鲁科版高中化学选修三3.1认识晶体.docx

高中化学学习材料
知能巩固提升
一、选择题
1.(双选)下列物质属于晶体的是( )
A.橡胶
B.玻璃
C.食盐
D.水晶
2.(2012·滨州高二检测)晶体与非晶体在微观结构上存在着本质区别，这就决定了晶体在宏观上也存在着一些不同于非晶体的独特性质，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呈现封闭规则的多面体几何外形
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按一定规律做周期性重复排列的必然结果
D.晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性
3.下列现象表现为晶体的自范性的是( )
A.NaCl溶于水
B.KMnO4受热分解
C.不规则的晶体能生长成规则的
D.碘升华
4.下列有关晶胞的说法正确的是( )
A.晶胞是晶体中最小的结构单元
B.晶胞中所有的粒子都为几个晶胞共用
C.晶胞均为长方体
D.不同晶体的晶胞不一定相同
5.关于晶体堆积模型的叙述正确的是( )
A.所有的晶体都采用密堆积的形式
B.由于金属键没有方向性和饱和性，因此金属晶体采用密堆积的形式
C.金属晶体和离子晶体都采用等径圆球密堆积的形式
D.原子晶体不遵循密堆积的形式
6.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是( )
A.3∶9∶4
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
7.下列叙述中，正确的是( )
A.具有规则几何外形的固体一定是晶体
B.晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
C.具有各向异性的固体一定是晶体
D.晶体、非晶体具有固定的熔点
8.根据晶体中的晶胞结构，判断下列晶体的化学式中不正确的是( )
9.下列有关晶胞的说法正确的是( )
A.晶胞中所含粒子数即为晶体的化学式
B.若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用
C.若晶胞为六棱柱，顶点上的粒子为6个晶胞共用
D.晶胞中不可能存在多个粒子
10.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇小分子，如右图所示，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，它的化学式是( )
A.Ti13C13
B.TiC
C.CTi
D.Ti14C13
二、非选择题
11.某离子晶体晶胞的结构如图所示，
X(●)位于立方体顶点，Y(〇)位于立方体中心。

试分析：
(1)晶体的化学式为。

(2)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX是。

12.现有甲、乙、丙(如下图)三种晶体的晶胞：(甲中x处于晶胞的中心，乙中a 处于晶胞的中心)，可推知：
甲晶体中x与y的个数比是___________，乙中a与b的个数比是___________，丙晶胞中有___________个c离子，有个d离子。

13.(2012·泰州高二检测)已知铜晶胞是面心立方晶胞，
该晶胞的边长为3.6210-10 m，每一个铜原子的质量为
1.05510-25 kg ，试回答下列问题：
(1)一个晶胞中“实际”拥有的铜原子数是多少？
(2)该晶胞的体积是多大？
(3)利用以上结果计算金属铜的密度。

答案解析
1.【解析】选C 、D 。

固体有晶体和非晶体之分，晶体是内部微粒(原子、离子和分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质，食盐、冰、金属、钻石、水晶、大部分的矿石等都是晶体；非晶体的内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态，如玻璃、橡胶等都是非晶体。

2.【解析】选B 。

结构决定性质，晶体的宏观性质必定取决于其微观的结构，正是由于晶体内部微观粒子按一定规律做周期性重复排列，才出现了晶体的一系列外部特征——自范性、各向异性、对称性等。

晶体的各向异性和对称性都反映了晶体的基本构成微粒在排列时是按一定方向性和一定距离的间隔性进行
的，所以两者不是矛盾的。

3.【解析】选C 。

晶体的自范性指的是晶体能自发地呈现多面体外形的性质。

4.【解析】选D 。

晶胞是晶体的最小重复单元，但不一定是最小结构单元；B 项晶胞中有些粒子为晶胞独自拥有；C 项晶胞多数为平行六面体，不一定为长方体。

5.【解析】选D 。

金属键、离子键和分子间作用力都没有方向性和饱和性，因此都极可能地采用密堆积的形式，但是由于共价键既有方向性，又有饱和性，因此原子晶体的堆积方式不是密堆积。

金属晶体采用等径圆球的密堆积形式，离子晶体采用非等径圆球密堆积形式。

6.【解析】选B 。

这不是一个立方晶胞结构，而是一个正三棱柱结构，那么依据实际情况来计算，原子的分摊数为顶点1/12，水平棱上1/4，竖棱上1/6，面上1/2，内部为1。

A 、B 、C 三种粒子数的比为：111(6)(63)11:4:21246
⨯
⨯+⨯=。

:: 【方法技巧】确定晶体化学式的方法
(1)通过晶胞结构求一个晶胞独自拥有的每种原子的个数，进而求出各原子的个数比，即为晶体的化学式。

(2)计算晶胞中拥有的微粒时，一定要观察清楚粒子在晶胞中的位置，再加上空间想象力，用均摊法很容易得出答案。

7.【解析】选C。

晶体与非晶体的根本区别在于其内部微粒在空间是否按一定规律做周期性重复排列。

晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性是其内部微粒规律性排列的外部反映，因此B错。

有些人工加工而成的固体也具有规则几何外形和高度对称性，但具有各向异性的固体一定是晶体，所以A 错，C正确。

晶体具有固定的熔点而非晶体不具有固定的熔点，因此D错。

8.【解析】选A。

确定晶体的化学式，其实就是确定晶胞中各粒子的个数比。

在立方晶胞中，只有处于晶胞内部的粒子才完全属于该晶胞，处于面上的粒子有1/2属于该晶胞，处于棱上的粒子有1/4属于该晶胞，处于各顶点上的粒子只有1/8属于该晶胞。

据此可以算出上述晶体的化学式分别是AB、C2D、EF、XY3Z，所以A选项错误。

9.【解析】选C。

晶胞中的粒子数不一定为晶体的化学式，如金属铜的晶胞中，铜原子个数为4；B项平行六面体侧棱上的粒子为3个晶胞共用；C项如图所示，顶点为6个晶胞共用。

D项，晶胞内可能含有多种粒子，如NaCl晶胞。

10.【思路点拨】解答本题注意以下两点：
(1)分子中的粒子和晶胞中的粒子不相同；
(2)分子式指分子中实际拥有粒子的数目。

【解析】选D。

从题目本身来看，本题图形类似NaCl晶胞的图形，按顶点算1/8，棱中点算1/4，面心算1/2，中心算1的规则很快可算出Ti∶C=1∶1，或一部分同学甚至已记住答案，就是1∶1，所以误认为答案为TiC或CTi。

其实，本题命题者一开始就清楚交待：它是一个小分子，而非像NaCl晶体那样的巨型分子。

所以，审题清楚是至关重要的。

11.【思路点拨】解答本题注意以下两点：
(1)用均摊法计算晶胞中拥有粒子的数目；
(2)根据晶胞中微粒的个数可以求得晶体的化学式。

【解析】(1)采用均摊法，X的个数=11
4
82
⨯=个，Y在体内，个数是1个。

X与Y 的个数比是1∶2。

(2)若将4个X连接，构成1个正四面体，Y位于正四面体的中心，可联系CH4的键角，知∠XYX＝109.5°。

答案：(1)XY2或Y2X (2)109.5°
【互动探究】(1)晶体中与每个Y距离最近且等距离的X有几个？与每个X距离最近且等距离的Y有几个？
提示：与每个Y距离最近的X是小立方体顶点的X，有4个。

与每个X最近的Y 是小立方体体心的Y，有8个。

(2)设该立方体的棱长为a，最近的X和Y之间的距离是多少？
提示：最近的X和Y。

12.【解析】处于晶胞中心的x或a为该晶胞单独占有，位于立方体顶点的微粒为8个立方体共有，位于立方体棱边的微粒为4个立方体共有，位于立方体面的微粒为2个立方体共有，所以x∶y＝1∶61/8＝4∶3；a∶b=1∶81/8＝1∶1；丙晶胞中c离子为121/4+1＝4(个)；d离子为81/8+61/2＝4(个)
答案：4∶3 1∶1 4 4
13.【解析】(1)81/8+61/2=4个
(2)V=a3=(3.6210-10 m)3=4.7410-29 m3
(3)ρ=m
V =
25
293
41.05510kg
4.7410m
-
-
⨯⨯
⨯
=8.9103 kg·m-3
答案：(1)4个
(2)4.7410-29 m3
(3)8.9103 kg·m-3。