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一、 物质的聚集状态与晶体的常识
晶体结构与性质
第三章
知 识 点 一
知识点一　物质的聚集状态
1. 物质三态间的相互转化
2. 等离子体与液晶
(1)等离子体：
①概念：气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生分解，产生电子和阳离子等。这种由__________、__________和______________组成的整体上呈__________的物质聚集体称为等离子体。
②特点：等离子体具有良好的导电性和流动性。
③应用：运用等离子体显示技术可以制造等离子体显示器等。
电子
阳离子
电中性粒子
电中性
(2)液晶：
①特征：液晶是介于__________和__________之间的物质状
态，既具有液体的__________、__________、__________等，又具有晶体的某些物理性质，如__________、__________等。
②应用：手机、电脑和电视的液晶显示器等。
液态
晶态
流动性
黏度
形变性
导热性
光学性质
[判断正误]
(1)物质的聚集状态除固、液、气三种状态外，还有其他存在
状态。(　　)
(2)等离子体是一种特殊的气体，含有带电粒子，呈电中性。
(　　)
(3)液晶分为热致液晶和溶致液晶，胶束是一种溶致液晶。
(　　)
√
√
√
例1　(2024·余姚中学高二检测)科学研究表明，宇宙中90%以
上的物质以等离子体状态存在，其原因是大部分发光星球的内
部温度和压力都很高。下列说法中，正确的是(　　)
A. 只有在宇宙中的发光星球上才存在等离子体
B. 等离子体能吸收电磁波
C. 有些难于发生的化学反应，在等离子体化学反应过程中也不能发生
D. 等离子体是一种自然现象，不能人工得到
B
例2　(2024·杭州外国语学校高二检测)1925年，世界上首次成功装配第一台电视机，短短几十年时间，电视机经历了从黑白到彩色，从手动到遥控，从平板电视机到液晶电视机的发展历
程。下列关于液晶的说法，错误的是(　　)
A. 液晶是物质的一种聚集状态
B. 液晶具有流动性
C. 液晶和液态是物质的同一种聚集状态
D. 液晶具有各向异性
C
知 识 点 二
知识点二　晶体与非晶体
1. 晶体与非晶体的本质差异
固体 自范性 微观结构
晶体 ______(能自发呈现_________外形) 原子在三维空间里呈周期性__________排列
非晶体 __________(不能自发呈现__________外形) 原子排列相对_________
有
多面体
有序
没有
多面体
无序
2. 获得晶体的三条途径
(1)__________物质凝固。
(2)__________物质冷却不经液态直接__________(凝华)。
(3)__________从溶液中析出。
熔融态
气态
凝固
溶质
3. 晶体的特性与鉴定
(1)自范性：晶体能自发地呈现__________外形的性质。
(2)各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的__________。
(3)晶体的熔点较__________，可以间接确定某一固体是否是
晶体，但区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行_____________实验。
多面体
物理性质
固定
X射线衍射
[判断正误]
(1)晶体有自范性且其微粒排列有序，在物理、化学性质上均表
现各向异性。(　　)
(2)熔融态物质快速冷却即得到晶体，如玛瑙等。(　　)
(3)粉末状的SiO2固体也有可能是晶体。(　　)
(4)一定条件下，晶体SiO2一定比非晶体SiO2的熔点高。(　　)
×
×
√
×
例3　下列关于晶体的特征及结构的叙述，错误的是(　　)
A. 晶体一般都有各向异性
B. 水晶在不同方向上硬度不一定相同
C. 有规则几何外形的固体不一定都是晶体
D. 玻璃熔化时吸热，温度不会变化
D
例4　(2024·绍兴一中高二检测)通过下列过程得到的固体，
不属于晶体的是(　　)
A. 对NaCl饱和溶液降温所得到的固体
B. 气态水直接冷却成固态水
C. 熔融的KNO3冷却后所得到的固体
D. 液态的玻璃冷却后所得到的固体
D
知 识 点 三
知识点三　晶胞
1. 晶胞与晶体的关系
(1)晶胞是描述晶体结构的__________。常规的晶胞都是_____ _____体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
(2)“无隙”是指相邻晶胞之间_____________。
(3)“并置”是指所有晶胞都是______排列的，取向______。
(4)所有晶胞的________及其内部的原子________、________及几何排列(包括取向)是完全相同的。
基本单元
平行
六面
没有任何间隙
平行
相同
形状
种类
个数
2. 晶胞中粒子数目的计算
(1)铜晶胞：
①位于顶角上的铜原子为__________个晶胞共用。
②位于面上的铜原子为 __________个晶胞共用。 因此晶体铜
中完全属于某一晶胞的铜原子数是_______________。
8
2
(2)NaCl晶胞：
NaCl晶胞
①Cl－位于__________和__________，共有__________个。
②Na＋位于__________和__________，共有__________个。
顶角
面心
4
棱上
体心
4
3. 晶胞的基本特征
晶胞是__________个顶角相同，__________套各__________根
平行棱分别相同、__________套各__________个平行面分别相同的最小平行六面体。
8
三
4
三
两
[判断正误]
(1)所有的晶胞都是平行六面体，在晶体中“无隙并置”。
(　　)
(2)晶胞是晶体结构的基本单元，不同晶体中晶胞的大小和形状
都相同。(　　)
(3)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞。(　　)
(4)铜晶胞是面心立方结构，平均每个晶胞中含有14个铜原子。
(　　)
×
×
×
×
例5　下列各项是晶体结构中具有代表性的最小重复单元的排列方式(图中：○—X，●—Y， —Z)，其对应的化学式，错
误的是(　　)
B
例6　(2024·严州中学高二检测)如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶胞结构，请回答下列问题：
(1)在该晶体中，每个钛离子周围与它最接近且等距离的钛离子有__________个。
(2)该晶胞中元素氧、钛、钙的粒子个数比是__________。　
6
3∶1∶1
知 识 点 四
知识点四　晶体结构的测定
1. 常用仪器：_____________。
2. 测定过程：当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体
中的__________相互作用，会在记录仪上产生___________或
者______________。
3. 作用：根据衍射图，经过计算可以获得晶体结构的有关信
息，包括晶胞__________和_________、________或_______在
微观空间__________呈现的对称类型、原子在晶胞里的______和_______等，以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。
X射线衍射仪
电子
分立的斑点
明锐的衍射峰
形状
大小
分子
原子
有序排列
数目
位置
[判断正误]
(1)测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。(　　)
(2)石英玻璃和水晶的X射线衍射图谱相同。(　　)
(3)通过乙酸晶体的X射线衍射实验，只能测定晶胞中含有的乙酸分子数，不能推出乙酸分子的空间结构。(　　)
(4)晶体的X射线衍射实验不能判断晶体中存在哪些化学键，也不能确定键长和键角。(　　)
√
×
×
×
例7　“嫦娥六号”带回的首批月壤主要用于科学研究。下列
说法中，错误的是(　　)
A. 利用原子光谱可以确定月壤的元素组成
B. 月壤所含的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等元素均属于过渡元素
C. 月壤所含辉钼矿晶体具有对称性、各向异性等特征
D. 构成月壤中玻璃颗粒的原子、离子、分子等呈无序排列
B
随 堂 检 测
1. 关于晶体的自范性，下列说法中正确的是(　　)
A. 破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体
B. 缺角的硫酸铜晶体在饱和CuSO4溶液中慢慢变为规则的立方体晶块
C. 圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性
D. 由玻璃制成规则的玻璃球，体现了晶体的自范性
B
D
3. 如图所示为科学家发现的一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子。顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原
子是碳原子，则它的化学式是(　　)
A. TiC B. Ti6C7
C. Ti14C13 D. Ti13C14
C
4. (1)如图所示，依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图。请回答下列问题：
钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图
平均含有的原子数为：Na__________个；Zn__________个；
I__________个；C__________个。
2
2
8
8
(2)因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同，对铁晶体用X射线衍射进行测定，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构示意图如下：
A、B两种晶胞中含有的铁原子数分别是_______、______。
2
4

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