1、第三章 第1节认识晶体发 展 目 标体 系 构 建1.通过生活中常见晶体和非晶体的实例，了解晶体的特征，认识晶体与非晶体的区别。2.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性，认识简单的晶胞，会用切割法确定晶胞微粒数目及晶体化学式。一、晶体的特性1晶体的概念(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。(2)非晶体：内部微粒无周期性重复排列的固体物质。2晶体的特性(1)晶体的自范性：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。(2)晶体的各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。(3)晶体有特定的对称性：晶体具有规则的几何外形。3晶体的分
2、类(1)分类标准：根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用的不同。(2)分类晶体类型构成微粒微粒间的相互作用实例离子晶体阴、阳离子离子键NaCl金属晶体金属阳离子、自由电子金属键铜共价晶体(原子晶体)原子共价键金刚石分子晶体分子分子间作用力冰微点拨：晶体与非晶体的最大区别在于物质内部的微粒是否有序排列。二、晶体结构的基本重复单元晶胞概念晶体结构中基本的重复单元形状大小、形状完全相同的平行六面体晶体中晶胞的排列方式无隙并置“切割法”计算某晶胞中的微粒，如果被n个晶胞所共有，则微粒的1/n属于该晶胞微点拨：晶胞的形状大多数是平行六面体，但也有其他形状，如三棱柱、八面体等。1判断正误(正确的打“”，错
3、误的打“”)(1)晶体一定是固体，固体不一定是晶体()(2)晶胞都是平行六面体()(3)区分晶体与非晶体最可靠的方法是确定有没有固定的熔点()(4)粉末状固体也可能是晶体()(5)由晶胞组成的晶体，其化学式表示一个分子中原子的数目()2下列不属于晶体特性的是()A具有规则的几何外形B具有各向异性C具有对称性D没有固定的熔点D晶体具有规则的几何外形、各向异性、自范性、对称性等特征，且晶体有固定的熔点。3下列有关晶胞的叙述，不正确的是()A晶胞是晶体最小的结构重复单元B不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同C晶胞中的微粒可能不完全属于该晶胞D已知晶胞的组成就可推知晶体的组成B描述晶体结构的基本单元(最
4、小重复单元)叫晶胞，A正确；相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体中晶胞的大小和形状不一定相同，B错误；晶胞中有的微粒被若干个晶胞所共用，而不专属于某个晶胞，C正确；根据晶胞的组成，可以利用“均摊法”推知晶体的组成，D正确。晶体与非晶体的区别(素养养成宏观辨识与微观探析)1我们吃的食盐是粉末状的没有固定形状的颗粒，是不是说明食盐不是晶体？提示：食盐是晶体，晶胞的规则几何外形用肉眼是看不到的。2能不能只通过外观就能区分晶体和非晶体？提示：不能仅仅通过外观判断晶体和非晶体，非晶体经过加工也能具有规则的几何外形。固体外观微观结构自范性各向异性熔点晶体具有规则的几何外形微粒在三维空间周期性有序排
5、列有各向异性固定非晶体不具有规则的几何外形微粒排列相对无序没有各向同性不固定本质区别微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列【例1】区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是()A测定熔点、沸点B观察外形C对固体进行X射线衍射实验D通过比较硬度确定C从外形和某些物理性质可以初步鉴别晶体和非晶体，但并不一定可靠。区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，所以只有C选项正确。依据晶体的特性判断固体是不是晶体，存在一定的不确定性，应从本质特征上进行把握。1下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是()A具有规则几何外形的固体均为晶体B晶体具有自范性，非晶体没有自范性C晶体研碎后即变为非晶体D将玻
6、璃加工成规则的固体即变成晶体B晶体的规则几何外形是自发形成的，有些固体尽管有规则的几何外形，但由于不是自发形成的，所以不属于晶体，因此，A、D项错误。晶体是由晶胞通过无隙并置形成的，构成晶体的微粒在三维空间呈现周期性的有序排列，因此，晶体研碎成小的颗粒仍然是晶体，所以C项错误。自范性是晶体和非晶体的本质区别，B项正确。2下列叙述正确的是()A固体SiO2一定是晶体B晶体有固定的组成，非晶体没有固定的组成C晶体内部的微粒按一定规律呈周期性有序排列D冰和固体碘晶体中相互作用力相同CSiO2的存在形态有结晶形和无定形两大类，故固体SiO2不一定是晶体，A错误；晶体有固定的组成，但一些非晶体，如无定形
7、SiO2也具有固定组成，B错误；晶体内部的微粒按一定规律呈周期性有序排列，C正确；冰晶体中水分子间存在氢键和范德华力，碘晶体中碘分子之间只有范德华力，二者晶体中相互作用力不相同，D错误。晶胞中微粒数目的计算一切割法(素养养成证据推理与模型认知)1平行六面体晶胞中不同位置的微粒数的计算某个微粒为n个晶胞所共有，则该微粒有属于这个晶胞。2非平行六面体形结构单元若结构单元不是平行六面体形，则微粒对结构单元的贡献视情况而定，与平行六面体形晶胞不同的是计算顶点以及侧棱上的微粒情况。以右图的三棱柱形结构单元为例，要12个三棱柱才能将一个顶点完全盖住，所以顶点为12个结构单元共用，相应的其侧棱被6个结构单元
8、共用，上下边为4个结构单元所有，中间为一个结构单元独有：A：4B：362C：111因此，A、B、C三种微粒的个数比为163。3气态团簇分子不能用切割法如图所示，由金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，顶角和面上的原子是M原子，棱中心和体心的原子是N原子，则分子式可表示为M14N13或N13M14。【例2】硼和镁可形成超导化合物。如图是该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、下面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱的侧棱上，则该化合物的化学式可表示为()AMgBBMg3B2CMgB2DMg2B3B根据晶体结构单元可知，在正六棱柱顶点上的镁原子被6个正六棱柱所共用，在上、下
9、面上的镁原子被2个正六棱柱所共用，侧棱上的硼原子被3个正六棱柱所共用，根据均摊法可知晶胞中Mg原子个数为2263，B原子的个数为62，所以晶体中Mg原子和B原子的个数比为32，化学式为Mg3B2，B正确。1.某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其晶胞中原子的排列方式如图所示，晶体中A、B、C的原子个数比为()A131B231C121D133C由题图可知，该晶胞中A原子个数为81，B原子个数为42，C原子个数为1，所以晶体中A、B、C的原子个数比为121，C正确。2某晶体的晶胞结构如图所示，这种晶体中A、B、C三种原子的数目比为()A394B142C294D385B该晶胞中含A原子个数为6，B原
10、子个数为632，C原子个数为1，则A、B、C原子的个数比为21142。明矾石蜡1如图所示，明矾和石蜡均有规则的几何外形，两者均为晶体吗？提示：明矾是晶体，石蜡是非晶体。利用外形区别晶体和非晶体不可靠。2晶体与非晶体的本质区别是什么？提示：物质内部的微粒是否有序排列。3晶体的特征有哪些？提示：自范性，各向异性，规则的几何外形。通过本情境素材对晶体的特征及晶体与非晶体的区别的分析，提升了“宏观辨识与微观探析”的学科素养。1下列关于晶体性质的叙述中，不正确的是()A晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地形成规则的多面体外形B晶体的各向异性和对称性是矛盾的C晶体的对称性是微观粒子在空间按一定规律
11、做周期性重复排列的必然结果D晶体的各向异性取决于微观粒子在各个方向上的不同排列B晶体的各向异性取决于微观粒子在各个方向上的不同排列，而对称性是微观粒子在空间按一定规律做周期性重复排列的必然结果，二者并不矛盾。2(素养题)仔细观察下图，它表示()A晶体B晶体或非晶体C非晶体D不能确定C观察最右侧一个空隙中有2个大球，而左上角一个空隙中有1个大球，因此此固体的构成微粒排列无序，为非晶体。3云母属晶体，是单斜晶系一族层状结构的硅酸盐矿物的总称。用烧热了的针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面时，熔化了的石蜡呈现椭圆形，这是因为()A云母是热的不良导体，传热不均匀B石蜡是热的不良导体，传热不均匀C石蜡
12、具有各向异性，不同的方向导热性不同D云母具有各向异性，不同的方向导热性不同D云母属晶体，晶体具有各向异性。4.某离子化合物的晶胞为如图所示的立体结构，晶胞是整个晶体中最基本的重复单元。阳离子位于此晶胞的中心，阴离子位于8个顶点，该离子化合物中，阴、阳离子个数比是()A18B14C12 D 11D阳离子为该晶胞独立拥有，而每个阴离子则为8个晶胞共用，所以晶胞拥有阴离子个数为81，故D项正确。5(1)X(Zn)与Y(S)所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在1个晶胞中，X离子的数目为_。该化合物的化学式为_。(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。解析(1)一个晶胞中Zn2的数目1(8个顶点)3(6个面心)4，S2的数目4(4个体内)。(2)由晶胞结构示意图，根据切割法，可得B原子为812个，N原子为412个，则该功能陶瓷的化学式为BN。答案(1)4ZnS(2)2BN
