3.1.1物质的聚集状态和晶体常识 讲义-2025-2026学年高二化学同步讲义+测试 （人教版2019选择性必修2）

第3章 晶体结构与性质 第1节 物质的聚集状态与晶体的常识 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 课程学习目标 掌握本节核心知识，为后续学习打好基础。 新知学习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 拓展培优 结合例题解析高频考点，掌握易错点，提升能力。 课堂检测 基础训练：确保核心知识掌握，建立信心。 能力提升：提升应用能力，提升综合能力。 知识思维导图 第1课时 物质的聚集状态与晶体的常识 课程学习目标 1.了解物质的聚集状态。 2.认识晶体和非晶体的本质差异。 3.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性。 4.知道X射线衍射实验是测定晶体结构的常用方法。 【新知学习】 知识点01物质的聚集状态 1.物质的聚集状态的存在形式 （1）通常物质有三态：固态、液态和气态。 （2）现代科技发现物质的聚集状态还有更多，如等电子体、离子液体、晶态、非晶态，以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。 （3）物质三态的相互转化 （4）关系： 2.气态： ①普通气体 ②等离子体： A.定义：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。 B.产生途径：高温、紫外线、x射线、y射线、高能电磁波的照射及大自然的天体现象等都能使气体变成等 离子体 C.存在：存在于日光灯和霓虹灯的灯管里、蜡烛火焰里、极光和雷电里等 D.性质：具有良好的导电性和流动性 E.应用：等离子体显示技术可以制造等离子体显示器，利用等离子体可以进行化学合成、核聚变等。 3.液态： ①普通液体 ②离子液体： A.定义：在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体，也称为低温熔融盐。 B.组成：(低温熔融盐)一般由有机阳离子和无机或有机阴离子构成，常见的阳离子有季铵盐离子、季鏻盐离子、咪唑盐离子和吡咯盐离子等（如图所示），阴离子有卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子等。 4.介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态 ①塑晶：在一定温度条件下，能保持固态晶体典型特征但具有一定塑性（即物体发生永久形变的性质）的一种物质聚集状态。 ②液晶： A.定义：在由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体状态。 B.分类：分为热致液晶（只存在于某一温度范围内的液晶相）和溶致液晶（某些化合物溶解于水或有机溶剂后而呈现的液晶相）。 C.性质:具有液体的某些性质（如流动性、黏度、形变性等）和晶体的某些性质（如导热性、各向异性等）。 D.用途：手机、电脑和电视的液晶显示器，合成高强度液晶纤维已广泛用于飞机、火箭、坦克、舰船、防弹衣、防弹头盔等。 4.固态： ①晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间按一定规律呈周期性重复排列构成的固体物质，绝大多数常见的固体都是晶体。如：高锰酸钾、金刚石、干冰、金属铜、石墨等。 ②非晶体：内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体物质。如：玻璃、松香、硅藻土、橡胶、沥青等。 【易错提醒】 （1)构成物质三态的粒子不一定都是分子，还可以是原子或离子等，如水的三态都是由分子构成的，离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。 (2)物质的聚集状态除了气态、液态和固态，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。 知识点02晶体与非晶体 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 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、I2、SiO2、Na晶体等 玻璃、橡胶等 2．晶体 (1)概念：是由内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性重复排列而构成的具有规则几何外形的固体 (2)晶体的分类 根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用，可分为离子晶体、共价晶体、分子晶体、金属晶体。 (3)晶体的特性 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有序排列。 2)各向异性： ①概念：晶体的某些物理性质在不同方向上的差异，称为晶体的各向异性，包括晶体的强度、光学性质、导电性、导热性等物理性质。 ②用途：晶体的某些物理性质的各向异性同样反映了晶体内部质点排列的有序性。而且通过这些性质可以了解晶体的内部排列与结构的一些信息。而非晶体则不具有物理性质各向异性的特点。 3)有固定的熔点：晶体具有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点。 4)对称性：晶体具有特定的对称性。 (4)获得晶体的途径 1)熔融态物质凝固，如从熔融态结晶出来的硫晶体。 2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)，如凝华得到的碘晶体。 【易错提醒】 升华与凝华：固态物质受热不经过液态直接到气态的过程叫做升华；气态物质冷却不经过液态直接到固态的过程叫做凝华。升华和凝华都属于物理变化。 3)溶质从溶液中析出，如从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。 3.非晶体及其性质 (1)概念：组成物质的微粒(分子、原子、离子)在空间无规则、无周期性排列的固体。 (2)性质：因为非晶体内部微粒的排列是相对无序的。所以非晶体没有自范性，不能自发呈现多面体外形；物理性质在各个方向上是相同的，有“各向同性”；没有固定的熔点。玻璃体是典型的非晶体，所以非晶态又称为玻璃态。 (3)晶体与非晶体之间在一定条件下可以相互转化。 【易错提醒】 ①具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃； ②同一种物质可以是晶体也可以是非晶体，如晶体SiO2和非晶体SiO2； ③晶体不一定有规则的几何外形，如玛瑙。 ④具有固定组成的物质不一定是晶体，如某些无定形体也有固定组成。 ⑤晶体的固体粉末同样是晶体，晶粒太小无法用肉眼观察。 4.鉴别晶体与非晶体的方法 （1）观察外观：晶体有规则的几何外形，而非晶体没有。 （2）测定熔点是否固定：晶体有固定熔点，而非晶体没有。 （3）测定是否具有各向异性：晶体有各向异性，而非晶体没有。 （4）X－射线衍射法(最科学可靠的方法)：晶体能使X－射线发生衍射（得到分立的斑点或明锐的谱线），而非晶体只能散射（得到连续的谱线）。 5.晶胞结构的测定 （1）测定仪器:X射线衍射仪 （2）X射线衍射原理：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明锐的衍射峰。 （3）测定方法： ①X射线衍射仪单一波长的X射线晶体记录仪分立的斑点或明锐的衍射峰。 ②X射线衍射仪单一波长的X射线非晶体记录仪连续的谱线。 （4）X射线衍射图谱的应用：经过计算可以从衍射图形获得晶体结构的相关信息。 ①X射线衍射图通过计算获得 ②根据原子坐标，可以计算原子间的距离，判断哪些原子之间存在化学键,确定键长和键角，得出分子的空间结构。 【拓展培优】 【典例1】下列关于物质的聚集状态的叙述，正确的是 A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，表现出类似晶体的各向同性 B．固态物质由离子构成，气态和液态物质由分子构成 C．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物质聚集体 D．大多数离子液体含有体积较小的阴阳离子，因其良好的导电性，常用作原电池的电解质 【答案】C 【详解】A．液晶表现出类似晶体的各向异性，A错误； B．固态物质不一定由离子构成（如金刚石由原子构成），液态物质如汞也由原子构成，B错误； C．等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成，整体呈电中性，描述正确，C正确； D．离子液体通常含有体积较大的有机离子以降低熔点，D错误； 故答案为C。 【归纳提升1】 （1）通常物质有三态：固态、液态和气态。 （2）现代科技发现物质的聚集状态还有更多，如等电子体、离子液体、晶态、非晶态，以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。 （变式训练1-1）下列关于等离子体的叙述正确的是 A．等离子体是一种整体上呈电中性的气态物质 B．为了使气体变成等离子体，必须使其通电 C．等离子体通过电场时，所有粒子的运动方向都发生改变 D．等离子体性质稳定，不易发生化学反应 【答案】A 【详解】A．等离子体由带电粒子和中性粒子组成，整体正负电荷相等，呈电中性，属于气态物质，A正确； B．气体可通过高温、辐射（如紫外线、X射线）电离为等离子体，无需必须通电，B错误； C．等离子体中中性粒子不带电，通过电场时不会改变运动方向，C错误； D．等离子体粒子能量高，化学性质活泼，易发生反应，D错误； 故答案为：A。 （变式训练1-2）化学与科学、技术、社会、环境密切联系。下列说法错误的是 A．区别晶体和非晶体最可靠的科学方法是测定熔、沸点 B．冠醚与碱金属阳离子之间的识别属于超分子作用 C．苯酚有毒，不慎沾到皮肤上应立即用酒精冲洗，再用水冲洗 D．等离子体是由阳离子、电子及电中性粒子组成的整体上呈电中性的一种特殊的气体 【答案】A 【详解】A．区别晶体和非晶体最可靠的方法是X射线衍射实验，而非测定熔、沸点，因为某些非晶体可能表现出类似晶体的熔融特性，而X射线衍射能直接反映结构有序性，A错误； B．冠醚通过空穴结构与特定阳离子结合，属于超分子作用中的主客体识别，B正确； C．苯酚易溶于酒精，用酒精冲洗可有效清除皮肤残留，符合应急处理要求，C正确； D．等离子体是物质的第四态，等离子体由电离的阳离子、电子及中性粒子组成，整体上正负电荷平衡，呈电中性，D正确； 故选A。 【典例2】 下列有关晶体和非晶体的说法正确的是 A．晶体具有自范性，非晶体没有自范性 B．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是测物质的熔沸点 C．硫黄和玻璃均属于晶体 D．具有规则几何外形的固体均为晶体 【答案】A 【详解】A．晶体具有自发形成规则几何外形的性质（自范性），而非晶体没有固定的内部结构，无法自发形成规则外形，因此没有自范性。A正确； B．测熔沸点可以辅助区分晶体（有固定熔沸点）和非晶体（无固定熔沸点），区分二者最可靠的方法是X射线衍射实验。B错误； C．硫黄（硫单质）是典型的分子晶体（如斜方硫），而玻璃是无固定结构的非晶体。C错误； D．晶体在理想条件下可形成规则几何外形，但人工加工（如切割）的非晶体（如玻璃球）也可能呈现规则外形，故规则几何外形不是晶体的本质判据。D错误； 故答案选A。 【归纳提升2】 1.晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列。 2.晶体具有以下特性：自范性、各向异性、有固定的熔点、对称性和均一性。 （变式训练2-1）下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A．晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔沸点 B．晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期有序性排列 C．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体 D．区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是检测其是否具有各向异性 【答案】B 【详解】A．晶体与非晶体的本质区别在于内部结构是否有序，而非是否有固定熔沸点，A错误； B．自范性源于晶体内部粒子的周期性有序排列，B正确； C．晶体被粉碎后仍保持晶体结构，粉末仍是晶体，C错误； D．最科学可靠的方法是X射线衍射实验，而非检测各向异性（如多晶体可能表现为各向同性），D错误； 故选B。 （变式训练2-2）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 【详解】A．晶体内部粒子在空间里周期性重复排列，使得晶体在不同方向上的物理、化学性质表现出差异，即一般都有各向异性，A正确； B．水晶是晶体，具有各向异性，所以在不同方向上硬度不一定相同，B正确； C．有规则几何外形的固体不一定都是晶体，例如通过人工加工可以使非晶体（如玻璃）具有规则的几何外形，但玻璃是非晶体，C正确； D．玻璃不是晶体，而是一种玻璃态物质，属于非晶体，将液态的玻璃冷却不能得到晶体，D错误； 故选D。 【典例3】 某研究小组开展与晶体有关的实验，下列说法不正确的是 A．实验①：非晶态二氧化硅的X射线衍射可观察到明锐的衍射峰 B．实验②：在饱和氯化钠溶液中滴入浓盐酸可观察到氯化钠晶体析出 C．实验③：单点热源加热蓝宝石薄片，热量呈非圆形扩散，体现晶体的各向异性 D．实验④：“残缺”的硫酸铜晶体在其饱和溶液中逐渐变完整，体现晶体的自范性 【答案】A 【详解】A．X射线衍射检测晶态二氧化硅可观察到明锐的衍射峰，A错误； B．饱和氯化钠溶液中存在氯化钠溶解平衡，滴入浓盐酸，氯离子浓度增大，氯化钠溶解平衡向析出氯化钠方向移动，可观察到氯化钠晶体析出，B正确； C．单点热源加热蓝宝石薄片，热量呈非圆形扩散，在不同方向上热量传导速率不同，体现晶体的各向异性，C正确； D．“残缺”的硫酸铜晶体在其饱和溶液中逐渐变完整，具有规则几何外形，体现晶体的自范性，D正确； 故选A。 （变式训练3-1）以下方法达不到目的的是 A．通过X射线衍射分析，可以得到晶胞中粒子的位置信息 B．秦兵马俑出土前具有鲜艳的彩绘，可利用光谱分析获知彩绘中含有的元素种类 C．红外光谱法可用于鉴别石英玻璃和水晶 D．用质谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量 【答案】C 【详解】A. X射线衍射分析是晶体结构分析的常用方法，能够确定晶胞中粒子的位置信息，以及键长、键角，A正确； B. 光谱分析（如原子发射光谱或X射线荧光光谱）可用于元素检测，对秦兵马俑彩绘残留物进行分析可获知元素种类，B正确； C. 红外光谱法主要用于鉴别分子官能团和结构，石英玻璃（非晶态二氧化硅）和水晶（晶态二氧化硅）的化学组成相同，红外光谱难以有效区分其结构差异，因此无法可靠鉴别，要区别二者，可以用 X射线衍射仪，C错误； D. 质谱法通过测定离子质荷比来确定相对分子质量，适用于古酒中有机分子（如乙醇）的测定，D正确； 故选C。 （变式训练3-2）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 【详解】① 晶体的自范性源于内部粒子周期性有序排列，在适宜条件下能自发形成规则多面体外形，正确； ② 晶体的各向异性（不同方向性质差异）与对称性（周期性重复排列）并不矛盾，二者共存于晶体结构中，错误； ③ 晶体的对称性是微观粒子按规律周期性有序排列的必然结果，而非无序排列，错误； ④ 晶体的各向异性直接由微观粒子排列的特定方向性决定，正确； 综上，不正确的叙述为②和③，故选B。 【典例4】 下列关于物质特殊聚集状态的叙述，错误的是 A．超分子内部分子之间通过非共价键结合 B．非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序 C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性 D．纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，两部分的排列都是长程有序 【答案】D 【详解】纳米材料由直径为几个或几十个纳米的颗粒和颗粒间的界面两部分组成。纳米颗粒内部是长程有序的晶体结构，界面则是无序结构。 （变式训练4-1）物质的聚集状态与其性能之间关系密切。下列说法错误的是 A．等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成，具有良好的导电性和流动性 B．大多数离子液体含有体积很大的分子，呈液态，难挥发 C．液晶既具有液体的流动性，又具有类似晶体的各向异性 D．冬天下雪的雪花的形状体现了晶体的自范性 【答案】B 【详解】A．等离子体是由阳离子、中性粒子、自由电子等多种不同性质的粒子所组成的电中性物质，其中阴离子(自由电子)和阳离子分别的电荷量相等，具有良好的导电性和流动性，A正确； B．离子液体是指全部由离子组成的液体，大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子，呈液态，难挥发，而不是含有体积很大的分子，B错误； C．液晶状态介于液体和晶体之间，既具有液体的流动性，又具有类似晶体的各向异性，C正确； D．雪花是水的结晶体，雪花的形成其实是冰晶生长的结果，而冰晶作为一种晶体，必然也拥有晶体的一些性质，比如在生长过程中不受外界干扰情况下晶体拥有整齐规则的几何外形，也就是晶体的自范性，D正确； 故选B （变式训练4-2）下列说法错误的是 A．晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间呈现周期性的有序排列的宏观表象 B．X射线衍射实验是区分晶体和非晶体最可靠的方法 C．等离子体是一种特殊的液体，由带电的阳离子、电子及电中性粒子的组成 D．液晶既有液体的流动性，又具有类似晶体的各向异性 【答案】C 【详解】A．晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间呈现周期性的有序排列的宏观表象，A正确； B．用X射线衍射实验可有效区分晶体和非晶体，B正确； C．等离子体是一种特殊的气体，是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，不是液体，C错误； D．液晶既有液体的流动性，也具有类似晶体的各向异性，D正确； 故答案选C。 【课堂检测】 【基础训练】 1．（24-25高二下·广东广州·期中）2025年春节电影《哪吒2》爆火出圈，离不开电影中炫酷的特效效果。以下说法中正确的是 A．敖丙使水结成冰，水分子之间的间隙减小 B．三昧真火是等离子体，其中只含有阴离子和阳离子 C．风火轮耐高温、耐磨损、不导热，其主体材料可能为共价晶体 D．结界兽形象源自于三星堆青铜大面具，其表面的铜绿主要是氯化铜 【答案】C 【详解】A．水结成冰时分子的间隙增大，因冰中水分子形成氢键导致结构疏松，A错误； B．等离子体包含电子、阳离子和中性粒子等，并非只有阴阳离子，B错误； C．共价晶体具有高熔点、高硬度的特性，耐高温、耐磨损，且部分共价晶体（如石英）也具有导热性差的特点，所以风火轮的主体材料可能为共价晶体，C正确； D．铜绿主要成分是碱式碳酸铜而非氯化铜，D错误； 故选C。 2．（24-25高二下·河北·期末）化学学科的发展推动着社会进步、服务着人们生活。下列说法错误的是 A．人工心脏中含有的甲基硅橡胶、聚氨酯等属于有机功能材料 B．离子液体难挥发，常用作有机反应的溶剂或催化剂 C．蔗糖、淀粉和纤维素都属于糖类，摄入人体内最终都水解为葡萄糖 D．舰艇隐形涂料中使用的掺杂聚乙炔为导电材料 【答案】C 【详解】A．甲基硅橡胶和聚氨酯属于有机高分子材料，用于人工心脏需具备生物功能特性，属于有机功能材料，A正确； B．离子液体由阴阳离子组成，蒸气压低、难挥发，适合作为绿色溶剂或催化剂，B正确； C．蔗糖水解为葡萄糖和果糖，淀粉水解为葡萄糖，但人体缺乏纤维素酶，无法水解纤维素，C错误； D．掺杂聚乙炔中存在单键和双键交替结构，具有电子容易流动的性质，具有导电性，D正确； 故答案选C。 3．（24-25高二下·河南郑州·期末）化学与科技、生活、社会发展等密切相关。下列说法正确的是 A．导电能力强，可以用于制造光导纤维 B．纳米材料石墨烯被称为“黑金”，它属于有机高分子材料 C．液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 D．第三代半导体材料碳化硅可应用在5G通信领域，碳化硅属于离子晶体 【答案】C 【详解】A．SiO2是共价晶体，导电能力弱，用于光导纤维是因为其光学性质，A错误； B．石墨烯是碳的单质，属于无机非金属材料，而非有机高分子材料，B错误； C．液晶同时具备液体的流动性和晶体的各向异性，描述正确，C正确； D．碳化硅（SiC）结构与金刚石类似，属于共价晶体，而非离子晶体，D错误； 故选C。 4．（24-25高二下·湖南岳阳·期末）基本概念和理论是化学思维的基石，下列叙述错误的是 A．等离子体是由阴离子、阳离子和电中性微粒组成的一种特殊固体 B．晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当，熔融态物质缓慢冷却得到晶体，快速冷却得到非晶态 C．金属的电导率随温度升高而降低的原因是电子气中自由电子在热的作用下与金属原子碰撞造成的 D．离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质 【答案】A 【详解】A．等离子体是由带电粒子（如离子、电子）和电中性微粒组成的物质，通常为气态而非固态，A错误； B．晶体自范性需要适当生长速率，缓慢冷却利于有序排列形成晶体，快速冷却易形成非晶态（如玻璃），B正确； C．金属电导率随温度升高而降低，是因温度升高，金属原子（或金属阳离子）热振动加剧，增大了对自由电子定向移动的阻碍，C正确； D．离子液体是主要由离子组成，熔点不高的液体物质，D正确； 故选A。 5．（24-25高二下·甘肃酒泉·期中）下列关于物质聚集状态的叙述中，错误的是 A．等离子体是指由电子、阳离子组成的带有一定电荷的物质聚集体 B．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 C．液晶显示功能与液晶材料内部分子的排列密切相关 D．纳米材料之一石墨烯可作为新型电源的电极材料 【答案】A 【详解】A．等离子体是由阳离子、中性粒子、自由电子等多种不同性质的粒子所组成的整体上呈电中性的物质，A错误； B．液晶既具有流动性，也具有类似于晶体的各向异性，是介于液体和晶体之间的一种特殊的聚集状态，B正确； C．液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，液晶显示功能与液晶材料内部分子的排列密切相关，C正确； D．石墨烯因高导电性被广泛用于电极材料，D正确； 故答案为A。 6．（25-26高二上·河北衡水·期末）下列各组物质，晶体类型相同的是 A．锗(Ge)和镁 B．石英和石墨 C．可燃冰和 D．NaCl和 【答案】C 【详解】A．锗(Ge)是共价晶体，镁(Mg)是金属晶体，晶体类型不同，A不符合题意； B． 石英(SiO2)是共价晶体，石墨是层状结构晶体（层内为共价键，层间为范德华力），晶体类型不同，B不符合题意； C．可燃冰（甲烷水合物）是分子晶体，C60（富勒烯）是分子晶体，晶体类型相同，C正确； D．NaCl是离子晶体，AlCl3在固态为分子晶体（形成Al2Cl6二聚体），晶体类型不同，D不符合题意； 故选C。 7．（2025·广东·模拟预测）9月3日阅兵尽显我国国防科技硬核实力。下列说法正确的是 A．雷达系统用的单晶硅为分子晶体，熔点高、硬度大 B．受阅导弹的耐高温弹头材料中所含的新型陶瓷属于无机非金属材料 C．歼-20S战斗机机身部分结构应用了碳纤维复合材料，碳纤维是有机高分子材料 D．装备显示系统用的储氢材料——镧镍合金，属于离子晶体，可实现氢气的可逆吸附 【答案】B 【详解】A．单晶硅属于原子晶体，而非分子晶体，原子晶体具有高熔点和高硬度的特性，A错误； B．新型陶瓷如耐高温陶瓷属于无机非金属材料，B正确； C．碳纤维是碳的单质材料，属于无机非金属材料，而非有机高分子材料，C错误； D．镧镍合金是金属晶体，通过金属键结合，而非离子晶体，D错误； 故答案为B。 8．（25-26高二上·陕西西安·阶段练习）下列关于晶体说法不正确的是 A．任何晶体中，若含有阳离子一定有阴离子 B．共价晶体的原子间只存在共价键，离子晶体中可能含有共价键 C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验 D．晶胞是晶体结构中的最小重复单元 【答案】A 【详解】A．金属晶体中含有阳离子和自由电子，但无阴离子，因此含有阳离子的晶体不一定含有阴离子，A错误； B．共价晶体中原子间通过共价键结合，而离子晶体中可能含有共价键（如NaOH中的O-H键），B正确； C．X射线衍射实验可清晰区分晶体（有明锐衍射峰）和非晶体（无衍射峰），C正确； D．晶胞是晶体结构中最小的重复单元，通过平移可延展为完整晶体，D正确； 故答案选A。 9．（24-25高二下·广东东莞·期末）劳动光荣、创造伟大。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 酿酒：用葡萄酿酒 葡萄糖在酶的作用下转化为乙醇 B 鉴宝：用X射线衍射仪区分真水晶和玻璃仿水晶 水晶属于晶体，玻璃属于非晶体 C 消毒：用苯酚水溶液进行环境消毒 苯酚有还原性 D 帮厨：向沸水中加入鸡蛋液制作蛋花汤 加热能使蛋白质变性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．葡萄糖在酶作用下转化为乙醇是酿酒的基本原理，A不符合题意； B．水晶为晶体而玻璃为非晶体，X射线衍射可区分，B不符合题意； C．苯酚消毒因其使蛋白质变性而非苯酚有还原性，C符合题意； D．高温使蛋白质变性导致蛋花形成，D不符合题意； 故答案选C。 10．（24-25高二下·河北廊坊·期末）下列有关晶体的说法正确的是 A．离子晶体都是化合物 B．分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键 C．任何晶体中，若含有阳离子必定含有阴离子 D．碘晶体升华时破坏了共价键 【答案】A 【详解】A．离子晶体由阴阳离子构成，必须同时存在正负离子，因此都是化合物，A正确； B．分子晶体中存在分子间作用力，不一定含有共价键(如稀有气体形成的分子晶体无共价键)，B错误； C．金属晶体含有阳离子和自由电子，但无阴离子，因此存在阳离子不一定含阴离子，C错误； D．碘升华时破坏的是分子间作用力，而非分子内的共价键，D错误； 答案选A。 11．（24-25高二下·河北秦皇岛·期中）下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 等离子体具有良好的导电性 等离子体中含有带电粒子且能自由运动 B 天然水晶球的外层是看不到晶体外形的玛瑙，内层是呈现晶体外形的水晶 熔融态的冷却速率不同 C 石墨的导电性只能沿石墨平面的方向 石墨层间不存在作用力 D 某穴醚空腔直径大约为260 - 320 pm，可识别Rb+(直径为304 pm) 该穴醚可与Rb+通过弱配位键形成超分子，对Rb+进行识别 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．等离子体含有自由移动的带电粒子，因此导电性良好，A正确； B．玛瑙（非晶体）和水晶（晶体）的形成与熔融态SiO2的冷却速率有关，快速冷却形成非晶体，缓慢冷却形成晶体，B正确； C．石墨导电性沿平面方向是因为层内存在离域大π键，而层间虽存在范德华力，但作用力较弱，C错误； D．穴醚空腔尺寸与Rb⁺直径匹配，通过弱配位键形成超分子，解释合理，D正确； 故选C。 12．（24-25高二下·上海奉贤·期中）下图所示的几种碳单质，它们互为 ，其中石墨属于 型晶体，其结构可用 仪器检测方法测定。 A．红外光谱            B．X射线衍射            C．质谱            D．核磁共振 【答案】 同素异形体 混合 B 【详解】金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是由碳元素组成的不同单质，它们互为同素异形体，石墨晶体中，同一层内碳原子之间以共价键结合，层与层之间以范德华力结合，同时还有类似金属晶体的导电性，所以石墨属于混合型晶体； A．红外光谱主要用于检测有机物分子中的官能团，故A错误； B．X射线衍射法用于测定晶体结构，故B正确； C．质谱法常用于测定有机物的相对分子质量，故C错误； D．核磁共振氢谱是测定有机物分子中氢原子的种类和数目，故D错误， 答案选B。 13．回答下列问题： (1)下列物质中， （填序号，下同）是晶体， 是非晶体。 ①塑料  ②明矾  ③松香  ④玻璃  ⑤  ⑥冰糖  ⑦石蜡  ⑧单晶硅  ⑨铝块  ⑩橡胶 (2)甲为石墨晶体，甲说明晶体具有 ；乙说明晶体具有各向异性而非晶体具有 ；丙说明晶体内部微粒排列规范 而非晶体内部微粒排列无序。 (3)判断物质是晶体还是非晶体的正确方法是 （填序号）。 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) 各向异性 各向同性 有序 (3)②④ 【详解】（1）①明矾即，冰糖、单晶硅、铝块都是晶体，即②⑤⑥⑧⑨； ②塑料、松香、玻璃、石蜡、橡胶都是非晶体，即①③④⑦⑩； （2）①甲为石墨晶体，垂直方向的导电性差而水平方向的导电性强，说明晶体具有各向异性； ②乙图中，水晶属于晶体，而玻璃属于非晶体，石蜡熔化后，水晶片上出现椭圆形而玻璃片上出现圆形，说明晶体具有各向异性而非晶体具有各向同性； ③丙则说明晶体的内部微粒排列规范有序，而非晶体内部微粒排列无序。 （3）晶体的重要特征就是各向异性和有固定的熔点，因此判断物质是晶体还是非晶体：可从各向异性或各向同性上来判断，可从有无固定熔点来判断，即②④。 14．（24-25高二下·新疆昌吉·期中）近年来，我国航空航天事业成果显著，航空航天材料技术快速发展。 (1)“天宫二号”航天器使用了钛合金，质量轻，强度位于金属之首。基态钛原子的价层电子排布图为 。 (2)“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料砷化镓是优良的化合物半导体，基态镓原子的简化电子排布式为 ，基态砷原子电子占据最高能层符号为 。 (3)“C919”飞机机身使用复合材料——碳纤维和环氧树脂。 ①金刚石属于 晶体，属于 晶体，石墨属于 晶体，它们都是碳元素的 。 ②区分晶体和非晶体最科学的方法是 。 (4)高性能金属材料如铝合金、超强度钢等作用功不可没。 ①铁元素在周期表中的位置是 。 ②Mn与Fe两元素的部分电离能数据如下，由表中两元素的I2和I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难，对此，你的解释是 。 元素 Mn Fe 电离能(kJ/mol) 717 759 1509 1561 3248 2957 【答案】(1) (2) [Ar]3d104s24p1 N (3) 共价 分子 混合型 同素异形体 X射线衍射法 (4) 第四周期第Ⅷ族 Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5，Mn2+的3d能级为较稳定的半充满结构，使得Mn2+难失电子 【详解】（1） 钛元素的原子序数为22，基态钛原子的价层电子排布式为3d24s2，价层电子排布图为； （2）镓元素的原子序数为31，基态镓原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1，砷为33号元素，处于第四周期，基态砷原子电子占据最高能层符号为N； （3）①金刚石属于共价晶体，属于分子晶体，石墨属于混合型晶体，它们都是碳元素的同素异形体。 ②在晶体的X射线衍射实验中，会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰，而在非晶体图谱中看不到分立的斑点或明锐的衍射峰，区分晶体和非晶体最科学的方法是X射线衍射法； （4）①铁元素是26号元素，在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族； ②气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难，是由于Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5，Mn2+的3d能级为较稳定的半充满结构，使得Mn2+难失电子。 15．分析晶体与非晶体具有的性质： (1)下图是冰块熔化过程中温度随时间的变化图像。分析图像可知，冰块熔化过程持续 min，此过程需 (填“吸热”或“放热”)，温度 (填“升高”“不变”或“降低”)。所以，冰是 (填“晶体”或“非晶体”)，区分晶体与非晶体的重要依据是 。 (2)甲为石墨晶体，甲说明晶体具有 ；乙说明晶体具有各向异性而非晶体具有 ；丙说明晶体的内部微粒排列规范 而非晶体内部微粒排列无序。 【答案】(1) 10 吸热 不变 晶体 晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点 (2) 各向异性 各向同性 有序 【详解】（1）由图知，冰块熔化过程持续了10min，此过程需吸收热量，温度保持不变，故冰是晶体，有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，有无固定熔点是区分晶体与非晶体的重要依据； （2）甲为石墨晶体，垂直方向的导电性差而水平方向的导电性强，说明晶体具有各向异性；乙图中，水晶属于晶体而玻璃属于非晶体，石蜡熔化后，水晶片上出现椭圆形而玻璃片上出现圆形，说明晶体具有各向异性而非晶体具有各向同性；丙说明晶体的内部微粒排列规范有序而非晶体内部微粒排列无序。 【能力提升】 1．（25-26高二上·海南海口·期末）下列化学用语表示不正确的是 A．在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析 B．液晶是物质的一种聚集状态 C．等离子体具有良好的导电性和流动性是因为其含有带电粒子且能自由运动 D．电子排布图违反了泡利原理 【答案】D 【详解】A．不同元素的原子光谱具有独特的特征谱线，因此可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，这种方法称为光谱分析，A 正确； B ．液晶既不是单纯的液态，也不是固态，而是介于晶体和液体之间的中间相，属于物质的一种特殊聚集状态，兼具晶体的各向异性和液体的流动性，B 正确； C．等离子体是由带电粒子（离子、电子）和中性粒子组成的整体呈电中性的物质聚集体，因其含有带电粒子且能自由运动，所以具有良好的导电性和流动性，C 正确； D．泡利原理指的是一个原子轨道中最多只能容纳2个电子，且这两个电子的自旋状态相反。洪特规则则是在同能级轨道上，电子将优先单独占据不同的轨道，且自旋平行。该电子排布图中，2p轨道上的电子没有优先分占不同轨道，而是成对填充，这违反了洪特规则而不是泡利原理，D 错误； 故答案选D。 2．（24-25高二下·湖北孝感·阶段练习）下列有关物质结构与性质说法错误的是 A．“电子气理论”用于描述金属键本质，可用于解释金属晶体的延展性、导电性和导热性 B．冰晶体中的空间利用率低于干冰晶体，这与水分子间形成氢键有关 C．由于臭氧的极性微弱，它在CCl4中的溶解度高于在水中溶解度 D．液晶具有液体的流动性，不能表现出类似晶体的各向异性 【答案】D 【详解】A．金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，此“电子气理论”用于描述金属键的本质，可用于解释金属晶体的延展性、导电性和导热性，故A正确； B．冰和干冰都是分子晶体，水分子间存在氢键，由于氢键的方向性而使得水分子周围的水分子少，干冰中CO2分子之间是范德华力，该力没有方向性而使得CO2分子周围尽可能多，故冰晶体中水分子的空间利用率低于干冰晶体中的CO2分子，故B正确； C．水是极性溶剂，但CCl4是非极性溶剂，臭氧的极性很微弱，根据相似相溶原理可知，臭氧在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度，故C正确； D．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既有液体的流动性，又具有晶体的某些物理性质，如表现出类似晶体的各向异性，故D错误； 故答案选D。 3．（24-25高二下·四川眉山·期末）化学与科学、技术、生活密切相关，下列表述错误的是 A．液晶既具有液体的流动性，也有类似晶体的各向异性 B．不粘锅的有效成分聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，受热易分解 C．导电高分子导电的原因是其中的共轭大π键为电荷传递提供了通路 D．冠醚中大小不同的空穴可用来识别碱金属离子 【答案】B 【详解】A．液晶介于液体和晶体之间，具有流动性和各向异性，A正确； B．聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚而成，但因其C-F键能高，耐高温且不易分解，B错误； C．导电高分子的共轭大π键允许电子离域，为电荷传递提供通路，C正确； D．冠醚通过空穴尺寸匹配识别碱金属离子（如18-冠-6结合K+），D正确； 故选B。 4．（24-25高二下·山西吕梁·期末）物质结构决定其性质，下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 利用“杯酚”可分离和 “杯酚”是超分子，具有分子识别的特性 B 酸性： 的极性大于，使的羧基中羟基的极性更大，更易电离出 C 离子液体难挥发 组成离子液体的粒子全都是带电荷的离子 D 纳米晶体有不同于大块晶体的特性，如熔点会随晶粒的减小而降低 纳米晶体的表面积比大块晶体的大 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．“杯酚”不是超分子，杯酚与形成的物质是超分子，A错误； B．F、Cl是吸电子基，中F的电负性大于中的Cl，故的极性大于，使的羧基中羟基的极性更大，更易电离出，B正确； C．组成离子液体的粒子全都是带电荷的离子，微粒之间是离子键，其作用力大于范德华力，故离子液体难挥发，C正确； D．因为纳米晶体的表面积比大块晶体的大，所以纳米晶体有不同于大块晶体的特性，熔点会随晶粒的减小而降低，D正确； 故答案选A。 5．（25-26高二上·云南文山·月考）下列说法不正确的是 A．水很稳定是因为水中含有大量氢键 B．乳酸分子CH3CH(OH)COOH中含有一个手性碳原子 C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶规律解释 D．区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行射线衍射实验 【答案】A 【详解】A．水的稳定性由其分子内O-H键的键能决定，氢键属于分子间作用力，影响物理性质（如沸点），与化学稳定性无关，A错误； B．乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH，其中与-OH、-COOH、-H、-CH3相连的碳原子为手性碳，B正确； C．碘和四氯化碳均为非极性分子，甲烷为非极性分子而水为极性分子，符合“相似相溶”原理，C正确； D．X射线衍射可检测晶体特有的周期性结构，是区分晶体与非晶体的最可靠方法，D正确； 故选A。 6．（25-26高二上·河北衡水·期末）下列说法正确的是 A．碘晶体升华时破坏共价键 B．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定 C．含共价键的离子晶体在溶于水或熔化时，离子键和共价键肯定被破坏 D．溶于水后可电离出自由移动的离子的晶体不一定是离子晶体 【答案】D 【详解】A．碘晶体为分子晶体，升华时破坏分子间作用力（范德华力），分子内的共价键未被破坏，A错误； B．分子晶体的稳定性取决于分子内共价键的强弱，而非分子间作用力；分子间作用力仅影响物理性质（如熔沸点），B错误； C．含共价键的离子晶体（如NaOH）熔化时仅破坏离子键，OH⁻内的共价键未被破坏；溶于水时离子键和部分共价键（如弱酸根）可能被破坏，但并非所有共价键必然被破坏，C错误； D．某些分子晶体（如HCl）溶于水可电离出离子，但固态时并非离子晶体，D正确； 答案选D。 7．（25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末）仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择错误的是 A．用pH计区分溶液和溶液 B．可用红外光谱仪测得未知物质的化学键或官能团 C．用原子光谱鉴定样品中含有元素 D．用X射线衍射法区分玻璃和蓝宝石 【答案】A 【详解】A．KCl溶液和NaNO3溶液均为强酸强碱盐，溶液均呈中性，pH值相同，pH计无法区分两者，A错误； B．红外光谱仪通过特征吸收峰可识别分子中的化学键或官能团，该方法正确，B正确； C．原子光谱通过元素特征谱线可鉴定元素种类，Li元素可被准确鉴定，C正确； D．X射线衍射法可区分晶体（蓝宝石）和非晶体（玻璃）的衍射图谱，D正确； 故选A。 8．（25-26高三上·广东·月考）1893年，法国化学家亨利莫桑首次发现了莫桑石，莫桑石晶体结构与金刚石相似，每个C原子周围都有4个Si原子，每个Si原子周围都有4个C原子。下列关于莫桑石晶体的说法错误的是 A．莫桑石晶体中C和Si杂化方式相同 B．莫桑石晶体的类型为分子晶体 C．莫桑石晶体的熔点比晶体硅高 D．莫桑石晶体内部粒子呈现周期性有序排列 【答案】B 【详解】A．莫桑石中每个C和Si均形成四个共价键，采用sp3杂化，杂化方式相同，A正确； B．莫桑石结构与金刚石（原子晶体）相似，通过共价键形成三维网状结构，应为共价晶体而非分子晶体，B错误； C．碳的原子半径小于硅，C-Si键的键能高于Si-Si键，因此莫桑石熔点高于晶体硅，C正确； D．晶体内部原子均呈周期性有序排列，这是晶体的基本特征，D正确； 故答案选B。 9．（24-25高二下·青海海南·期中）根据物质的性质，判断下列物质的晶体类型。 (1)：熔点120.5℃，沸点271.5℃，易水解，因此该物质的晶体类型为 (2)硼：熔点2300℃，沸点2550℃，硬度大，因此该物质的晶体类型为 (3)硒：熔点217℃，沸点685℃，溶于氯仿，因此该物质的晶体类型为 (4)锑：熔点630.74℃，沸点1750℃，导电，因此该物质的晶体类型为 (5)MgCl2：熔点712℃，沸点1418℃，熔融时能导电，因此该物质的晶体类型为 (6)CO能与金属Fe形成，该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于 晶体 (7)比较下列锗(第ⅣA族元素)卤化物的熔点和沸点，分析锗卤化物熔、沸点变化的原因： 锗卤化物 熔点/℃ -49.5 26 146 沸点/℃ 83.1 186 约400 【答案】(1)分子晶体 (2)共价晶体 (3)分子晶体 (4)金属晶体 (5)离子晶体 (6)分子 (7)GeCl4、GeBr4、GeI4均为分子晶体，随相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔、沸点升高 【详解】（1）：熔点120.5℃，沸点271.5℃，易水解，熔沸点较低，因此该物质的晶体类型为分子晶体； （2）硼：熔点2300℃，沸点2550℃，硬度大，熔沸点高，因此该物质的晶体类型为共价晶体； （3）硒：熔点217℃，沸点685℃，溶于氯仿，熔沸点较低，易溶于极性溶剂，因此该物质的晶体类型为分子晶体； （4）锑：熔点630.74℃，沸点1750℃，导电，熔沸点较高，因此该物质的晶体类型为金属晶体； （5）MgCl2：熔点712℃，沸点1418℃，熔融时能导电，熔沸点较高，因此该物质的晶体类型为离子晶体； （6）CO能与金属Fe形成，该化合物熔点为253K，沸点为376K，熔沸点较低，其固体属于分子晶体； （7）GeCl4、GeBr4、GeI4熔、沸点升高，锗卤化物熔、沸点变化的原因：GeCl4、GeBr4、GeI4均为分子晶体，随相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔、沸点升高。 10．（24-25高二下·重庆·阶段练习）回答下列问题 (1)现有下列物质：①金刚石；②干冰；③晶体硅；④二氧化硅晶体；⑤氯化铵；⑥氖；⑦金属锌。通过非极性键形成共价晶体的是 ；属于分子晶体，且分子为直线形的是 。 (2)在①苯；②CH3OH；③H2O；④CS2；⑤CCl4五种常见溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有 (填序号)。H2O分子的VSEPR模型名称为 ，CS2分子的立体构型是 。 (3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)4，呈正四面体构型，易溶于下列物质中的_______(填序号)。 A．水 B．CCl4 C．苯 D．NiSO4溶液 (4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释其原因 。 【答案】(1) ①③ ② (2) ① 四面体形 直线形 (3)BC (4)甲醛、甲醇和甲酸能与水形成氢键，甲烷、甲酸甲酯难与水形成氢键 【详解】（1）①金刚石、③晶体硅属于共价晶体，只含非极性键，故通过非极性键形成共价晶体的是①③；②干冰、⑥氖由分子构成，属于分子晶体；二氧化碳中C原子采用sp杂化，分子空间构型为直线形，分子为直线形的是②； （2）①苯中C原子形成3个σ键，无孤电子对，C原子采用sp2杂化；②中C原子形成4个σ键，无孤电子对，C原子采用sp3杂化；④中C原子形成2个σ键，无孤电子对，C原子采用sp杂化；⑤中C原子形成4个σ键，无孤电子对，C原子采用sp3杂化；五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有①。H2O中O原子采用sp3杂化，故VSEPR模型为四面体。CS2中C原子形成2个σ键，无孤电子对，C原子采用sp杂化，为直线形。 （3）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体，呈正四面体构型，是非极性分子，根据相似相溶原理，易溶于CCl4、苯，选BC。 （4）甲醛、甲醇和甲酸能与水形成氢键，甲烷、甲酸甲酯难与水形成氢键，所以碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难难溶于水。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 晶体结构与性质 第1节 物质的聚集状态与晶体的常识 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 课程学习目标 掌握本节核心知识，为后续学习打好基础。 新知学习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 拓展培优 结合例题解析高频考点，掌握易错点，提升能力。 课堂检测 基础训练：确保核心知识掌握，建立信心。 能力提升：提升应用能力，提升综合能力。 知识思维导图 第1课时 物质的聚集状态与晶体的常识 课程学习目标 1.了解物质的聚集状态。 2.认识晶体和非晶体的本质差异。 3.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性。 4.知道X射线衍射实验是测定晶体结构的常用方法。 【新知学习】 知识点01物质的聚集状态 1.物质的聚集状态的存在形式 （1）通常物质有三态： 态、 态和 态。 （2）现代科技发现物质的聚集状态还有更多，如 、 、晶态、非晶态，以及介乎晶态和非晶态之间的 态、 态等。 （3）物质三态的相互转化 （4）关系： 2.气态： ①普通气体 ②等离子体： A.定义：等离子体是由 组成的整体上呈 性的气态物质。 B.产生途径：高温、紫外线、x射线、y射线、高能电磁波的照射及大自然的天体现象等都能使 变成等 离子体 C.存在：存在于日光灯和霓虹灯的灯管里、蜡烛火焰里、极光和雷电里等 D.性质：具有良好的 性和 性 E.应用：等离子体显示技术可以制造等离子体显示器，利用等离子体可以进行化学合成、核聚变等。 3.液态： ①普通液体 ②离子液体： A.定义：在室温或室温附近温度下呈 的由 构成的物质，称为室温 ，也称为低温熔融盐。 B.组成：(低温熔融盐)一般由有机 和无机或有机 构成，常见的阳离子有季铵盐离子、季鏻盐离子、咪唑盐离子和吡咯盐离子等（如图所示），阴离子有卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子等。 4.介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态 ①塑晶：在一定温度条件下，能保持 晶体典型特征但具有一定 性（即物体发生永久形变的性质）的一种物质聚集状态。 ②液晶： A.定义：在由固态向液态转化过程中存在的取向 流体状态。 B.分类：分为 液晶（只存在于某一温度范围内的液晶相）和 液晶（某些化合物溶解于水或有机溶剂后而呈现的液晶相）。 C.性质:具有 的某些性质（如流动性、黏度、形变性等）和 的某些性质（如导热性、各向异性等）。 D.用途：手机、电脑和电视的液晶显示器，合成高强度液晶纤维已广泛用于飞机、火箭、坦克、舰船、防弹衣、防弹头盔等。 4.固态： ①晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间按一定规律呈 构成的固体物质，绝大多数常见的固体都是晶体。如：高锰酸钾、金刚石、干冰、金属铜、石墨等。 ②非晶体：内部原子或分子的排列呈 状态的固体物质。如：玻璃、松香、硅藻土、橡胶、沥青等。 【易错提醒】 （1)构成物质三态的粒子不一定都是分子，还可以是原子或离子等，如水的三态都是由分子构成的，离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。 (2)物质的聚集状态除了气态、液态和固态，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。 知识点02晶体与非晶体 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 粒子周期性 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 的熔点或根据某些物理性质的 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 2．晶体 (1)概念：是由内部微粒( 、 或 )在三维空间里 而构成的具有 的固体 (2)晶体的分类 根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用，可分为 晶体、 晶体、 晶体、 晶体。 (3)晶体的特性 1)自范性。 ①定义：晶体能自发地呈现 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 。 2)各向异性： ①概念：晶体的某些物理性质在 方向上的差异，称为晶体的 ，包括晶体的 、 性质、 性、 性等物理性质。 ②用途：晶体的某些物理性质的 性同样反映了晶体内部质点排列的 性。而且通过这些性质可以了解晶体的内部排列与结构的一些信息。而非晶体则 物理性质各向异性的特点。 3)有 的熔点：晶体具有 的熔点，而非晶体 的熔点。 4)对称性：晶体具有特定的 性。 (4)获得晶体的途径 1)熔融态物质 ，如从熔融态结晶出来的硫晶体。 2)气态物质冷却不经液态直接 (凝华)，如凝华得到的碘晶体。 【易错提醒】 升华与凝华：固态物质受热不经过液态直接到气态的过程叫做升华；气态物质冷却不经过液态直接到固态的过程叫做凝华。升华和凝华都属于物理变化。 3)溶质从溶液中 ，如从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。 3.非晶体及其性质 (1)概念：组成物质的微粒(分子、原子、离子)在空间 、 排列的固体。 (2)性质：因为非晶体内部微粒的排列是相对 的。所以非晶体 自范性， 自发呈现多面体外形；物理性质在各个方向上是 的，有“各向 性”； 固定的熔点。玻璃体是典型的 ，所以非晶态又称为 态。 (3)晶体与非晶体之间在一定条件下可以相互 。 【易错提醒】 ①具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃； ②同一种物质可以是晶体也可以是非晶体，如晶体SiO2和非晶体SiO2； ③晶体不一定有规则的几何外形，如玛瑙。 ④具有固定组成的物质不一定是晶体，如某些无定形体也有固定组成。 ⑤晶体的固体粉末同样是晶体，晶粒太小无法用肉眼观察。 4.鉴别晶体与非晶体的方法 （1）观察外观：晶体有规则的 ，而非晶体没有。 （2）测定熔点是否固定：晶体有 熔点，而非晶体没有。 （3）测定是否具有各向异性：晶体有 性，而非晶体没有。 （4）X－射线衍射法(最科学可靠的方法)：晶体能使X－射线发生衍射（得到分立的斑点或明锐的谱线），而非晶体只能散射（得到连续的谱线）。 5.晶胞结构的测定 （1）测定仪器:X射线衍射仪 （2）X射线衍射原理：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明锐的衍射峰。 （3）测定方法： ①X射线衍射仪单一波长的X射线晶体记录仪分立的斑点或明锐的衍射峰。 ②X射线衍射仪单一波长的X射线非晶体记录仪连续的谱线。 （4）X射线衍射图谱的应用：经过计算可以从衍射图形获得晶体结构的相关信息。 ①X射线衍射图通过计算获得 ②根据原子坐标，可以计算原子间的 ，判断哪些原子之间存在 ,确定 和 ，得出分子的 。 【拓展培优】 【典例1】下列关于物质的聚集状态的叙述，正确的是 A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，表现出类似晶体的各向同性 B．固态物质由离子构成，气态和液态物质由分子构成 C．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物质聚集体 D．大多数离子液体含有体积较小的阴阳离子，因其良好的导电性，常用作原电池的电解质 【归纳提升1】 （1）通常物质有三态：固态、液态和气态。 （2）现代科技发现物质的聚集状态还有更多，如等电子体、离子液体、晶态、非晶态，以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。 （变式训练1-1）下列关于等离子体的叙述正确的是 A．等离子体是一种整体上呈电中性的气态物质 B．为了使气体变成等离子体，必须使其通电 C．等离子体通过电场时，所有粒子的运动方向都发生改变 D．等离子体性质稳定，不易发生化学反应 （变式训练1-2）化学与科学、技术、社会、环境密切联系。下列说法错误的是 A．区别晶体和非晶体最可靠的科学方法是测定熔、沸点 B．冠醚与碱金属阳离子之间的识别属于超分子作用 C．苯酚有毒，不慎沾到皮肤上应立即用酒精冲洗，再用水冲洗 D．等离子体是由阳离子、电子及电中性粒子组成的整体上呈电中性的一种特殊的气体 【典例2】 下列有关晶体和非晶体的说法正确的是 A．晶体具有自范性，非晶体没有自范性 B．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是测物质的熔沸点 C．硫黄和玻璃均属于晶体 D．具有规则几何外形的固体均为晶体 【归纳提升2】 1.晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列。 2.晶体具有以下特性：自范性、各向异性、有固定的熔点、对称性和均一性。 （变式训练2-1）下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A．晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔沸点 B．晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期有序性排列 C．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体 D．区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是检测其是否具有各向异性 （变式训练2-2）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 【典例3】 某研究小组开展与晶体有关的实验，下列说法不正确的是 A．实验①：非晶态二氧化硅的X射线衍射可观察到明锐的衍射峰 B．实验②：在饱和氯化钠溶液中滴入浓盐酸可观察到氯化钠晶体析出 C．实验③：单点热源加热蓝宝石薄片，热量呈非圆形扩散，体现晶体的各向异性 D．实验④：“残缺”的硫酸铜晶体在其饱和溶液中逐渐变完整，体现晶体的自范性 （变式训练3-1）以下方法达不到目的的是 A．通过X射线衍射分析，可以得到晶胞中粒子的位置信息 B．秦兵马俑出土前具有鲜艳的彩绘，可利用光谱分析获知彩绘中含有的元素种类 C．红外光谱法可用于鉴别石英玻璃和水晶 D．用质谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量 （变式训练3-2）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 【典例4】 下列关于物质特殊聚集状态的叙述，错误的是 A．超分子内部分子之间通过非共价键结合 B．非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序 C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性 D．纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，两部分的排列都是长程有序 （变式训练4-1）物质的聚集状态与其性能之间关系密切。下列说法错误的是 A．等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成，具有良好的导电性和流动性 B．大多数离子液体含有体积很大的分子，呈液态，难挥发 C．液晶既具有液体的流动性，又具有类似晶体的各向异性 D．冬天下雪的雪花的形状体现了晶体的自范性 （变式训练4-2）下列说法错误的是 A．晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间呈现周期性的有序排列的宏观表象 B．X射线衍射实验是区分晶体和非晶体最可靠的方法 C．等离子体是一种特殊的液体，由带电的阳离子、电子及电中性粒子的组成 D．液晶既有液体的流动性，又具有类似晶体的各向异性 【课堂检测】 【基础训练】 1．（24-25高二下·广东广州·期中）2025年春节电影《哪吒2》爆火出圈，离不开电影中炫酷的特效效果。以下说法中正确的是 A．敖丙使水结成冰，水分子之间的间隙减小 B．三昧真火是等离子体，其中只含有阴离子和阳离子 C．风火轮耐高温、耐磨损、不导热，其主体材料可能为共价晶体 D．结界兽形象源自于三星堆青铜大面具，其表面的铜绿主要是氯化铜 2．（24-25高二下·河北·期末）化学学科的发展推动着社会进步、服务着人们生活。下列说法错误的是 A．人工心脏中含有的甲基硅橡胶、聚氨酯等属于有机功能材料 B．离子液体难挥发，常用作有机反应的溶剂或催化剂 C．蔗糖、淀粉和纤维素都属于糖类，摄入人体内最终都水解为葡萄糖 D．舰艇隐形涂料中使用的掺杂聚乙炔为导电材料 3．（24-25高二下·河南郑州·期末）化学与科技、生活、社会发展等密切相关。下列说法正确的是 A．导电能力强，可以用于制造光导纤维 B．纳米材料石墨烯被称为“黑金”，它属于有机高分子材料 C．液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 D．第三代半导体材料碳化硅可应用在5G通信领域，碳化硅属于离子晶体 4．（24-25高二下·湖南岳阳·期末）基本概念和理论是化学思维的基石，下列叙述错误的是 A．等离子体是由阴离子、阳离子和电中性微粒组成的一种特殊固体 B．晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当，熔融态物质缓慢冷却得到晶体，快速冷却得到非晶态 C．金属的电导率随温度升高而降低的原因是电子气中自由电子在热的作用下与金属原子碰撞造成的 D．离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质 5．（24-25高二下·甘肃酒泉·期中）下列关于物质聚集状态的叙述中，错误的是 A．等离子体是指由电子、阳离子组成的带有一定电荷的物质聚集体 B．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 C．液晶显示功能与液晶材料内部分子的排列密切相关 D．纳米材料之一石墨烯可作为新型电源的电极材料 6．（25-26高二上·河北衡水·期末）下列各组物质，晶体类型相同的是 A．锗(Ge)和镁 B．石英和石墨 C．可燃冰和 D．NaCl和 7．（2025·广东·模拟预测）9月3日阅兵尽显我国国防科技硬核实力。下列说法正确的是 A．雷达系统用的单晶硅为分子晶体，熔点高、硬度大 B．受阅导弹的耐高温弹头材料中所含的新型陶瓷属于无机非金属材料 C．歼-20S战斗机机身部分结构应用了碳纤维复合材料，碳纤维是有机高分子材料 D．装备显示系统用的储氢材料——镧镍合金，属于离子晶体，可实现氢气的可逆吸附 8．（25-26高二上·陕西西安·阶段练习）下列关于晶体说法不正确的是 A．任何晶体中，若含有阳离子一定有阴离子 B．共价晶体的原子间只存在共价键，离子晶体中可能含有共价键 C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验 D．晶胞是晶体结构中的最小重复单元 9．（24-25高二下·广东东莞·期末）劳动光荣、创造伟大。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 酿酒：用葡萄酿酒 葡萄糖在酶的作用下转化为乙醇 B 鉴宝：用X射线衍射仪区分真水晶和玻璃仿水晶 水晶属于晶体，玻璃属于非晶体 C 消毒：用苯酚水溶液进行环境消毒 苯酚有还原性 D 帮厨：向沸水中加入鸡蛋液制作蛋花汤 加热能使蛋白质变性 A．A B．B C．C D．D 10．（24-25高二下·河北廊坊·期末）下列有关晶体的说法正确的是 A．离子晶体都是化合物 B．分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键 C．任何晶体中，若含有阳离子必定含有阴离子 D．碘晶体升华时破坏了共价键 11．（24-25高二下·河北秦皇岛·期中）下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 等离子体具有良好的导电性 等离子体中含有带电粒子且能自由运动 B 天然水晶球的外层是看不到晶体外形的玛瑙，内层是呈现晶体外形的水晶 熔融态的冷却速率不同 C 石墨的导电性只能沿石墨平面的方向 石墨层间不存在作用力 D 某穴醚空腔直径大约为260 - 320 pm，可识别Rb+(直径为304 pm) 该穴醚可与Rb+通过弱配位键形成超分子，对Rb+进行识别 A．A B．B C．C D．D 12．（24-25高二下·上海奉贤·期中）下图所示的几种碳单质，它们互为 ，其中石墨属于 型晶体，其结构可用 仪器检测方法测定。 A．红外光谱            B．X射线衍射            C．质谱            D．核磁共振 13．回答下列问题： (1)下列物质中， （填序号，下同）是晶体， 是非晶体。 ①塑料  ②明矾  ③松香  ④玻璃  ⑤  ⑥冰糖  ⑦石蜡  ⑧单晶硅  ⑨铝块  ⑩橡胶 (2)甲为石墨晶体，甲说明晶体具有 ；乙说明晶体具有各向异性而非晶体具有 ；丙说明晶体内部微粒排列规范 而非晶体内部微粒排列无序。 (3)判断物质是晶体还是非晶体的正确方法是 （填序号）。 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 14．（24-25高二下·新疆昌吉·期中）近年来，我国航空航天事业成果显著，航空航天材料技术快速发展。 (1)“天宫二号”航天器使用了钛合金，质量轻，强度位于金属之首。基态钛原子的价层电子排布图为 。 (2)“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料砷化镓是优良的化合物半导体，基态镓原子的简化电子排布式为 ，基态砷原子电子占据最高能层符号为 。 (3)“C919”飞机机身使用复合材料——碳纤维和环氧树脂。 ①金刚石属于 晶体，属于 晶体，石墨属于 晶体，它们都是碳元素的 。 ②区分晶体和非晶体最科学的方法是 。 (4)高性能金属材料如铝合金、超强度钢等作用功不可没。 ①铁元素在周期表中的位置是 。 ②Mn与Fe两元素的部分电离能数据如下，由表中两元素的I2和I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难，对此，你的解释是 。 元素 Mn Fe 电离能(kJ/mol) 717 759 1509 1561 3248 2957 15．分析晶体与非晶体具有的性质： (1)下图是冰块熔化过程中温度随时间的变化图像。分析图像可知，冰块熔化过程持续 min，此过程需 (填“吸热”或“放热”)，温度 (填“升高”“不变”或“降低”)。所以，冰是 (填“晶体”或“非晶体”)，区分晶体与非晶体的重要依据是 。 (2)甲为石墨晶体，甲说明晶体具有 ；乙说明晶体具有各向异性而非晶体具有 ；丙说明晶体的内部微粒排列规范 而非晶体内部微粒排列无序。 【能力提升】 1．（25-26高二上·海南海口·期末）下列化学用语表示不正确的是 A．在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析 B．液晶是物质的一种聚集状态 C．等离子体具有良好的导电性和流动性是因为其含有带电粒子且能自由运动 D．电子排布图违反了泡利原理 2．（24-25高二下·湖北孝感·阶段练习）下列有关物质结构与性质说法错误的是 A．“电子气理论”用于描述金属键本质，可用于解释金属晶体的延展性、导电性和导热性 B．冰晶体中的空间利用率低于干冰晶体，这与水分子间形成氢键有关 C．由于臭氧的极性微弱，它在CCl4中的溶解度高于在水中溶解度 D．液晶具有液体的流动性，不能表现出类似晶体的各向异性 3．（24-25高二下·四川眉山·期末）化学与科学、技术、生活密切相关，下列表述错误的是 A．液晶既具有液体的流动性，也有类似晶体的各向异性 B．不粘锅的有效成分聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，受热易分解 C．导电高分子导电的原因是其中的共轭大π键为电荷传递提供了通路 D．冠醚中大小不同的空穴可用来识别碱金属离子 4．（24-25高二下·山西吕梁·期末）物质结构决定其性质，下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 利用“杯酚”可分离和 “杯酚”是超分子，具有分子识别的特性 B 酸性： 的极性大于，使的羧基中羟基的极性更大，更易电离出 C 离子液体难挥发 组成离子液体的粒子全都是带电荷的离子 D 纳米晶体有不同于大块晶体的特性，如熔点会随晶粒的减小而降低 纳米晶体的表面积比大块晶体的大 A．A B．B C．C D．D 5．（25-26高二上·云南文山·月考）下列说法不正确的是 A．水很稳定是因为水中含有大量氢键 B．乳酸分子CH3CH(OH)COOH中含有一个手性碳原子 C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶规律解释 D．区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行射线衍射实验 6．（25-26高二上·河北衡水·期末）下列说法正确的是 A．碘晶体升华时破坏共价键 B．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定 C．含共价键的离子晶体在溶于水或熔化时，离子键和共价键肯定被破坏 D．溶于水后可电离出自由移动的离子的晶体不一定是离子晶体 7．（25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末）仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择错误的是 A．用pH计区分溶液和溶液 B．可用红外光谱仪测得未知物质的化学键或官能团 C．用原子光谱鉴定样品中含有元素 D．用X射线衍射法区分玻璃和蓝宝石 8．（25-26高三上·广东·月考）1893年，法国化学家亨利莫桑首次发现了莫桑石，莫桑石晶体结构与金刚石相似，每个C原子周围都有4个Si原子，每个Si原子周围都有4个C原子。下列关于莫桑石晶体的说法错误的是 A．莫桑石晶体中C和Si杂化方式相同 B．莫桑石晶体的类型为分子晶体 C．莫桑石晶体的熔点比晶体硅高 D．莫桑石晶体内部粒子呈现周期性有序排列 9．（24-25高二下·青海海南·期中）根据物质的性质，判断下列物质的晶体类型。 (1)：熔点120.5℃，沸点271.5℃，易水解，因此该物质的晶体类型为 (2)硼：熔点2300℃，沸点2550℃，硬度大，因此该物质的晶体类型为 (3)硒：熔点217℃，沸点685℃，溶于氯仿，因此该物质的晶体类型为 (4)锑：熔点630.74℃，沸点1750℃，导电，因此该物质的晶体类型为 (5)MgCl2：熔点712℃，沸点1418℃，熔融时能导电，因此该物质的晶体类型为 (6)CO能与金属Fe形成，该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于 晶体 (7)比较下列锗(第ⅣA族元素)卤化物的熔点和沸点，分析锗卤化物熔、沸点变化的原因： 锗卤化物 熔点/℃ -49.5 26 146 沸点/℃ 83.1 186 约400 10．（24-25高二下·重庆·阶段练习）回答下列问题 (1)现有下列物质：①金刚石；②干冰；③晶体硅；④二氧化硅晶体；⑤氯化铵；⑥氖；⑦金属锌。通过非极性键形成共价晶体的是 ；属于分子晶体，且分子为直线形的是 。 (2)在①苯；②CH3OH；③H2O；④CS2；⑤CCl4五种常见溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有 (填序号)。H2O分子的VSEPR模型名称为 ，CS2分子的立体构型是 。 (3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)4，呈正四面体构型，易溶于下列物质中的_______(填序号)。 A．水 B．CCl4 C．苯 D．NiSO4溶液 (4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释其原因 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $