2024-2025學(xué)年高二化學(xué)(人教版)選擇性必修2 第三章 第一節(jié) 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)

第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)［核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)］1.認(rèn)識(shí)物質(zhì)的聚集狀態(tài)。2.能從微觀角度理解晶體的結(jié)構(gòu)特征，并能結(jié)合晶體的特點(diǎn)判斷晶體和非晶體。3.能運(yùn)用多種晶體模型來(lái)描述和解釋有關(guān)晶體性質(zhì)的現(xiàn)象，形成分析晶胞結(jié)構(gòu)的思維模型，利用思維模型、根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)確定微粒個(gè)數(shù)和化學(xué)式。4.了解晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法。一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)1.物質(zhì)三態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化2.人們對(duì)物質(zhì)組成及聚集狀態(tài)的認(rèn)識(shí)歷程3.等離子體與液晶(1)等離子體①概念：氣態(tài)物質(zhì)在高溫或者在外加電場(chǎng)激發(fā)下，分子發(fā)生分解，產(chǎn)生電子和陽(yáng)離子等。這種由電子、陽(yáng)離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體稱為等離子體。②特點(diǎn)：等離子體具有良好的導(dǎo)電性和流動(dòng)性。③應(yīng)用：運(yùn)用等離子體顯示技術(shù)可以制造等離子體顯示器；利用等離子體可以進(jìn)行化學(xué)合成；核聚變也是在等離子態(tài)下發(fā)生的；等等。(2)液晶①特征：液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體的流動(dòng)性、黏度、形變性等，又具有晶體的某些物理性質(zhì)，如導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等。②應(yīng)用：手機(jī)、電腦和電視的液晶顯示器，由于施加電場(chǎng)可使液晶的長(zhǎng)軸取向發(fā)生不同程度的改變，從而顯示數(shù)字、文字或圖像；合成高強(qiáng)度液晶纖維已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。1.正誤判斷(1)物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有固、液、氣三種狀態(tài)()(2)等離子體是一種特殊的氣體，含有帶電粒子，呈電中性()(3)液晶分為熱致液晶和溶致液晶，膠束是一種溶致液晶()(4)三星堆考古中用X射線分析青銅器的微觀晶體結(jié)構(gòu)()答案(1)×(2)√(3)√(4)√2.科學(xué)研究表明，宇宙中90%以上的物質(zhì)以等離子體狀態(tài)存在，其原因是大部分發(fā)光星球的內(nèi)部溫度和壓力都很高。下列說(shuō)法正確的是()A.只有在宇宙發(fā)光星球上才存在等離子體B.等離子體能吸收電磁波C.有些難于發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，在等離子體化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中也不能發(fā)生D.等離子體是一種自然現(xiàn)象，不能人工得到答案B解析在我們周?chē)入x子體也常常存在，如日光燈和霓虹燈的燈管里，A項(xiàng)錯(cuò)誤；等離子體因含帶電微粒而能吸收電磁波，因能量很高而能使難發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)迅速發(fā)生，B項(xiàng)正確、C項(xiàng)錯(cuò)誤；等離子體可以通過(guò)人工得到，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.1925年貝爾德在英國(guó)首次成功裝配世界第一臺(tái)電視機(jī)，短短幾十年時(shí)間，電視機(jī)經(jīng)歷了從黑白到彩色，從手動(dòng)到遙控，從平板電視機(jī)到液晶電視機(jī)的發(fā)展歷程。下列關(guān)于液晶的敘述錯(cuò)誤的是()A.液晶是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)B.液晶具有流動(dòng)性C.液晶和液態(tài)是物質(zhì)的同一種聚集狀態(tài)D.液晶具有各向異性答案C解析液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的一種特殊的聚集狀態(tài)，A正確、C錯(cuò)誤；液晶既具有液體的流動(dòng)性，又表現(xiàn)出類似晶體的各向異性，B、D正確。二、晶體與非晶體1.晶體與非晶體的本質(zhì)差異固體自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體無(wú)(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子排列相對(duì)無(wú)序2.獲得晶體的三條途徑(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固。(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。(3)溶質(zhì)從溶液中析出。3.晶體的特性與鑒定(1)自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。(2)各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)。(3)晶體的熔點(diǎn)較固定，可以間接確定某一固體是否是晶體，但區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)。1.要用硫黃粉末獲得硫晶體，應(yīng)如何操作？提示把硫黃粉末用研缽研細(xì)，放入蒸發(fā)皿中，放在三腳架的鐵圈上，用酒精燈加熱至熔融態(tài)，自然冷卻結(jié)晶即可得到硫晶體。2.參考課本實(shí)驗(yàn)，獲取碘晶體和硫晶體的途徑是否相同？提示不同。獲取硫晶體是熔融態(tài)物質(zhì)凝固，獲取碘晶體是凝華。3.如圖是某同學(xué)找到的一張玻璃結(jié)構(gòu)的示意圖，根據(jù)這張圖判斷玻璃是不是晶體？為什么？提示不是晶體。晶體與非晶體的根本區(qū)別在于構(gòu)成晶體的粒子在微觀空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列。觀察玻璃結(jié)構(gòu)的示意圖可知，構(gòu)成玻璃的粒子的排列是無(wú)序的，所以玻璃是非晶體。1.正誤判斷(1)晶體有自范性且其微粒排列有序，在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)各向異性()(2)熔融態(tài)物質(zhì)快速冷卻即得到晶體()(3)粉末狀的固體也有可能是晶體()(4)晶體一定比非晶體的熔點(diǎn)高()答案(1)×(2)×(3)√(4)×2.下列有關(guān)晶體的特征及結(jié)構(gòu)的敘述不正確的是()A.晶體一般都有各向異性B.水晶在不同方向上硬度不一定相同C.有規(guī)則幾何外形的固體不一定都是晶體D.玻璃熔化時(shí)吸熱，溫度不會(huì)變化答案D解析A項(xiàng)，晶體的自范性決定了晶體具有各向異性，正確；B項(xiàng)，水晶為晶體，具有各向異性，各向異性決定了水晶在不同方向上硬度不一定相同，正確；C項(xiàng)，有些非晶體也可以加工成規(guī)則的幾何外形，如玻璃，但玻璃是非晶體，正確。3.關(guān)于晶體的自范性，下列敘述正確的是()A.破損的晶體能夠在固態(tài)時(shí)自動(dòng)變成規(guī)則的多面體B.缺角的硫酸銅晶體在飽和CuSO4溶液中慢慢變?yōu)橐?guī)則的立方體晶塊C.圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，體現(xiàn)了晶體的自范性D.由玻璃制成規(guī)則的玻璃球，體現(xiàn)了晶體的自范性答案B解析溶質(zhì)從溶液中析出，可形成有規(guī)則幾何外形的晶體，故B正確；圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，不是自發(fā)形成的，故C錯(cuò)誤；玻璃屬于非晶體，不具有自范性，由玻璃制成規(guī)則的玻璃球不是自發(fā)進(jìn)行的，故D錯(cuò)誤。4.晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨與層垂直的方向上的電導(dǎo)率是與層平行的方向上的電導(dǎo)率的1104。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在(①硬度②導(dǎo)熱性③導(dǎo)電性④光學(xué)性質(zhì)A.①③ B.②④ C.①②③D.①②③④答案D解析晶體的各向異性主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。5.下列過(guò)程不能得到晶體的是()A.對(duì)NaCl飽和溶液降溫所得到的固體B.氣態(tài)水直接冷卻成固態(tài)水C.熔融的KNO3冷卻后所得到的固體D.液態(tài)的玻璃冷卻后所得到的固體答案D解析得到晶體的三條途徑：①溶質(zhì)從溶液中析出；②氣態(tài)物質(zhì)凝華；③熔融態(tài)物質(zhì)凝固。A選項(xiàng)符合①，B選項(xiàng)符合②，C選項(xiàng)符合③。由于玻璃屬于非晶體，熔融后再冷卻所得到的固體仍為非晶體。關(guān)于晶體與非晶體的認(rèn)識(shí)誤區(qū)(1)同一物質(zhì)可以是晶體，也可以是非晶體，如水晶和石英玻璃。(2)有著規(guī)則幾何外形或者美觀、對(duì)稱外形的固體不一定是晶體。例如，玻璃制品(非晶體)可以塑造出規(guī)則的幾何外形，也可以具有美觀、對(duì)稱的外觀。(3)具有固定組成的物質(zhì)也不一定是晶體，如某些無(wú)定形體也有固定的組成。(4)晶體不一定都有規(guī)則的幾何外形，如瑪瑙。三、晶胞1.概念描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。2.晶胞與晶體的關(guān)系常規(guī)的晶胞都是平行六面體，整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無(wú)隙并置”而成。(1)“無(wú)隙”是指相鄰晶胞之間沒(méi)有任何間隙。(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。(3)所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列(包括取向)是完全相同的。3.晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算(1)銅晶胞①位于頂角上的銅原子為8個(gè)晶胞共用。②位于面上的銅原子為2個(gè)晶胞共用。因此晶體銅中完全屬于某一晶胞的銅原子數(shù)是8×18+6×12(2)NaCl晶胞①Cl-位于頂角和面心，共有4個(gè)。②Na+位于棱上和體心，共有4個(gè)。4.晶胞的判斷晶胞是8個(gè)頂角相同，三套各4根平行棱分別相同、三套各兩個(gè)平行面分別相同的最小平行六面體。1.由晶胞構(gòu)成的晶體，其化學(xué)式是否表示構(gòu)成該晶體實(shí)際的粒子數(shù)目？提示否，只表示每個(gè)晶胞或晶體中各類粒子的最簡(jiǎn)整數(shù)比。2.判斷下列六面體是否是晶胞。提示A圖中的晶體結(jié)構(gòu)滿足晶胞的特點(diǎn)，是晶胞。B圖中的晶體結(jié)構(gòu)，不滿足晶胞“8個(gè)頂角相同”的要求，無(wú)法進(jìn)行“無(wú)隙并置”，不是晶胞。C圖中的晶體結(jié)構(gòu)，不滿足晶胞“三套各4根平行棱分別相同”的要求，無(wú)法進(jìn)行“無(wú)隙并置”，不是晶胞。D圖中的晶體結(jié)構(gòu)，不滿足“三套各兩個(gè)平行面分別相同”的要求，無(wú)法進(jìn)行“無(wú)隙并置”，不是晶胞。1.正誤判斷(1)晶胞都是平行六面體()(2)晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元()(3)不同晶體中晶胞的大小和形狀都相同()(4)晶胞中的任何一個(gè)粒子都只屬于該晶胞()(5)已知晶胞的組成也無(wú)法推知晶體的組成()(6)銅晶體中平均每個(gè)晶胞中含有14個(gè)銅原子()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×2.下列各項(xiàng)是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元的排列方式，圖中：—X，—Y，—Z。其中對(duì)應(yīng)的化學(xué)式不正確的是()答案B解析A項(xiàng)中X、Y的位置、數(shù)目完全等同，化學(xué)式為XY，正確；B項(xiàng)中X、Y的個(gè)數(shù)比為1∶(8×18)=1∶1，化學(xué)式為XY，錯(cuò)誤；C項(xiàng)中X的數(shù)目：4×18+1=32，Y的數(shù)目：4×18=12，化學(xué)式為X3Y，正確；D項(xiàng)中X的數(shù)目：8×18=1，Y的數(shù)目：6×12=3，Z3.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如圖所示。頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，則它的化學(xué)式是()A.TiCB.Ti6C7C.Ti14C13D.Ti13C14答案C解析氣態(tài)團(tuán)簇分子，所含微粒為其本身所有，應(yīng)直接數(shù)出原子數(shù)。4.如圖依次是金屬鈉(Na)、金屬鋅(Zn)、碘(I2)、金剛石(C)晶胞的示意圖。平均含有的原子數(shù)為鈉個(gè)；鋅個(gè)；碘個(gè)；金剛石個(gè)。

答案2288解析金屬鈉的1個(gè)晶胞含有的原子數(shù)為8×18+1=2，金屬鋅的1個(gè)晶胞含有的原子數(shù)為8×18+1=2，晶體碘的1個(gè)晶胞含有的原子數(shù)為(8×18+6×12)×2=8，金剛石的1個(gè)晶胞含有的原子數(shù)為8×15.如圖為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物——鈣鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)。(1)在該晶體中每個(gè)鈦離子周?chē)c它最接近且等距離的鈦離子有個(gè)。

(2)該晶胞中元素氧、鈦、鈣的粒子個(gè)數(shù)比是。

答案(1)6(2)3∶1∶1解析(1)在晶胞的上、下、左、右、前、后都有完全等同的晶胞，依據(jù)一個(gè)晶胞我們能觀察到3個(gè)與鈦離子最接近且等距離的鈦離子，在與這3個(gè)鈦離子相對(duì)的位置還有3個(gè)鈦離子，所以共有6個(gè)鈦離子。(2)分析晶胞求得N(O)∶N(Ti)∶N(Ca)=(12×14)∶(8×18)∶1=3∶1∶晶胞或晶體結(jié)構(gòu)中粒子數(shù)目的計(jì)算——均攤法如某個(gè)粒子為n個(gè)晶胞(或晶體結(jié)構(gòu))所共用，則該粒子有1n屬于這個(gè)晶胞(或晶體結(jié)構(gòu))長(zhǎng)方體形(正方體形)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算四、晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定1.常用儀器：X射線衍射儀。2.測(cè)定過(guò)程：當(dāng)單一波長(zhǎng)的X射線通過(guò)晶體時(shí)，X射線和晶體中的電子相互作用，會(huì)在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點(diǎn)或者明銳的衍射峰。3.作用：根據(jù)衍射圖，經(jīng)過(guò)計(jì)算可以獲得晶體結(jié)構(gòu)的有關(guān)信息，包括晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對(duì)稱類型、原子在晶胞里的數(shù)目和位置等，以及結(jié)合晶體化學(xué)組成的信息推出原子之間的相互關(guān)系。1.因生產(chǎn)金屬鐵的工藝和溫度等因素不同，產(chǎn)生的鐵單質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)、密度和性質(zhì)均不同，對(duì)鐵晶體用X射線衍射進(jìn)行測(cè)定，測(cè)得A、B兩種晶胞，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下：則A、B兩種晶胞中含有的鐵原子數(shù)分別是、。

答案242.根據(jù)晶體物理性質(zhì)的各向異性的特點(diǎn)，能鑒別用玻璃仿造的假寶石。請(qǐng)你列舉一些可能有效的方法鑒別假寶石。提示利用晶體與非晶體的性質(zhì)差異來(lái)鑒別玻璃和寶石。寶石是晶體，具有固定的熔點(diǎn)和各向異性，可用硬度、熔點(diǎn)、折光率等性質(zhì)來(lái)鑒別寶石。(1)可觀察寶石的形狀，具有多面體的外形；測(cè)試它的硬度，可在玻璃上刻畫(huà)出痕跡，初步確定它是晶體；(2)可利用寶石的折光率鑒別；(3)可進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)鑒別。1.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是X射線衍射儀B.石英玻璃和水晶的衍射圖譜相同C.通過(guò)乙酸晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)，只能測(cè)定晶胞中含有的乙酸分子數(shù)，不能推出乙酸分子的空間結(jié)構(gòu)D.晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)不能判斷晶體中存在哪些化學(xué)鍵，也不能確定鍵長(zhǎng)和鍵角答案A解析石英玻璃是非晶態(tài)二氧化硅，水晶是晶態(tài)二氧化硅，則水晶的衍射圖譜中會(huì)出現(xiàn)分立的斑點(diǎn)或明銳的衍射峰，而石英玻璃的衍射圖譜中不會(huì)出現(xiàn)分立的斑點(diǎn)或明銳的衍射峰，二者的衍射圖譜不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；通過(guò)晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)，可以判斷出晶體中哪些原子間存在化學(xué)鍵，確定鍵長(zhǎng)和鍵角，從而得出物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.嫦娥五號(hào)帶回的首批月球土壤主要用于科學(xué)研究，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.利用原子光譜可以確定月壤的元素組成B.月壤所含的鐵、金、銀、鉛、鋅、銅、銻、錸等元素均屬于過(guò)渡元素C.月壤所含輝鉬礦晶體具有對(duì)稱性、各向異性等特征D.構(gòu)成月壤中玻璃顆粒的原子、離子、分子等呈無(wú)序排列答案B解析每一種元素的原子光譜不相同，因此利用原子光譜可以確定月壤的元素組成，故A正確；鉛、銻不屬于過(guò)渡元素，故B錯(cuò)誤；晶體都有對(duì)稱性和各向異性，因此輝鉬礦晶體具有對(duì)稱性、各向異性等特征，故C正確；玻璃顆粒不是晶體，故D正確。課時(shí)對(duì)點(diǎn)練［分值：100分］(選擇題1~13題，每小題6分，共78分)題組一物質(zhì)的聚集狀態(tài)1.(2023·濟(jì)南高二聯(lián)考)液晶最重要的用途是制造液晶顯示器。下列關(guān)于液晶的說(shuō)法正確的是()A.液晶是一種液態(tài)的晶體B.所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶C.施加電場(chǎng)時(shí)，液晶分子平行于電場(chǎng)方向排列D.移去電場(chǎng)后，液晶分子相互平行排列答案C解析液晶不是一種液態(tài)的晶體，只有某些物質(zhì)存在這種情況，并不是所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶，A、B錯(cuò)誤；液晶的顯示原理為施加電場(chǎng)時(shí)，液晶分子沿電場(chǎng)方向排列，即液晶分子平行于電場(chǎng)方向排列，移去電場(chǎng)后，液晶分子恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，C正確，D錯(cuò)誤。2.下列關(guān)于等離子體的敘述錯(cuò)誤的是()A.是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)B.是一種混合物存在狀態(tài)C.具有導(dǎo)電性D.基本構(gòu)成微粒只有陰、陽(yáng)離子答案D解析等離子體中既有帶電的陽(yáng)離子和電子，也有電中性的粒子，是一個(gè)復(fù)雜的混合體系。3.水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165K時(shí)形成的。玻璃態(tài)的水無(wú)固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與普通液態(tài)水的密度相同，有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是()A.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小B.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹C.玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài)D.X射線通過(guò)玻璃態(tài)水時(shí)，能產(chǎn)生明銳的衍射峰答案C解析玻璃態(tài)水無(wú)固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，故玻璃態(tài)水不是晶體，X射線通過(guò)玻璃態(tài)水時(shí)不能產(chǎn)生明銳的衍射峰，因密度與普通水相同，故水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)時(shí)體積不變。題組二晶體和非晶體4.在水晶柱面上滴一滴熔化的石蠟，用一根紅熱的鐵針刺中凝固的石蠟，會(huì)發(fā)現(xiàn)不同方向石蠟熔化的快慢不同，這是晶體的()A.自范性 B.均一性C.晶胞“無(wú)隙并置”性 D.各向異性答案D5.下列關(guān)于晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別的敘述正確的是()A.是否為具有規(guī)則幾何外形的固體B.是否具有各向異性C.是否具有美觀、對(duì)稱的外形D.內(nèi)部微粒在空間中是否呈周期性有序排列答案D解析具有美觀、對(duì)稱、規(guī)則幾何外形的固體不一定都是晶體，如玻璃，故A、C錯(cuò)誤；晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于其內(nèi)部微粒在空間中是否按一定規(guī)律呈周期性有序排列，故B錯(cuò)誤、D正確。6.(2023·鹽城高二期末)下列過(guò)程得到的固體物質(zhì)不是晶體的是()A.降低KCl飽和溶液的溫度所得到的固體B.氣態(tài)碘直接冷卻成固態(tài)碘C.從熔融狀態(tài)結(jié)晶出來(lái)的硫D.將液態(tài)的塑料冷卻后所得到的固體答案D解析塑料是非晶體，液態(tài)塑料冷卻后得到的固體不是晶體，故選D。7.下列關(guān)于晶體的說(shuō)法正確的是()A.粉末狀的硝酸鉀固體沒(méi)有多面體外形，故為非晶體B.晶體呈現(xiàn)自范性的過(guò)程是非自發(fā)的過(guò)程C.玻璃和水晶皆為晶體，二者都有固定的熔點(diǎn)D.當(dāng)晶體生長(zhǎng)速率適當(dāng)時(shí)才可得到規(guī)則的多面體外形答案D解析粉末狀的硝酸鉀固體，每一個(gè)細(xì)小的顆粒即為一個(gè)微晶體，仍屬于晶體，故A錯(cuò)誤；晶體呈現(xiàn)自范性的過(guò)程是自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的過(guò)程，故B錯(cuò)誤；玻璃無(wú)固定熔點(diǎn)，不屬于晶體，水晶為晶體，有固定的熔點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)晶體生長(zhǎng)速率適當(dāng)時(shí)，微觀粒子排列整齊，體現(xiàn)自范性，才可得到規(guī)則的多面體外形，故D正確。題組三晶胞的理解及其微粒計(jì)算8.下列有關(guān)晶胞的說(shuō)法正確的是()A.由晶胞中的粒子數(shù)可直接確定該晶體的化學(xué)式B.若晶胞為平行六面體，則側(cè)棱上的粒子為2個(gè)晶胞共用C.晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元D.晶胞中不可能存在多個(gè)粒子答案C解析晶胞中的粒子不一定完全屬于該晶胞，故不能直接由晶胞中所含粒子數(shù)確定該晶體的化學(xué)式，A項(xiàng)錯(cuò)誤；1個(gè)晶胞中一般都有多個(gè)粒子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.研究發(fā)現(xiàn)，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性，因這三種元素都是常見(jiàn)元素，從而引起廣泛關(guān)注。該新型超導(dǎo)晶體的一個(gè)晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為()A.Mg2CNi3 B.MgCNi3C.MgCNi2 D.MgC2Ni答案B解析根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，碳原子位于該晶胞的體心，所以該晶胞中含有一個(gè)碳原子，鎂原子位于頂角處，因此鎂原子個(gè)數(shù)為8×18=1，鎳原子位于面心處，因此鎳原子個(gè)數(shù)為6×12=3，故該晶體的化學(xué)式為MgCNi10.某晶體的結(jié)構(gòu)單元如圖所示(正三棱柱)，晶體中A、B、C三種原子的數(shù)目之比為()A.3∶9∶4B.1∶4∶2C.2∶9∶4D.3∶8∶5答案B解析該結(jié)構(gòu)中含A原子個(gè)數(shù)為6×112=12，B原子個(gè)數(shù)為6×14+3×16=2，C原子個(gè)數(shù)為1，則A、B、C原子的個(gè)數(shù)比為12∶2∶1=111.一種Al?Fe合金的晶胞如圖所示。則該合金的化學(xué)式可表示為()A.Fe2AlB.FeAlC.Fe3Al2D.Fe2Al3答案A解析該晶胞中含有的鐵原子數(shù)為8×18+6×12+12×14+1=8；鋁原子都在晶胞內(nèi)部，共4個(gè)。所以鐵、鋁原子個(gè)數(shù)比為2∶1，化學(xué)式可表示為Fe12.硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)的最高紀(jì)錄。如圖所示是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)，鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有一個(gè)鎂原子；6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式為()A.MgBB.MgB2C.Mg2BD.Mg3B2答案B解析硼原子數(shù)為6，鎂原子位于上、下面心(2個(gè))及12個(gè)頂角，共有鎂原子數(shù)為2×12+12×16=3，則鎂、硼原子個(gè)數(shù)之比為1∶13.石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60)，科學(xué)家把C60和K摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物，其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞邊長(zhǎng)為apm。下列說(shuō)法正確的是()A.C60和石墨烯互為同分異構(gòu)體B.該富勒烯化合物的化學(xué)式為K2C60C.C60周?chē)染嗲揖嚯x最近的C60的數(shù)目為8D.該晶胞中含K和C60個(gè)數(shù)比為3∶4答案C解析C60和石墨烯為同種元素形成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，故A錯(cuò)誤；該晶胞中含有K的個(gè)數(shù)為1