物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識(精講)(人教版2019選擇性必修2)(解析版)

3.1物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識（精講）思維導圖思維導圖常見考點常見考點考點一物質的聚集狀態(tài)【例1-1】（2021·全國·高二課時練習）下列有關等離子體的敘述，不正確的是A．等離子體是物質的另一種聚集狀態(tài) B．等離子體是很好的導體C．水可能形成等離子體狀態(tài) D．等離子體中的微粒不帶電荷【答案】D【解析】A．等離子體由離子、電子以及未電離的中性粒子的集合組成，是物質的另一種聚集狀態(tài)，故A正確；B．等離子體具有良好的導電性，是很好的導體，故B正確；C．通過強熱、電磁輻射等方式也能由水形成等離子體，故C正確；D.等離子體中的微粒帶有電荷，而且能自由移動，所以等離子體具有良好的導電性，故D錯誤；答案選D?！纠?-2】（2021·全國·）下列關于物質聚集狀態(tài)的敘述中，錯誤的是A．在電場存在的情況下，液晶分子沿著電場方向有序排列B．非晶體的內部原子或分子的排列雜亂無章C．物質的聚集狀態(tài)除了晶態(tài)、非晶態(tài)還有塑晶態(tài)、液晶態(tài)等D．等離子體是指由電子、陽離子組成的帶有一定電荷的物質聚集體【答案】D【解析】A．液晶分子間的相互作用容易受溫度、壓力、電場的影響，在電場存在的情況下，液晶分子沿著電場方向有序排列，A正確；B．內部原子或分子的排列呈現(xiàn)雜亂無章的分布狀態(tài)的固體物質稱為非晶體，B正確；C．物質的聚集狀態(tài)有晶態(tài)、非晶態(tài)還有塑晶態(tài)、液晶態(tài)，Ｃ正確；D．等離子體由電子、陽離子和中性粒子組成正、負電荷大致相等，整體上呈電中性，D錯誤；故選D?！疽挥缛础?．（2021·上?！の挥袑W高一階段練習）下列關于物質聚集狀態(tài)的說法正確的是A．氣體有固定的形狀和體積B．固體、液體不易被壓縮的原因是構成的微粒直徑太大C．影響物質聚集狀態(tài)的外界因素主要是溫度D．不同聚集狀態(tài)的物質其內部微粒之間的平均距離、作用力和運動方式各不相同【答案】D【解析】A．壓縮氣體，一般來說氣體體積減小，故氣體沒有固定的形狀和體積，故A錯誤；B．固體、液體不易被壓縮的原因是粒子之間間距很小，幾乎為零，故B錯誤；C．影響物質聚集狀態(tài)的外界因素是溫度、壓強，故C錯誤；D．氣體微粒間間距一般大于固體和液體微粒間間距，氣體分子運動速度一般比固體和液體分子運動速度快，因此不同聚集狀態(tài)的物質其內部微粒之間的平均距離、運動方式不相同，故D正確。綜上所述，答案為D。2．（2021·江蘇·沛縣教師發(fā)展中心）下列關于物質聚集狀態(tài)的說法正確的是A．氣體有固定的形狀和體積B．固體、液體不易被壓縮的原因是構成的粒子直徑太大C．影響物質聚集狀態(tài)的外界因素是溫度D．不同聚集狀態(tài)的物質其內部微粒之間的平均距離、運動方式不相同【答案】D【解析】A．壓縮氣體，一般來說氣體體積減小，故A錯誤；B．固體、液體不易被壓縮的原因是粒子之間間距很小，幾乎為零，故B錯誤；C．影響物質聚集狀態(tài)的外界因素是溫度、壓強，故C錯誤；D．氣體微粒間間距一般大于固體和液體微粒間間距，氣體分子運動速度一般比固體和液體分子運動速度快，因此不同聚集狀態(tài)的物質其內部微粒之間的平均距離、運動方式不相同，故D正確。綜上所述，答案為D。3．（2021·全國·高三專題練習）高溫、紫外線、X射線和γ射線等都可以使氣體轉化為等離子體。下列敘述中不涉及等離子體的是A．日光燈和霓虹燈的燈管中 B．蠟燭的火焰中C．流星的尾部 D．南極的冰山中【答案】D【解析】高溫下存在等離子體，日光燈、霓虹燈、蠟燭、流星都能形成高溫環(huán)境。故答案選D。4．（2020·全國·）有關等離子體的說法不正確的是（）A．等離子體內部全部是帶電荷的微粒B．等離子體中正、負電荷大致相等C．等離子體具有很好的導電性D．等離子體用途十分廣泛【答案】A【解析】由大量帶電微粒（離子、電子）和中性微粒（原子或分子）所組成的物質聚集體稱為等離子體。因為等離子體中正、負電荷數(shù)大致相等，總體來看等離子體呈準電中性，等離子體具有很好的導電性，用途十分廣泛，所以選項A不正確，其余選項都是正確的；故答案選A?？键c二晶體與非晶體【例2-1】（2021·全國·專題練習）有關晶體的下列說法中，正確的是A．晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定B．共價晶體中共價鍵越強，熔點越高C．冰融化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂D．氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞【答案】B【解析】A．晶體中分子間作用力越大，克服分子間作用力使物質熔化、氣化需消耗的能量就越大，物質的熔沸點就越高，而物質分子的穩(wěn)定性與分子內化學鍵強弱有關，與分子的穩(wěn)定性沒有關系，A錯誤；B．共價晶體中原子之間以共價鍵結合，共價鍵越強，斷裂共價鍵需消耗的能量就越高，物質的熔點、沸點就越高，B正確；C．冰融化時克服的是水分子中分子間作用力及氫鍵，而物質分子內的共價鍵不發(fā)生斷裂，C錯誤；D．氯化鈉是離子晶體，在其受熱熔化時離子鍵會被破壞，D錯誤；故合理選項是B。【例2-2】（2021·浙江·寧波市北侖中學高二期中）下列哪些性質或方法不能區(qū)別晶體與玻璃體A．各向異性 B．X射線衍射C．導電性 D．原子在三維空間里呈周期性有序排列【答案】C【解析】根據(jù)晶體的特點和性質可知，晶體具有規(guī)則的幾何外形、物理性質具有各向異性、衍射時能看到譜線、且晶體除金屬晶體外，一般不容易導電，故選C項?！疽挥缛础?．（2021·全國·高一課時練習）下列關于晶體的說法正確的是A．凡有規(guī)則幾何外形的固體均為晶體B．晶體在不同方向上的硬度、導熱性、導電性均相同C．水晶有固定的熔點，普通玻璃無固定的熔點D．將飽和硫酸銅溶液冷卻降溫，析出的固體不是晶體【答案】C【解析】A．具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，故A錯誤；B．由于晶體內部質點排列的高度有序性，使得晶體在強度、導熱性、光學性質等物理性質上常常表現(xiàn)為各向異性，故B錯誤；C．水晶是晶體，有固定的熔點，普通玻璃是混合物無固定的熔點，故C正確；D．得到晶體一般有三條途徑：①熔融態(tài)物質凝固；②氣態(tài)物質冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)；③溶質從溶液中析出，所以將飽和硫酸銅溶液冷卻降溫，析出的固體是晶體，故D錯誤；故選C。2．（2021·全國·高二課時練習）下列關于晶體性質的描述中，正確的是A．晶體具有物理性質各向同性的特點B．形成晶體的形態(tài)與結晶過程的速率無關C．用射線衍射實驗可以區(qū)分晶體和非晶體D．晶體表現(xiàn)自范性的過程是自發(fā)過程，不需要外界條件【答案】C【解析】A．由于晶體內部質點排列的有序性，所以晶體的某些物理性質具有各向異性的特點，故A錯誤；B．晶體的形成都有一定的形成條件，如溫度、結晶速率等，故B錯誤；C．X射線衍射實驗能夠測出物質的內部結構，根據(jù)微粒是否有規(guī)則的排列可區(qū)分晶體與非晶體，故C正確；D．晶體的自范性指晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質，所謂自發(fā)過程，即自動發(fā)生的過程，不過自發(fā)過程的實現(xiàn)仍需要一定的外界條件，故D錯誤；故選C。3．（2021·全國·高二）下列物質有固定熔點的是A．鋼化玻璃 B．水泥 C．水玻璃 D．碳酸鈉【答案】D【解析】鋼化玻璃、水泥、水玻璃(硅酸鈉的水溶液)均為混合物，不是晶體，沒有固定熔點，碳酸鈉是一種離子晶體，有固定熔點；故答案為D。4．（2021·北京通州·高二期中）通過下列操作獲得的物質不是晶體的是A．液態(tài)水急速冷卻到-108℃ B．凝華獲得的碘C．從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅 D．從熔融態(tài)以適當速率凝固獲得的硫【答案】A【解析】獲得晶體的一般途徑有三種：熔融態(tài)物質凝固；氣態(tài)物質冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)；溶質從溶液中析出。B、C、D得到的都是晶體，液態(tài)水急速冷卻到-108℃得到的是玻璃態(tài)物質，不屬于晶體，故合理選項是A。考點三晶胞【例3-1】（2021·全國·高二課時練習）下列有關晶胞的敘述中，正確的是。A．晶胞是晶體結構中最小的重復單元B．晶胞中的任何一個粒子都屬于該晶胞C．所有晶體都是由平行六面體無隙組合而成D．不同晶體中的晶胞的大小和形狀均相同【答案】A【解析】A．晶體結構中的最小重復單元是晶胞，A正確；B．由于晶胞要無隙并置排列，必然出現(xiàn)相鄰晶胞共用粒子的情況，B錯誤；C．大部分晶體是由平行六面體形晶胞無隙并置而成，但不是所有晶體，C錯誤；D．不同晶體中的晶胞形狀可能相同，但晶胞的大小不相同，如果形狀和大小均相同，則是同一種晶胞，D錯誤；答案選A。【例3-2】（2022·遼寧沈陽·一模）F、K和Ni三種元素組成的一種化合物的晶胞如圖所示。下列說法錯誤的是A．Ni位于元素周期表d區(qū) B．該物質的化學式為K2NiF4C．Ni的配位數(shù)為6 D．該晶體屬于分子晶體【答案】D【解析】A．Ni是28號元素，電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，位于元素周期表d區(qū)，A正確；B．晶胞中含有K為8×+2=4，F(xiàn)為16×+4×+2=8，Ni為8×+1=2，化學式為K4Ni2F8，化學式為K2NiF4，B正確；C．由圖像可知，每個Ni周圍距離最近的F有6個，故Ni的配位數(shù)為6，C正確；D．該晶胞由陽離子和陰離子構成，屬于離子晶體，D錯誤；故選D?！疽挥缛础?．（2021·全國·高二課時練習）因生產金屬鐵的工藝和溫度等因素不同，產生的鐵單質的晶體結構、密度和性質均不同，對鐵晶體用X射線衍射進行測定，測得A、B兩種晶胞，其晶胞結構示意圖如下：則A、B兩種晶胞中含有的鐵原子數(shù)分別是：___________、___________個?！敬鸢浮?4【解析】A晶胞中鐵原子在8個頂點和1個中心，則含有鐵原子是8×+1=2個；B晶胞中鐵原子在8個頂點和6個面心，含有鐵原子為8×+6×=4個。2．（2021·全國·高二課時練習）在高溫超導領域中，有一種化合物叫鈣鈦礦，其晶胞如圖所示。試回答：（1）在該晶體中每個鈦離子周圍與它最近且相等距離的鈦離子有多少個____？（2）在該晶胞中氧、鈣、鈦的粒子個數(shù)比是多少____？【答案】（1）6（2）3：1：1【解析】（1）根據(jù)晶胞的結構可知，以晶胞頂點上的鈦離子為例，與之最近的鈦離子分布在與同一棱的頂點上，由對稱性可知，這樣的離子有6個(上下左右前后各一個)；（2）利用均攤法可知，在每個晶胞中鈦離子個數(shù)為8×=1，氧離子的個數(shù)為12×=3，鈣離子個數(shù)為1，所以氧、鈣、鈦的粒子個數(shù)比是3：1：1。3．（2021·全國·高三專題練習）在某種含鎂、鎳、碳3種元素的超導材料晶體中，鎂原子和鎳原子一起以立方最密堆積方式形成有序結構。結構中的兩種八面體空隙，一種完全由鎳原子構成，另種由鎳原子和鎂原子共同構成，碳原子只填充在由鎳原子構成的八面體空隙中，晶胞如圖所示。（1）組成該晶體的化學式為__。（2）完全由鎳原子構成的八面體空隙與由鎳原子和鎂原子共同構成的八面體空隙的數(shù)量比為__。（3）若取碳原子為晶胞頂點，則鎳原子位于晶胞的__位置?！敬鸢浮浚?）MgNi3C（2）