B项，晶胞中微粒A的个数为4×=，微粒B的个数为4×=，则化学式可能为AB或BA；C项，晶胞中微粒A的个数为8×=1，微粒B的个数为12×=3，则化学式可能为AB3或B3A；D项，晶胞中微粒A的个数为8×+6×=4，微粒B的个数为1+12×=4，则化学式可能为AB或BA。 9．如图所示，在较高温度时，钾、氧两种元素形成的一种晶体结构与NaCl晶体结构相似，则该化合物的化学式为 A.K2O B.K2O2 C.K2O3 D.KO2 【答案】D 【解析】K＋的个数为8×＋6×＝4；O的个数为12×＋1＝4，故其比值为1∶1。 10．已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为 A.XYZ B.X2Y4Z C.XY4Z D.X4Y2Z 【答案】C 【解析】该晶体的晶胞是正方体形晶胞。该晶胞拥有的X粒子数为8×＝1；Y位于该晶胞内，共有4个，因此该晶胞中拥有的Y粒子数为4；Z只有1个，位于晶胞的体心上，故该晶体的化学式为XY4Z。 11．石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。据图分析，石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为 A.2∶3 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶2 【答案】A 【解析】每个碳原子被3个六边形共用，每个共价键被2个六边形共用，则石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为(6×)∶(6×)＝2∶3。 12．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，其晶胞a、b、c内金属原子个数比为 A.3∶2∶1 B.11∶8∶4 C.9∶8∶4 D.21∶14∶9 【答案】A 【解析】a晶胞中，顶点的微粒被6个晶胞共用，所以a中原子个数为12×＋2×＋3＝6；b中原子个数为8×＋6×＝4；c中原子个数为8×＋1＝2。 13．最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性，鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如下图所示，则该晶体的化学式为 A.Mg2CNi3 B.MgC2Ni C.MgCNi2 D.MgCNi3 【答案】D 【解析】Mg处于晶胞的顶角，故有8×＝1，Ni处于晶胞的面心，故有6×＝3；C处于晶胞的体心，故为1；则Mg、C、Ni的粒子数之比为1∶1∶3，故选D。 14．已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是 A.ZXY3 B.ZX2Y6 C.ZX4Y8 D.ZX8Y12 【答案】A 【解析】Z处于晶胞中心，被一个晶胞占有，X处于顶点上，被8个晶胞占有，Y处于棱上，被4个晶胞占有，故晶胞中含有Z原子的数目为1，含有X原子的数目为8×＝1，含有Y原子的数目为12×＝3，所以Z、X、Y的原子个数比是1∶1∶3，所以其化学式为ZXY3。 15．如图是硼和镁形成的化合物的晶体结构单元，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子；6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为 A.MgB B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B2 【答案】B 【解析】位于正六棱柱顶点的Mg原子为6个六棱柱共用(正六边形内角为120°)，每个顶点的镁原子属于该基本单元的仅为；上下底面上的Mg原子为2个正六棱柱共用，属于该单元的仅为，则该结构单元含有的Mg原子的个数为12×＋2×＝3。B原子：6个B原子位于棱柱内，完全属于该结构单元。该结构单元的Mg原子与B原子个数之比为3∶6＝1∶2，化学式为MgB2。 16．钇钡铜氧化合物晶胞的结构如下图所示，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】位于顶点的铜原子(最上层平面和最下层平面)共8个，这个晶胞中只分摊到8×1/8＝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8×1/4＝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共为7×1/2＋6×1/4＝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、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，化学式为YBa2Cu3O5。 17． （1）在下列物质中__________是晶体，__________是非晶体。 ①塑料　②明矾　③松香　④玻璃 ⑤CuSO4·5H2O　⑥冰糖　⑦糖果 ⑧单晶硅　⑨铝块　⑩橡胶 （2）晶体和非晶体在外形上有差别，晶体都具有______，而非晶体______；另外非晶体的多种物理性质，在各个方向都是_____的，而晶体的多种物理性质在各个方向都是____的。 （3）判断物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是________。 ①从外形上来判断 ②从各向异性或各向同性上来判断 ③从导电性能来判断 ④从有无固定熔点来判断 【答案】（1）②⑤⑥⑧⑨　①③④⑦⑩ （2）规则的几何外形　没有规则的几何外形　相同　不同 （3）②④ 【解析】明矾是KAl(SO4)2·12H2O，它和CuSO4·5H2O、冰糖、单晶硅、铝块都是晶体；塑料、松香、玻璃、糖果、橡胶都是非晶体。晶体最大的特征就是各向异性和有固定的熔点。 18．下图依次是金属钠（Na）、金属锌（Zn）、碘（I2）、金刚石（C）晶胞的示意图。 平均含有的原子数为钠　　　　个；锌　　　个；碘　　　个；金刚石　　　　个。  【答案】2　2　8　8 【解析】金属钠的1个晶胞含有的原子数为8×+1=2，金属锌的1个晶胞含有的原子数为8×+1=2，晶体碘的1个晶胞含有的原子数为（8×+6×）×2=8，金刚石的1个晶胞含有的原子数为8×+6×+4=8。 19．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-形成晶体的晶胞结构如图所示。 （1）该晶体的阳离子与阴离子个数之比为　　　　。  （2）该晶体中Xn+的n=　　　　。  （3）X元素的原子序数是　　　　。  （4）晶体中每个N3-被　　　　个等距离的Xn+包围。  【答案】（1）3∶1　（2）1　（3）29　（4）6 【解析】（1）Xn+位于晶胞的棱上，其数目为12×=3；N3-位于晶胞的顶点，其数目为8×=1，故二者个数之比为3∶1。（2）由晶体的化学式X3N知，X所带电荷数为1。（3）因为K、L、M三个电子层全充满，故Xn+有2、8、18结构，所以X的原子序数是29。（4）N3-位于晶胞顶点，故其被6个Xn+从上、下、左、右、前、后包围。 20．铁、铜及其化合物在日常生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题： （1）铁在元素周期表中的位置是______，基态铁原子的核外电子排布式为____________。 （2）CuCl2和CuCl是铜的两种常见的氯化物。 ①如图表示的是________(填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。 ②如图所示的晶胞中C、D两原子核间距为298 pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为________ g·cm－3。(列出计算式即可) 【答案】（1）第4周期Ⅷ族　[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2　（2）①CuCl ② 【解析】（1）铁位于第4周期Ⅷ族，为26号元素，基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2。（2）①该晶胞中Cl的个数为8×＋6×＝4，Cu的个数为4，则该晶体的化学式为CuCl，题图表示的是CuCl的晶胞。②D与周围4个原子形成正四面体结构，D与顶点C的连线处于晶胞的体对角线上，且C、D两原子核间距为体对角线长的，设晶胞的边长为a，则C、D两原子核间距为a，则a＝pm，已知1个晶胞中含有4个CuCl，则晶胞的密度为＝ g·cm－3。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $