3.1物质的聚集状态晶体与非晶体 讲义-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修2

本高中化学讲义聚焦物质的聚集状态及晶体与非晶体核心知识点，先系统梳理固态（晶体、非晶体）、液态、气态的定义与特性，延伸至等离子体、液晶、纳米材料等特殊状态，再深入比较晶体与非晶体的微观结构、性质特征及鉴别方法，构建从宏观到微观的认知支架。 资料设计亮点在于结合《狂飙》等离子电视等生活实例及胆矾晶体重结晶等实验情境，通过对点练习和课后作业强化科学思维（如对比分析晶体与非晶体的本质区别）与科学探究能力（如X射线衍射鉴别方法）。课中辅助教师引导学生建立结构决定性质的化学观念，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺，提升应用能力。

3.1 物质的聚集状态 晶体与非晶体 一、物质的聚集状态 1.物质的聚集状态的存在形式 （1）固态 定义：物质具有固定的形状和体积，分子（或原子、离子）紧密排列，只能在固定位置附近振动。 ①晶体：内部粒子（原子、离子或分子）在空间按一定规律周期性重复排列，具有规则的几何外形，有固定的熔点，比如氯化钠晶体、金刚石、冰。常见的晶体类型包括离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。 ②非晶体：内部粒子排列无规则，没有固定的几何外形和熔点，加热时会逐渐软化，比如玻璃、橡胶、沥青。 （2）液态 定义：物质具有固定的体积，但没有固定的形状，能随容器形状改变而改变，分子间距离比固态大，粒子可以自由移动，不过仍有较强的相互作用力。 特性：具有流动性，比如水、酒精、食用油。液态物质的粒子运动比固态更自由，所以液态物质的扩散速度比固态快。 （3）气态 定义：物质既没有固定的形状，也没有固定的体积，分子间距离很大，粒子间作用力很弱，能充满整个容器，粒子可以自由地向各个方向运动。 特性：具有很强的流动性和扩散性，比如氧气、二氧化碳、氢气。气态物质的粒子运动速度快，分子间空隙大，所以气体容易被压缩。 （4）其他聚集状态 ①等离子体：由大量带电粒子（离子、电子）和中性粒子组成的物质状态，被称为物质的第四态。它具有良好的导电性和导热性，常见于极光、霓虹灯、核聚变反应中。 ②液晶：介于液态和晶态之间的特殊状态，既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，广泛应用于液晶显示器中。 ③纳米材料：当物质的尺寸达到纳米级别（1-100nm）时，会表现出许多特殊的性质，其聚集状态下的粒子排列和宏观性质与常规状态不同，比如纳米金属材料的硬度、韧性比普通金属更强。 【对点练习】 1.下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A．非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序 B．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 C．等离子体的基本构成微粒的排列是带电的阴离子和电子及不带电的分子或原子 D．纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，纳米颗粒微粒的排列是长程有序 2.电视剧《狂飙》中提到的等离子电视曾风靡一时，等离子电视和液晶电视都属于平板电视。下列关于等离子体和液晶的说法不正确的是 A．等离子体由于具有能自由运动的带电粒子，故具有良好的导电性和流动性 B．等离子体通过电场时，所有粒子的运动方向都发生改变 C．液晶是物质的一种聚集状态 D．液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 3.下列关于聚集状态的描述中，错误的是 A．物质只有气、液、固三种聚集状态 B．等离子体是一种很好的导电体，在信息产业等领域有非常好的应用前景 C．液晶用于各种显示仪器上 D．超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体 二、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 晶体能自发地呈现多面体外形的性质，称为自范性。非晶体则没有这种特性，比如玻璃冷却时只能得到不规则的外形。晶体自范性的本质是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，在适宜的条件下，粒子会按照这种有序排列生长，形成规则的多面体。例如，水晶晶体总是呈现规则的六方柱状外形，就是其内部粒子有序排列的外在体现。 ②各向异性 晶体在不同方向上表现出不同的物理性质，如导电性、导热性、光学性质等，这就是各向异性。以云母晶体为例，它在平行于片层的方向上容易被剥离，而在垂直于片层的方向上很难被分开，这是因为不同方向上粒子间的作用力不同。再如石墨晶体，在层内的导电性远强于层间，也是由于层内和层间粒子的排列及相互作用存在差异。非晶体则是各向同性的，比如玻璃在各个方向上的导热、导电性能都相同。 ③固定的熔点 晶体具有固定的熔点，加热晶体时，温度升高到熔点后，晶体开始熔化，在熔化过程中温度保持不变，直到晶体完全熔化。这是因为晶体内部粒子的有序排列被破坏需要吸收一定的能量，当能量达到这个定值时，粒子间的作用力开始被破坏，温度不再上升。例如，冰在0℃时熔化，熔化过程中始终保持0℃。非晶体没有固定的熔点，加热时会先变软，然后逐渐熔化，温度持续上升，比如玻璃加热时会从固态逐渐变为粘稠的液态，温度不断升高。 ④对称性 晶体的外形和内部结构都具有一定的对称性。常见的对称形式有轴对称、面对称和中心对称等。比如氯化钠晶体是立方对称结构，从不同的对称轴和对称面观察，晶体的外形和内部粒子排列都呈现出对称的特点。这种对称性是晶体内部粒子周期性有序排列的必然结果，也使得晶体在外观上具有规整的形态。 ⑤X射线衍射特性 当X射线照射晶体时，晶体内部的粒子会对X射线产生衍射效应，形成特定的衍射图谱。这是因为晶体中粒子的有序排列使得X射线在不同方向上产生干涉和叠加，从而得到具有规律的衍射图案。而非晶体由于粒子排列无序，不会产生明显的X射线衍射现象。利用这一特性，可以鉴别晶体和非晶体，还能测定晶体的内部结构。 (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。 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。 【对点练习】 1.下列关于晶体性质的描述中，正确的是 A．晶体具有物理性质各向同性的特点 B．形成晶体的形态与结晶过程的速率无关 C．用X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体 D．具有规则几何外形的固体均为晶体 2.美国加州 Livermore国家实验室物理学家Choong—Shik和他的同事们，在40 Gpa的高压容器中，用Nd：YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800 K，二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体。估计该晶体不具有的结构或性质是 A．具有规则的几何外形 B．硬度与金刚石相近 C．熔化时破坏共价键 D．易升华，可用作制冷剂 3.将一块缺角的胆矾晶体悬置于饱和硫酸铜溶液中，一段时间后(温度不变)发现缺角的晶体变完整了(外形变规则了)。这段时间内晶体和溶液的质量变化分别是 A．减小、增大 B．增大、减小 C．不变、不变 D．不能确定 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。 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）。 【对点练习】 1.下晶体与非晶体的本质区别是 A．晶体有规则的几何外形，而非晶体没有规则的几何外形 B．晶体内部粒子呈周期性有序排列，而非晶体内部粒子排列相对无序 C．晶体有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点 D．晶体的硬度大，而非晶体的硬度小 2.固体有晶体和非晶体之分(实际上还有介于两者之间的晶体)，下列对晶体SiO2和非晶体SiO2相关叙述中不正确的是 A．相同质量的晶体SiO2转变为非晶体SiO2属于熵增过程 B．晶体SiO2具有自范性，非晶体SiO2没有自范性 C．晶体SiO2不具有物理性质各向异性的特点 D．图中 a 表示的是晶态SiO2的衍射图谱 3.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．固体食盐、水晶、胆矾、玻璃均属于晶体 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 【课后作业】 1．下列物质中，属于晶体的是 A．玻璃 B．石蜡和沥青 C．塑料 D．干冰 2．固体分为晶体和非晶体，下列关于晶体的叙述正确的是 A．块状固体一定是晶体，粉末状固体一定是非晶体 B．破损的晶体经过重结晶后能够变成规则的多面体，体现了晶体的自范性 C．晶体和非晶体的本质区别是晶体的衍射图谱有明锐的衍射峰 D．不能通过熔融态物质凝固的方式得到晶体 3．中国科学院新疆理化技术研究所研发出深紫外光双折射晶体。下列性质不能区别晶体与玻璃体的是 A．各向异性 B．导电性 C．X射线衍射 D．有无固定的熔点 4．下列物质不具有自范性、各向异性的是 A．玻璃 B．石墨 C．水晶 D．单晶冰糖 5．纳米为无定形非晶态，白色粉末，颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米的说法正确的是 A．对光有各向异性 B．熔点与晶体相同 C．纳米具有自范性 D．可用X−射线衍射实验区分纳米与晶体 6．X-射线衍射实验是鉴别晶体与非晶体最可靠的方法，下列属于晶体的是 A．炭黑 B．陶瓷 C．玻璃 D．水晶 7．晶体具有各向异性，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 8.科技发展日新月异，下列涉及晶体结构与性质的相关说法错误的是 A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，液晶表现出类似晶体的各向异性 B．等离子体是由电子、阴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 C．准晶是介于晶体和非晶体之间的固体，准晶体具有与晶体相似的长程有序的原子排列，但不具备晶体的平移对称性，因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性 D．离子化合物引入有机基团形成的离子液体可作为有机溶剂使用，相对于传统有机溶剂，离子液体难挥发不易形成有毒蒸汽，这是由于离子液体的粒子全都是带电荷的离子 9.液晶显示器广泛应用，下列说法错误的是 A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性，又具有晶体的某些物理性质，表现出类似晶体的各向异性，说明它属于晶态 B．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列是否具有特定的方向性 C．晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间呈周期性有序排列的宏观表象 D．铍的最高价氧化物的水化物可能具有两性 10.液晶最重要的用途是制造液晶显示器。下列关于液晶的说法中，正确的是 A．液晶是一种液态的晶体 B．所有物质在一定条件下都能成为液晶 C．施加电场时，液晶分子平行于电场方向排列 D．移去电场后，液晶分子相互平行排列 11.下列说法不正确的是 A．熔融态物质凝固、气态物质凝华都可能得到晶体 B．要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定 C．晶态、非晶态、液晶态、塑晶态都是物质的聚集状态 D．是否有规则的几何外形是区别晶体与非晶体的本质 12.科学研究表明，物质有多种聚集状态，下列有关描述错误的是 A．等离子体的外观为气态 B．等离子体的构成粒子仅有电子、阳离子 C．液晶和液态是物质的两种聚集状态 D．离子液体是熔点低于或稍高于室温的离子化合物 13.晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。下列关于晶体的叙述中正确的是 A．晶体一定有规则的几何外形 B．晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性 C．由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性 D．晶胞是晶体结构中的基本结构单元 14.下列过程能得到晶体的共几种 ①从熔融态结晶出来的硫      ②将液态的玻璃冷却成所得到的固体 ③凝华得到的碘              ④从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜 ⑤熔融的冷却后所得的固体     ⑥熔融石蜡迅速冷却形成的石蜡固体 A．3 B．4 C．5 D．6 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。    学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 物质的聚集状态 晶体与非晶体 一、物质的聚集状态 1.物质的聚集状态的存在形式 （1）固态 定义：物质具有固定的形状和体积，分子（或原子、离子）紧密排列，只能在固定位置附近振动。 ①晶体：内部粒子（原子、离子或分子）在空间按一定规律周期性重复排列，具有规则的几何外形，有固定的熔点，比如氯化钠晶体、金刚石、冰。常见的晶体类型包括离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。 ②非晶体：内部粒子排列无规则，没有固定的几何外形和熔点，加热时会逐渐软化，比如玻璃、橡胶、沥青。 （2）液态 定义：物质具有固定的体积，但没有固定的形状，能随容器形状改变而改变，分子间距离比固态大，粒子可以自由移动，不过仍有较强的相互作用力。 特性：具有流动性，比如水、酒精、食用油。液态物质的粒子运动比固态更自由，所以液态物质的扩散速度比固态快。 （3）气态 定义：物质既没有固定的形状，也没有固定的体积，分子间距离很大，粒子间作用力很弱，能充满整个容器，粒子可以自由地向各个方向运动。 特性：具有很强的流动性和扩散性，比如氧气、二氧化碳、氢气。气态物质的粒子运动速度快，分子间空隙大，所以气体容易被压缩。 （4）其他聚集状态 ①等离子体：由大量带电粒子（离子、电子）和中性粒子组成的物质状态，被称为物质的第四态。它具有良好的导电性和导热性，常见于极光、霓虹灯、核聚变反应中。 ②液晶：介于液态和晶态之间的特殊状态，既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，广泛应用于液晶显示器中。 ③纳米材料：当物质的尺寸达到纳米级别（1-100nm）时，会表现出许多特殊的性质，其聚集状态下的粒子排列和宏观性质与常规状态不同，比如纳米金属材料的硬度、韧性比普通金属更强。 【对点练习】 1.下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A．非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序 B．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 C．等离子体的基本构成微粒的排列是带电的阴离子和电子及不带电的分子或原子 D．纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，纳米颗粒微粒的排列是长程有序 【解析】A．构成非晶体的微粒，在非晶体中的排列，遵循长程无序和短程有序的规则，A正确；B．液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的排列，使液晶在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面表现出类似晶体的各向异性，B正确；C．等离子体是呈准电中性的，其基本构成微粒可以是带电的粒子也可以是中性粒子，C错误；D．纳米颗粒是长程有序的晶状结构，界面是长程有序和短程无序的结构，D正确；答案选C。 【答案】C 2.电视剧《狂飙》中提到的等离子电视曾风靡一时，等离子电视和液晶电视都属于平板电视。下列关于等离子体和液晶的说法不正确的是 A．等离子体由于具有能自由运动的带电粒子，故具有良好的导电性和流动性 B．等离子体通过电场时，所有粒子的运动方向都发生改变 C．液晶是物质的一种聚集状态 D．液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 【答案】B 【解析】A．等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动，使等离子体具有很好的导电性，也具有很高的温度和流动性，应用比较广泛，故A正确；B．等离子体中也有中性粒子，在通过电场时方向不会发生改变，故B错误；C．气态、液态、固态是物质的三种基本聚集状态，物质的聚集状态还有液晶、等离子体等，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、黏度、性变形，又具有晶体的某些物理性质，如导电性，光学性质等，表现出类似晶体的各向异性，故D正确。综上所述，答案为B。 3.下列关于聚集状态的描述中，错误的是 A．物质只有气、液、固三种聚集状态 B．等离子体是一种很好的导电体，在信息产业等领域有非常好的应用前景 C．液晶用于各种显示仪器上 D．超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体 【答案】A 【解析】A．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，故A错误；B．等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质，等离子体是一种很好的导电体，在信息产业等领域有非常好的应用前景，故B正确；C．液晶可用于制造显示器，故C正确；D．超分子能表现出不同于单个分子的性质，其原因是两个或多个分子相互“组合”在一起，形成具有特定结构和功能的聚集体，故D正确；故选A。 二、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 晶体能自发地呈现多面体外形的性质，称为自范性。非晶体则没有这种特性，比如玻璃冷却时只能得到不规则的外形。晶体自范性的本质是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，在适宜的条件下，粒子会按照这种有序排列生长，形成规则的多面体。例如，水晶晶体总是呈现规则的六方柱状外形，就是其内部粒子有序排列的外在体现。 ②各向异性 晶体在不同方向上表现出不同的物理性质，如导电性、导热性、光学性质等，这就是各向异性。以云母晶体为例，它在平行于片层的方向上容易被剥离，而在垂直于片层的方向上很难被分开，这是因为不同方向上粒子间的作用力不同。再如石墨晶体，在层内的导电性远强于层间，也是由于层内和层间粒子的排列及相互作用存在差异。非晶体则是各向同性的，比如玻璃在各个方向上的导热、导电性能都相同。 ③固定的熔点 晶体具有固定的熔点，加热晶体时，温度升高到熔点后，晶体开始熔化，在熔化过程中温度保持不变，直到晶体完全熔化。这是因为晶体内部粒子的有序排列被破坏需要吸收一定的能量，当能量达到这个定值时，粒子间的作用力开始被破坏，温度不再上升。例如，冰在0℃时熔化，熔化过程中始终保持0℃。非晶体没有固定的熔点，加热时会先变软，然后逐渐熔化，温度持续上升，比如玻璃加热时会从固态逐渐变为粘稠的液态，温度不断升高。 ④对称性 晶体的外形和内部结构都具有一定的对称性。常见的对称形式有轴对称、面对称和中心对称等。比如氯化钠晶体是立方对称结构，从不同的对称轴和对称面观察，晶体的外形和内部粒子排列都呈现出对称的特点。这种对称性是晶体内部粒子周期性有序排列的必然结果，也使得晶体在外观上具有规整的形态。 ⑤X射线衍射特性 当X射线照射晶体时，晶体内部的粒子会对X射线产生衍射效应，形成特定的衍射图谱。这是因为晶体中粒子的有序排列使得X射线在不同方向上产生干涉和叠加，从而得到具有规律的衍射图案。而非晶体由于粒子排列无序，不会产生明显的X射线衍射现象。利用这一特性，可以鉴别晶体和非晶体，还能测定晶体的内部结构。 (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。 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。 【对点练习】 1.下列关于晶体性质的描述中，正确的是 A．晶体具有物理性质各向同性的特点 B．形成晶体的形态与结晶过程的速率无关 C．用X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体 D．具有规则几何外形的固体均为晶体 【答案】C 【解析】A．由于晶体内部质点排列的有序性，所以晶体的某些物理性质具有各向异性的特点，A错误；B．晶体的形成都有一定的形成条件，如温度、结晶速率等，B错误；C．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可区分晶体与非晶体，C正确；D．具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如切割成有规则几何外形的玻璃不是晶体，D错误；故选C。 2.美国加州 Livermore国家实验室物理学家Choong—Shik和他的同事们，在40 Gpa的高压容器中，用Nd：YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800 K，二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体。估计该晶体不具有的结构或性质是 A．具有规则的几何外形 B．硬度与金刚石相近 C．熔化时破坏共价键 D．易升华，可用作制冷剂 【答案】D 【解析】A．该晶体具有与石英相似的晶体结构，属于共价晶体，具有规则的几何外形，A项不选；B．该晶体与金刚石都属于共价晶体，硬度与金刚石相近，B项不选；C．该晶体属于共价晶体，熔化时破坏共价键，C项不选；D．该晶体属于共价晶体，具有高熔点、高硬度，不易升华，不能用作制冷剂，D项选；答案选D。 3.将一块缺角的胆矾晶体悬置于饱和硫酸铜溶液中，一段时间后(温度不变)发现缺角的晶体变完整了(外形变规则了)。这段时间内晶体和溶液的质量变化分别是 A．减小、增大 B．增大、减小 C．不变、不变 D．不能确定 【答案】C 【解析】晶体中的粒子在微观空间里呈现周期性有序排列，晶体的自范性、各向异性，胆矾晶体具有自范性，硫酸铜晶体和硫酸铜溶液存在着溶解平衡，即硫酸铜晶体不断溶解，溶液中的硫酸铜不断析出，由于在自然条件下结晶形成的晶体形状都是规则的，所以向饱和硫酸铜溶液中放入一小块缺角的胆矾晶体时硫酸铜晶体的形状会变得规则，而质量不发生变化，所以这段时间内晶体和溶液的质量变化都是不变，故C正确；答案选C。 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。 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）。 【对点练习】 1.下晶体与非晶体的本质区别是 A．晶体有规则的几何外形，而非晶体没有规则的几何外形 B．晶体内部粒子呈周期性有序排列，而非晶体内部粒子排列相对无序 C．晶体有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点 D．晶体的硬度大，而非晶体的硬度小 【解析】A．晶体有单晶体和多晶体，多晶体没有规则的几何外形，且非晶体可能有规则的几何外形，比如钻石形状的玻璃制品，A错误；B．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，B正确；C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，但这不是二者的本质区别，C错误；D．某些合金为非晶体，但具有很大的硬度，故D错误；故答案为B。 【答案】B 2.固体有晶体和非晶体之分(实际上还有介于两者之间的晶体)，下列对晶体SiO2和非晶体SiO2相关叙述中不正确的是 A．相同质量的晶体SiO2转变为非晶体SiO2属于熵增过程 B．晶体SiO2具有自范性，非晶体SiO2没有自范性 C．晶体SiO2不具有物理性质各向异性的特点 D．图中 a 表示的是晶态SiO2的衍射图谱 【答案】C 【解析】A．从图中可知，晶体SiO2原子排列有序，非晶体SiO2原子排列无序，从晶体二氧化硅到非晶体二氧化硅是熵增过程，A正确；B．晶体SiO2中原子规则排列故晶体二氧化硅具有自范性，非晶体SiO2中原子排列无序故非晶体二氧化硅不具有自范性，B正确；C．晶体SiO2具有物理性质各向异性的特点，C错误；D．晶体的衍射图谱有明锐的衍射峰，故a表示的是晶态SiO2的衍射图谱，D正确；故答案选C。 3.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．固体食盐、水晶、胆矾、玻璃均属于晶体 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 【解析】A. 晶体与非晶体的本质区别在于是否有自范性，微粒在微观空间是否呈现周期性的有序排列，故A错误；B. 晶体有自范性是粒子在微观空间呈周期有序性排列的宏观表象，故B正确；C. 玻璃不是晶体，故C错误；D. 区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是X—射线衍射法，故D错误；综上所述，答案为B。 【课后作业】 1．下列物质中，属于晶体的是 A．玻璃 B．石蜡和沥青 C．塑料 D．干冰 【答案】D 【解析】干冰属于分子晶体，玻璃、石蜡、沥青、塑料均属于非晶体，综上所述，D项正确；故选D。 2．固体分为晶体和非晶体，下列关于晶体的叙述正确的是 A．块状固体一定是晶体，粉末状固体一定是非晶体 B．破损的晶体经过重结晶后能够变成规则的多面体，体现了晶体的自范性 C．晶体和非晶体的本质区别是晶体的衍射图谱有明锐的衍射峰 D．不能通过熔融态物质凝固的方式得到晶体 【答案】B 【解析】A．晶体和非晶体的本质区别是组成晶体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列，不管固体的颗粒大小，只要有组成粒子在三维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体，A错误；B．晶体的自范性是指，在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形，B正确；C．晶体和非晶体的本质区别在其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，C错误；D．得到晶体一般有三条途径：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；，D错误；综上所述答案为B。 3．中国科学院新疆理化技术研究所研发出深紫外光双折射晶体。下列性质不能区别晶体与玻璃体的是 A．各向异性 B．导电性 C．X射线衍射 D．有无固定的熔点 【答案】B 【解析】A．各向异性是晶体的一种性质，能区别晶体与玻璃体，A不符合题意；B．导电的原因是存在自由移动的电子或离子，不能区别晶体与玻璃体，B符合题意；C．晶体与非晶体的最可靠的科学方法是X射线衍射法，能区别晶体与玻璃体，C不符合题意；D．晶体具有固定的熔点而非晶体没有，能区别晶体与玻璃体，D不符合题意；故选B。 4．下列物质不具有自范性、各向异性的是 A．玻璃 B．石墨 C．水晶 D．单晶冰糖 【答案】A 【解析】具有自范性、各向异性的是晶体，石墨、水晶、单晶冰糖都是晶体，而玻璃不是晶体，故A符合题意。综上所述，答案为A。 5．纳米为无定形非晶态，白色粉末，颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米的说法正确的是 A．对光有各向异性 B．熔点与晶体相同 C．纳米具有自范性 D．可用X−射线衍射实验区分纳米与晶体 【答案】D 【解析】A．纳米为无定形非晶态，没有各向异性，晶体才有各向异性，故A错误；B．纳米为无定形非晶态，因此没有固定熔点，晶体二氧化硅有固定熔点，故B错误；C．纳米为无定形非晶态，因此纳米不具有自范性，晶体才有自范性，故C错误；D．X−射线衍射实验可以区分晶体与非晶体，纳米是非晶体，晶体是晶体，因此可用X−射线衍射实验区分纳米与晶体，故D正确。综上所述，答案为D。 6．X-射线衍射实验是鉴别晶体与非晶体最可靠的方法，下列属于晶体的是 A．炭黑 B．陶瓷 C．玻璃 D．水晶 【答案】D 【解析】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，水晶为晶体，炭黑，陶瓷，玻璃都不是晶体；案选D。 7．晶体具有各向异性，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】晶体具有各向异性，主要表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等多项物理性质中；故选D。 8.科技发展日新月异，下列涉及晶体结构与性质的相关说法错误的是 A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，液晶表现出类似晶体的各向异性 B．等离子体是由电子、阴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 C．准晶是介于晶体和非晶体之间的固体，准晶体具有与晶体相似的长程有序的原子排列，但不具备晶体的平移对称性，因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性 D．离子化合物引入有机基团形成的离子液体可作为有机溶剂使用，相对于传统有机溶剂，离子液体难挥发不易形成有毒蒸汽，这是由于离子液体的粒子全都是带电荷的离子 【答案】B 【解析】A．液晶不像普通物质直接由固态晶体熔化成液体，而是经过一个既像晶体又似液体的中间状态，同时它还具有液体和晶体的某些性质。液晶的最大特点是：既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，A正确；B．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，B错误；C．准晶一般指准晶体，准晶体，是一种介于晶体和非晶体之间的固体。准晶体具有与晶体相似的长程有序的原子排列，但是准晶体不具备晶体的平移对称性，因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性，C正确；D．相对于传统有机溶剂，由于离子液体的粒子全都是带电荷的离子，因此离子液体难挥发不易形成有毒蒸汽，因此离子化合物引入有机基团形成的离子液体可作为有机溶剂使用，D正确；答案选B。 9.液晶显示器广泛应用，下列说法错误的是 A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性，又具有晶体的某些物理性质，表现出类似晶体的各向异性，说明它属于晶态 B．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列是否具有特定的方向性 C．晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间呈周期性有序排列的宏观表象 D．铍的最高价氧化物的水化物可能具有两性 【答案】A 【解析】A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态既具有液体的流动性，又具有晶体的某些物理性质，表现出类似晶体的各向异性，但它不属于晶态，故A错误；B．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列是否具有特定的方向性，故B正确；C．晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间呈周期性有序排列的宏观表象，故C正确；D．铍位于金属与非金属的分界处，高价氧化物的水化物可能具有两性，故D正确；答案选A。 10.液晶最重要的用途是制造液晶显示器。下列关于液晶的说法中，正确的是 A．液晶是一种液态的晶体 B．所有物质在一定条件下都能成为液晶 C．施加电场时，液晶分子平行于电场方向排列 D．移去电场后，液晶分子相互平行排列 【答案】C 【解析】A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性、黏度、形变性等，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等，不是液态晶体，A错误；B．液晶是在一定的温度范围内既具有液体的可流动性，又具有晶体的各向异性的特殊物质，并不是所有物质都能成为液晶，B错误；C．施加电场时，液晶分子能够沿电场方向排列，而在移去电场之后，液晶分子又恢复到原来的状态，C正确；D．施加电场时，液晶分子能够沿电场方向排列，而在移去电场之后，液晶分子又恢复到原来的状态，D错误；故选C。 11.下列说法不正确的是 A．熔融态物质凝固、气态物质凝华都可能得到晶体 B．要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定 C．晶态、非晶态、液晶态、塑晶态都是物质的聚集状态 D．是否有规则的几何外形是区别晶体与非晶体的本质 【答案】D 【解析】A．熔融态物质凝固、气态物质凝华，都可能形成具有规则的几何外形的晶体，A正确；B．要确定某一固体是否是晶体，可用X射线衍射仪进行测定，看晶体是否具有各向异性，B正确；C．物质的聚集状态除了气态、液态、固态外，还有晶态、非晶态以及介于二者之间的塑晶态、液晶态等，C正确；D．晶体是具有规则的几何外形的固体，而非晶体没有规则的几何外形，晶体与非晶体的本质差异是有无自范性，D不正确；故选D。 12.科学研究表明，物质有多种聚集状态，下列有关描述错误的是 A．等离子体的外观为气态 B．等离子体的构成粒子仅有电子、阳离子 C．液晶和液态是物质的两种聚集状态 D．离子液体是熔点低于或稍高于室温的离子化合物 【答案】B 【解析】A．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子和原子)组成的整体上呈电中性的气态物质，故A正确；B．结合选项A，等离子体的构成粒子除了有电子、阳离子外，还有电中性粒子(分子和原子)，故B错误；C．液晶是介于液态和静态之间的物质状态，既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的某些物理性质，如导热性，光学性质等，表现出类似晶体的各向异性，液晶和液态是物质的两种聚集状态，故C正确；D．离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质，则离子液体是熔点低于或稍高于室温的离子化合物，故D正确；故选B。 13.晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。下列关于晶体的叙述中正确的是 A．晶体一定有规则的几何外形 B．晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性 C．由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性 D．晶胞是晶体结构中的基本结构单元 【答案】D 【解析】A．晶体不一定有规则的几何外形，如多晶体，A错误；B．多晶体属于晶体，但显示各向同性，B错误；C．玻璃是非晶体，不能体现晶体的自范性，C错误；D．晶胞是晶体微观空间里的一个基本单元，在它的上、下、左、右、前、后无隙并置地排列着无数晶胞，而且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，可见晶胞是晶体结构中的基本结构单元，D正确；故合理选项是D。 14.下列过程能得到晶体的共几种 ①从熔融态结晶出来的硫      ②将液态的玻璃冷却成所得到的固体 ③凝华得到的碘              ④从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜 ⑤熔融的冷却后所得的固体     ⑥熔融石蜡迅速冷却形成的石蜡固体 A．3 B．4 C．5 D．6 【答案】B 【分析】得到晶体一般有三条途径：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。 【解析】①从熔融态结晶出来的硫符合途径 ①，①正确；②将液态的玻璃冷却成所得到的固体，玻璃不是晶体，②错误；③凝华得到的碘，符合途径②，③正确；④从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜，符合途径③，④正确；⑤熔融的冷却后所得的固体，符合途径③，⑤正确；⑥熔融石蜡迅速冷却形成的石蜡固体，石蜡不是晶体，⑥错误；正确的是①③④⑤；故选B。 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 【解析】（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； 学科网（北京）股份有限公司 $