物质结构与性质：第3章 第1节 认识晶体

第1节认识晶体

1．了解晶体的重要特征，简单了解晶体的分类。

2．通过等径圆球与非等径圆球的堆积模型认识晶体中微粒排列的周期性规律。(重点)

3．了解晶胞的概念，以及晶胞与晶体的关系，会用“切割法”确定晶胞中的粒子数目(或粒子数目比)和晶体的化学式。(重难点)

晶体的特性

[基础·初探]

教材整理1晶体

1．晶体的概念

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．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。

1．晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同？

【提示】晶体与非晶体不同之处：晶体外观上有规则的几何外形；晶体的特性：自范性、各向异性、对称性；晶体的结构：内部微粒在空间按一定规律做周期性重复性排列。

2．用什么方法区别晶体和非晶体？

【提示】测定熔点法。晶体有固定的熔点，非晶体无固定熔点。教材整理2晶体的分类

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

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

(1)1 mol NaCl晶体含N A个NaCl分子。(×)

(2)金属晶体是由金属键为基本作用形成的，还含有离子键。(×)

(3)SiO2属于原子晶体。(√)

(4)构成分子晶体的微粒是分子，故稀有气体形成的晶体不属于分子晶体。(×)

[核心·突破]

晶体和非晶体的区别

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

粒子在三维空间周

期性有序排列

有各向异性固定

非晶体不具有规则的

几何外形

粒子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

题组1晶体

1．下列物质具有自范性、各向异性的是()

A．钢化玻璃B．塑料

C．水晶D．陶瓷

【解析】晶体具有自范性和各向异性，钢化玻璃、塑料、陶瓷均不属于晶体。

【答案】 C

2．下列不属于晶体的特点的是()

A．一定有固定的几何外形

B．一定有各向异性

C．一定有固定的熔点

D．一定是无色透明的固体

【解析】晶体的特点有：有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性，但不一定是无色透明的固体，如紫黑色的碘晶体、蓝色的硫酸铜晶体。

【答案】 D

3．普通玻璃和水晶的根本区别在于()

A．外形不一样

B．普通玻璃的基本构成粒子无规则地排列，水晶的基本构成粒子按一定规律做周期性重复排列

C．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点

D．水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换

【解析】晶体和非晶体的本质区别就是粒子(原子、离子或分子)在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。

【答案】 B

题组2晶体的分类

4．下列晶体中由原子直接构成的分子晶体是()

A．氯化钠B．氦气

C．金刚石D．金属

【解析】A项，氯化钠是由Na＋和Cl－通过离子键结合形成的离子晶体；B项，氦气是由氦气原子(分子)通过分子间作用力结合形成的分子晶体；C项，金刚石是由碳原子通过共价键结合形成的原子晶体；D项，金属是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合形成的金属晶体。

【答案】 B

5．下列晶体熔化时不需要破坏化学键的是()

A．金刚石B．食盐

C．干冰D．金属钾

【解析】熔化时金刚石断裂共价键，食盐断裂离子键，干冰断裂分子间作用力(范德华力)，金属钾断裂金属键。

【答案】 C

6．关于晶体与化学键关系的下列说法中，正确的是()

A．离子晶体中一定存在共价键

B．原子晶体中可能存在离子键

C．金属晶体中含有离子，但却不存在离子键

D．分子晶体中一定存在共价键

【解析】A项，离子晶体中一定存在离子键，可能存在共价键；B项，原子晶体中只存在共价键；D项，分子晶体中可能存在共价键。

【答案】 C

【规律总结】判断晶体类型的依据

(1)依据构成晶体微粒的种类。离子晶体：阴、阳离子；分子晶体：分子；原子晶体：原子；金属晶体：金属阳离子和自由电子。

(2)依据构成晶体微粒之间的作用。离子晶体：离子键；分子晶体：分子间作用力；原子晶体：共价键；金属晶体：金属键。

晶体结构的堆积模型

[基础·初探]

教材整理1等径圆球的密堆积——金属晶体

1.

2.配位数：在密堆积中，一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目。

(1)等径圆球在每一列上进行紧密堆积的方式只有一种。(√)

(2)金属镁的晶体属于A3型最密堆积。(√)

(3)金属铜的晶体属于A1型最密堆积。(√)

(4)金属晶体的配位数都相同。(×)

教材整理2非等径圆球的密堆积

所有晶体微粒都采取紧密堆积的排列方式吗？

【提示】不一定。

[合作·探究]

[探究背景]

中学化学常见物质：NaCl、蔗糖、干冰、ZnCl2、铜、玻璃、钠、金刚石、SiO2、甲烷晶体。

[探究问题]

1．属于离子晶体的是NaCl、ZnCl2，属于分子晶体的是蔗糖、干冰、甲烷晶体，属于金属晶体的是铜、钠，属于原子晶体的是金刚石、SiO2。

2．不服从紧密堆积原理的晶体是金刚石、SiO2，并解释其原因。

【提示】形成原子晶体微粒间以共价键进行堆积，因共价键有饱和性和方向性，决定了一个原子周围的其他原子数目不仅是有限的，而且堆积方向也是一