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3.1　物质的聚集状态与晶体的常识
(30分钟　100分)
班级　　　　　　　姓名　　　　　　　成绩　　　　　
【课时目标】
基础 达标 认识晶体和非晶体的本质差异,知道晶体的特征和性质,了解获得晶体的途径;知道晶胞的概念,学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法),能根据晶胞的结构确定晶体的化学式
素养 突破 通过晶胞的判断与相关计算,培养证据推理与模型认知的学科核心素养
【课时必刷】
A级 基础训练题
1.(9分)下列物质的材质属于晶体的是 (　　)
2.(9分)等离子体喷涂是一种材料表面强化和表面改性的技术,可以使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、防辐射等性能。下列关于等离子体的说法正确的是 (　　)
A.等离子体内部全部是带电荷的微粒
B.等离子体是很好的导体
C.等离子体性质稳定,不易发生化学反应
D.等离子体是一种自然现象,不能由人工制得
3.(9分)下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 (　　)
A.区分晶体与非晶体最可靠的方法是比较硬度
B.晶体在不同方向上的硬度、导热性、导电性各不相同
C.块状固体一定是晶体,粉末状固体一定是非晶体
D.晶体都具有规则的几何外形,而非晶体都不具有规则的几何外形
4.(9分)下列关于晶体制备途径的说法正确的是 (　　)
A.芯片的基质是单晶硅,是由硅凝华制备的
B.制造激光器的KH2PO4大晶体,是由水溶液结晶制备的
C.与天然钻石媲美的CVD宝石级钻石,是由烷烃分解出的熔融态碳凝固制备的
D.紫黑色的碘晶体,是由碘凝固制备的
5.(9分)晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同,又如石墨在与层垂直的方向上的导电率是在与层平行的方向上的导电率的。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.只有①③ B.只有②④
C.只有①②③ D.①②③④
6.(9分)某化合物的晶体结构如图,镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上、下底面还各有一个镁原子;6个硼原子位于棱柱侧面上。则晶胞中Mg与B的原子个数比为 (　　)
A.1∶1　B.7∶3　C.3∶2　D.2∶3
B级 素养提升题
7.(9分)下图是两种固体的微观结构投影示意图。下列说法正确的是 (　　)
A.两种物质在一定条件下都会自发形成有规则的几何外形的晶体
B.Ⅰ形成的固体的物理性质有各向异性
C.Ⅱ形成的固体一定有固定的熔点
D.二者的X射线衍射图谱相同
8.(9分)已知NixMg1-xO晶体属于立方晶系,将Li+掺杂到该晶胞中,可得到一种高性能的p型太阳能电池材料,其结构单元如图所示。该物质的化学式为 (　　)
A.Li0.5MgNi2.375O2
B.Li0.5Mg1.125Ni2.375O2
C.Li0.5Mg1.125Ni2.375O4
D.LiMg1.125Ni2.375O4
9.(10分)Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料,具有大容量、长寿命等特点,在中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。
(1)该晶体的化学式为　　　　　　　。
(2)已知该晶胞的摩尔质量为M g·mol-1,密度为d g·cm-3。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的体积是　　　　 cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。
C级 情境创新题
10.(18分)热敏电阻的主要成分——钡钛矿晶体的晶胞结构如图所示,晶胞棱长为a cm。顶点位置被Ti4+所占据,体心位置被Ba2+所占据,所有棱心位置被O2-所占据。(已知相对原子质量:O 16　Ti 48　Ba 137)
(1)写出该晶体的化学式:　　　　。
(2)若将Ti4+置于晶胞的体心,Ba2+置于晶胞顶点,则O2-处于立方体的　　　　位置。
(3)在该物质的晶体中,每个Ti4+周围距离相等且最近的Ti4+有　　　　个;若将它们连接起来,形成的空间结构为　　　　。
(4)若晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则a=　　　　(用含ρ、NA的代数式表示)。
参 考 答 案
1.C　解析:玻璃属于非晶体,A项错误;东汉青瓷钵和唐邢窑白釉双鱼背瓶的材质均属于陶瓷,是硅酸盐产品,是非晶体,B、D两项均错误;水晶是晶体,C项正确。
2.B　解析:由大量带电微粒(离子、电子)和中性微粒(原子或分子)所组成的物质聚集体称为等离子体,A项错误;等离子体具有良好的导电性,是很好的导体,B项正确;等离子体性质活泼,可发生一般条件下无法进行的化学反应,C项错误;等离子体可以通过人工制得,D项错误。
3.B　解析:区分晶体与非晶体最可靠的方法是X射线衍射法,A项错误;晶体内部质点排列的高度有序性,使得晶体在强度、导热性、光学性质等物理性质上常常表现为各向异性,B项正确;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,C项错误;晶体具有规则的几何外形,但非晶体也可能具有规则的几何外形,如钻石形状的玻璃制品,D项错误。
4.B　解析:芯片的基质是单晶硅,是由熔融态硅凝固制备的,A项错误;制造激光器的KH2PO4大晶体,是由水溶液结晶制备的,B项正确;与天然钻石媲美的CVD宝石级钻石,是由烷烃分解出的碳通过气相沉积制备的,C项错误;紫黑色的碘晶体,是由碘凝华制备的,D项错误。
5.D　解析:晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的高度有序性,表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等方面,D项正确。
6.A　解析:利用均摊法计算晶胞的微粒个数,镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上、下底面还各有一个镁原子,故一个晶胞中镁原子的个数为12×+2×=3;6个硼原子位于棱柱侧面上,故硼原子的个数为6×=3,所以晶胞中镁原子和硼原子的个数比为1∶1。
7.B　解析:观察题图可知,Ⅰ中微粒呈周期性有序排列,Ⅱ中微粒排列不规则,故Ⅰ为晶体,Ⅱ为非晶体。晶体有各向异性,具有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,用X射线衍射实验区分晶体和非晶体,图谱明显不同,B项正确。
8.C　解析:根据均摊法,该结构单元中Li的个数为1×=0.5,Mg的个数为2×+1×=1.125,Ni的个数为7×+3×=2.375,O的个数为12×+1=4,因此该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4。
9.(1)LaNi5或(Ni5La)
(2)
10.(1)BaTiO3
(2)面心
(3)6;正八面体
(4)

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