第7講物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.知道在?定條件下，物質(zhì)的聚集狀態(tài)隨構(gòu)成物質(zhì)的微粒種類、微粒間相互作用、微粒聚集程度

的不同而有所不同。

2.知道物質(zhì)的聚集狀態(tài)會影響物質(zhì)的性質(zhì)，通過改變物質(zhì)的聚集狀態(tài)可以獲得特殊的材料。

3.能說出晶體與非晶體的區(qū)別，能結(jié)合實例描述晶體中微粒排列的周期性規(guī)律。

4.認(rèn)識簡單的晶胞。

一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)

1.物質(zhì)三態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化

2.不含分子的物質(zhì)

(1)常見晶體：例如，氯化鈉、石墨、二氧化硅、金剛石以及各種金屬等不含分子。

(2)等離子體是由電子、陽離f和電中性粒f?(分子或原子)組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)。

(3)離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)。

3.物質(zhì)的聚集狀態(tài)

物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，還有品態(tài)、M晶態(tài)，以及介于晶態(tài)和『.晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、

液晶態(tài)等。

【即學(xué)即練1】下列晶體中存在分子的是()

A.氯化鈉B.石墨C.干冰D.金剛石

答案：C

解析：石墨、金剛石中存在的是碳原子，不存在分子；NaCl晶體中存在的是Na*和C1，不存在分子；干

冰晶體中存在的是CO2分子。

【即學(xué)即練2】下列敘述正確的是()

A.所有金屬在常溫下都是固體

B.液體與晶體的混合物叫液晶

C.等離子體內(nèi)全部是帶正電荷的粒子

D.等離子體外觀為氣態(tài)

答案：D

解析：常溫下Hg是液態(tài)，A項錯誤；液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，B項錯誤；等離子體是由

電子、陽離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)，其中電子帶負(fù)電荷，C項錯誤，D項正確。

二、晶體與非晶體

1.晶體與非晶體的本質(zhì)差異

固體自范性微觀結(jié)構(gòu)

晶體有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子在二維空間里呈周期性有序排列

非晶體沒有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子排列相對無序

2.晶體的特點

(1)自范性

①定義：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。

②形成條件：晶體生長的速率適當(dāng)。

③木質(zhì)原因：晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。

(2)各向異性：晶體在不同方向.上表現(xiàn)許多物理性質(zhì)(如強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等)的差異。

(3)熔點：有固定的熔點。

3.獲得晶體的途徑

(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固。

(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。

(3)溶質(zhì)從溶液中析出。

【交流討論】

1.判斷固體物質(zhì)是晶體還是非晶體的方法是什么？

提示：方法一：測固體的熔點，有固定熔點的是晶體，沒有固定熔點的是非晶體。

方法二：對固體進(jìn)行X射線衍射實驗。

2.如圖是某同學(xué)找到的一張玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖，根據(jù)這張圖判斷玻璃是不是晶體？為什么？

提示：不是晶體；晶體與非晶體的本質(zhì)差異在于構(gòu)成固體的粒子在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序

排列。觀察玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖可知，構(gòu)成玻璃的粒子的排列是無序的，所以玻璃是非晶體。

【歸納小結(jié)】

1.晶體與非晶體的比較

類別

比較

晶體非晶體

微觀結(jié)構(gòu)特征原子在三維空間里呈周期性有序排列原子排列相對無序

自范性有無

性質(zhì)

熔點固定不固定

特征

各向異性有無

鑒別間接方法看是否具有固定的熔點或根據(jù)某些物理性質(zhì)的各向異性

方法科學(xué)方法對固體進(jìn)行X射線衍射實驗

舉例玻璃、橡膠等

NaCkI2>SiO?、Na晶體等

2.關(guān)于晶體與非晶體的認(rèn)識誤區(qū)

(1)同一物質(zhì)可以是晶體,也可以是非晶體，如晶體SiOz利非晶體SiOz。

(2)有著規(guī)則幾何外形或者美觀、對稱外形的固體.不一定是晶體。例如.玻璃制品可以塑造出規(guī)則的

兒何外形，也可以具有美觀對稱的外觀。

(3)具有固定組成的物質(zhì)也不一定是晶體，如某些無定形體也有固定的組成。

(4)晶體不一定都有規(guī)則的幾何外形，如食鹽。

【即學(xué)即練3】晶體與非晶體的本質(zhì)差異是()

A.晶體具有各向異性，而非晶體具有各向同性

B.晶體具有自范性，而非晶體沒有自范性

C.晶體具有固定的熔、沸點，而非晶體沒有固定的熔、沸點

D.晶體能使X射線產(chǎn)生衍射，而非晶體則不能

答案：B

解析：易將晶體與非晶體的本質(zhì)差異及性質(zhì)差異混為一談，晶體與非晶體的性質(zhì)差異是二者本質(zhì)差異的外

在表現(xiàn)。晶體具有自范性(本質(zhì))，而晶體的性質(zhì)是有固定的熔、沸點，能使X射線產(chǎn)生衍射等；分析此類

問題時，要分析晶體、非晶體的本質(zhì)與性質(zhì)，采用辯證的觀點分析問題；同時也要注意不能用固體是否有

規(guī)則的幾何外形來判斷其是否為晶體。

【即學(xué)即練4】下列關(guān)于晶體性質(zhì)的敘述中，不正確的是()

A.晶體的自范性指的是在適宜條件下晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)規(guī)則的多面體幾何外形

B.晶體的各向異性和對稱性沒有矛盾

C.晶體的對稱性是微觀粒子按一定規(guī)律呈周期性但無序排列的必然結(jié)果

D.晶體的各向異性直接取決于微觀粒子的排列具有特定的方向性

答案：C

解析：晶體在不同方向上微粒的排列情況不同，即表現(xiàn)為各向異性，晶體的對稱性是微觀粒子按一定規(guī)律

旦周期性有序排列，二者沒有矛盾C

三、晶胞及晶體結(jié)構(gòu)的測定

1.晶胞

■

銅晶體銅晶胞

(1)定義：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。

(2)結(jié)構(gòu)

常規(guī)的晶胞都是平行六面體，整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞無隙并置而成。

(3)平行六面體晶胞的頂角(B個)粒子應(yīng)相同，這樣才能無隙并置形成晶體。如丫匚以(。、?代表不

同微粒)就不能認(rèn)為是晶胞。

2.用“均攤法”進(jìn)行晶胞計算

(1)均攤法含義：若某個粒子為〃個晶胞共有，則該粒子有［屬于該晶胞。

(2)平行六面體(立方體形)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算

頂角：同為8個晶胞共有，［粒子屬于該晶胞;

棱上：同為4個晶胞共有，(粒子屬于該晶胞;

面上：同為2個晶胞共有，:粒子屬于該晶胞;

內(nèi)部：整個粒子都屬于該晶胞。

(3)正六棱柱晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算

頂角：同為6個晶胞共有，3粒子屬于該晶胞;

水平棱上：同為4個晶胞共有，:粒子屬于該晶胞；

垂直棱上：同為3個晶胞共有，3粒子屬于該晶胞；

面上：同為2個晶胞共有，:粒子屬于該晶胞；

內(nèi)部：整個粒子都屬于該晶胞。

【即學(xué)即練5］(1)元素銅的一和氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該氯化物的化學(xué)式是o

⑵利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個晶胞中含有

B原子的個數(shù)為,該功能陶瓷的化學(xué)式為o

⑶某晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該晶體的化學(xué)式是,在晶體中1個Ti原子、1個C。原子周圍

距離最近的O原子數(shù)目分別為個、個。

(4)有一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心

的原子是碳原子,它的化學(xué)式為.（填字母）。

A.Tii4c13B.TiC

答案：(l)CuCl(2)2BN(3)CoTiO3612(4)A

解析：⑴晶胞中灰球代表的粒子數(shù)4個，白球代表的粒子數(shù)的6修+8年=4個，所以化學(xué)式為Cud

⑵每個氮化硼晶胞中含有白球表示的原子個數(shù)為8x/+1=2,灰球表示的原子個數(shù)為l+4x[=2,所以每

人晶胞中含有N原子和B原子各2個；N的電負(fù)性大于B,所以該陶瓷的化學(xué)式為BN。

⑶晶胞中含有O：6*=3個，含Co：8x/=]個，含Ti：1個，故化學(xué)式為CoTiCh。Ti原子位于晶胞的

口心，其周圍距離最近的O原子位于6個面的中心，所以周圍距離最近的O原子數(shù)目為6個；Co原子位

于晶胞的頂點，。原子位于晶胞的面心，所以C。原子周圍距離最近的。原子數(shù)目為12個。

（4）由題意知該物質(zhì)是氣態(tài)團(tuán)簇分子，故題目中圖示應(yīng)是該物質(zhì)的一個完整的分子，由14個Ti原子和13

八C原子構(gòu)成。選項A正確。

知識拓展有關(guān)晶體的計算

1.計算晶胞梭長

晶胞模型晶胞棱長3）與粒子半徑⑺關(guān)系

7

a=2r

7

小a=4r

I''

1S啦a=4r

]a=2r

1圾小?=8r

2.計算晶體密度

,1/

以一個晶胞為研究對象，根據(jù)晶胞質(zhì)量〃尸pxK由公式景xN=〃x/進(jìn)行計算，其中M為晶體的摩

爾質(zhì)量，N為晶胞所占有的粒子數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)，〃為晶體密度，。為晶胞極長。

3.計算晶體密度時要注意單位換算

具體如下:1pm=lxlO-locm；1nm=lxlO_7cmo

【典例】己知元素A為O,元素B為Na,A與B能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞校長參

數(shù)acm,F的化學(xué)式為,晶胞中A原子的配位數(shù)為,列式計算晶體F的密度為

g-cm需列出表達(dá)式)o

(16+23x2)x4

答案：Na：O8-NAT

解析?：A和B能夠形成化合物F為離子化合物，陰離子位于晶胞的頂角和面心，陽離子位于晶胞內(nèi)部,

則Na的個數(shù)為8,O的個數(shù)為8x1+6x1=4,/V(Na)：N(O}=2：1,則形成的化合物為Na2。；由晶胞

結(jié)構(gòu)可知B(Na)原子配位數(shù)為4,結(jié)合化學(xué)式可知A(O)原子配位數(shù)為4x2=8；晶胞的質(zhì)量為

------瓦------g，晶胞的體積為a3cm3,則晶體F的密度為-----^—3----g-cm\

【練習(xí)與應(yīng)用】

1.已知在晶體中仍保持一定幾何形狀的最小單位稱為晶胞。干冰晶胞是一個面心立方體，在該晶體中每

個頂角各有1個二氧化碳分子，每個面心各有一個二氧化碳分子。實驗測得25℃時干冰晶體的晶胞

棱長為acm,其摩爾質(zhì)量為則該干冰晶體的密度為(單位：g-cnT，)

M八M-4M-4例

A-7B?西C.mD.醞

答案：D

解析：每個頂角上的二氧化碳分子被8個晶胞共用，每個面心上的二氧化碳分子被2個晶胞共用，所以該

Mx4

晶胞中二氧化碳分子個數(shù)=8x|+6x1=4,"=%=與廠gemg-cm3,故D正確。

2.用X射線衍射法對Cu晶體進(jìn)行測定得到以下結(jié)果：Cu的晶胞為面心立方結(jié)構(gòu)(如圖)，己知該晶體的

密度為9.00g-cmr,Cu的原子半徑為cm(阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，要求列式計算)。

答案：乎x潟缺

3?3ll3，4X64L

解析：設(shè)晶胞的棱長為acm,KJacm-pg-cmWAmor=4x64g-mor,a=7〃耳、，面對角線為由

acm,面對角線的;為Cu的原子半徑，一坐x;僦樂cm。

第7講物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識課堂檢測

姓名：______________

I.晶體是一類非常重要的材料，在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。我國現(xiàn)已能夠拉制出直徑為300亳米，重

量達(dá)81千克的大直徑單晶硅，晶體硅大量用于電子產(chǎn)業(yè)。下列對晶體硅的敘述正確的是（）

A.晶體硅沒有固定的熔、沸點

B.形成晶體硅的速率越快越好

C.可用FX射線衍射實驗來鑒別晶體硅和玻璃

D.晶體硅的形成與晶體的自范性有關(guān)，形成的晶體無各向異性

答案：C

解析：晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，故A錯誤；晶體的形成都要有一定的形成條件，如

溫度、壓強(qiáng)、結(jié)晶速率等，但并不是說結(jié)晶速率越快越好，速率太快可能導(dǎo)致晶體質(zhì)量下降，故B錯誤；

晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是組成物質(zhì)的粒子在三維空間是否有序排列，X射線衍射可以看到微觀結(jié)構(gòu),

所以區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行X射線衍射實驗，故C正確；晶體硅的形成與晶

體的自范性有關(guān)，形成的晶體有各向異性，故D錯誤。

2.下列過程得到的固體不是晶體的是（）

A.將Na。飽和溶液降溫，所得到的固體

B.氣態(tài)H2O冷卻直接形成的固體

C.熔融的KN。、冷卻后所得到的固體

D.將液態(tài)的玻璃冷卻后所得到的固體

答案：D

解析：得到晶體的三個途徑是①溶質(zhì)從溶液中析出，②氣態(tài)物質(zhì)凝華，③熔融態(tài)物質(zhì)的凝固。A選項符合

O,B選項符合②，C選項符合③。由于玻璃本來就屬于非晶體，熔融后再冷卻所得固體仍為非晶體。

3.不能夠支持石墨是晶體這一事實的選項是（）

A.石墨和金剛石是同素異形體

B.石墨中的碳原子在三維空間里呈周期性有序排列

C.石墨的熔點為3625c

D.在石墨的X射線衍射圖譜上有明銳的衍射峰

答案：A

解析?：原子在三維空間里呈有序排列（B項）、有自范性、有固定的熔點（C項）、物理性質(zhì)上體現(xiàn)各向異性、

X射線衍射圖譜上有分立的斑點或明銳的衍射峰（D項）等特征，都是晶體有別于非晶體的體現(xiàn)；而是否互

為同素異形體與是否為晶體這兩者之間無聯(lián)系，如無定形碳是金剛石、石墨的同素異形體，卻屬于非晶體。

4.如圖所示為某晶體的一個晶抱，該晶體由A、B、C三種基本粒子構(gòu)成，該晶體的化學(xué)式為（）

A-

Bo

C?

A.AsBsCB.A2B4Cc.A3BCD.A3B4C

答案：c

解析?：分析晶胞結(jié)構(gòu)可知，A位于晶胞面上，B位于晶胞的頂角，C位于晶胞內(nèi)部：由“均攤法”可知,

人晶胞中含有A粒子個數(shù)為6弓=3,含有B粒子個數(shù)為8x|=1,含有C粒子個數(shù)為1,故A、B、C

粒子的個數(shù)之比為3：1：I,則該晶體的化學(xué)式為A3BC。

5.已知某晶體晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為（）

A.XYZB.X2Y4ZC.XY4ZD.X4Y2Z

答案：C

解析：該晶體的晶胞是正方體形晶胞。該晶胞擁有的X原子數(shù)為8$=1；Y原子位于該晶胞內(nèi)，共有

4個，因此該晶胞中擁有的Y原子數(shù)為4：Z只有1個，位于晶胞的體心上，故該晶體的化學(xué)式為

XY4ZO

6.已知CsQ晶體的密度為pgcm-3,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，相鄰的兩個Cs卡的核間距為a

cm,CsCl的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則CsCI的摩爾質(zhì)量可以表示為（）

A.NA-a3pg-mol1B.明：Pgmol-1<4=?rcs+

：O--cr

NA?a3?p-]NA/P["二步

C.—gmol1D.—g-g-mol0-------°

答案：A

解析：該晶胞中鈉離子個數(shù)為8$=1,含有一個氯離子，其體積為a3cm3,一個氯化鈉的質(zhì)量為a3?pg,

33

1mol的質(zhì)量為NA-a-pg,則其摩爾質(zhì)量為NA-apgmol'o

7.如圖是超導(dǎo)化合物——鈣鈦礦晶體中基本單元（晶胞）的結(jié)構(gòu)。請回答：

⑴該化合物的化學(xué)式為o

⑵在該化合物晶體中，與某個鈦原子距離最近且相等的其他欽原子共有個。

⑶設(shè)該化合物的相對分子質(zhì)量為M,密度為〃g?cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體中鈣原子與鈦

原子之間的最短距離為o

答案：共4分

⑴CaTQ（1分）（2）6（1分）口吟cm（2分）

解析：（1）晶胞中，鈦原子個數(shù)為8x（=1,氧原子個數(shù)為12x：=3,鈣原子個數(shù)為1,所以這個晶胞擁有

的鈦原子、氧原子和鈣原子的個數(shù)分別為1、3、1?該化合物的化學(xué)式為CaTiO3c

⑵鈦位于立方體的頂角上，則與一個鈦原子距離最近的鈦原子與它共棱；從晶胞結(jié)構(gòu)可以看出，與它距離

最近且相等的其他鈦原子共6個。

⑶設(shè)這種立方晶胞的棱長是〃，那么，鈣原子與鈦原子之間的距離是體對角線長的一半，即坐人因為每

人立方體的體枳為而乂、個這樣的立方體堆積到一起就是1mol晶體，其質(zhì)量為Mg,其體積為」^

（X

=*CII1\所以，CHI',b=yj磊AW，則題中所求距離為母,\lO-NAC,II0

第7講物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識課時同步練習(xí)

A組

1.下列關(guān)于聚集狀態(tài)的敘述中，錯誤的是（）

A.物質(zhì)只有氣、液、固三種聚集狀態(tài)

B.氣態(tài)是高度無序的體系存在狀態(tài)

C.固態(tài)中的原子或者分子結(jié)合的較緊湊，相對運動較弱

D.液態(tài)物質(zhì)的微粒間距離和作用力的強(qiáng)弱介于固態(tài)和氣態(tài)之間，表現(xiàn)出明顯的流動性

答案：A

解析：物質(zhì)的聚集狀態(tài)，除了氣、液、固三態(tài)外，還有其他聚集狀態(tài)，如晶態(tài)、非晶態(tài)以及介于晶態(tài)和非

晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等，A項錯誤；物質(zhì)處于氣態(tài)時，微粒間距離大，微粒運動速率快，體系處于

高度無序狀態(tài)，B項正確；固態(tài)物質(zhì)中的微粒相距很近，難以自由移動，但能夠在一定位置二做不同程度

的振動，C項正確；對液態(tài)物質(zhì)而言，微粒相距較近，微粒間作用力較強(qiáng)，微粒的運動明顯活躍，介于固

態(tài)和氣態(tài)之間，使之表現(xiàn)出明顯的流動性，D項正確。

2.下列敘述正確的是（）

A.玻璃、石蠟、松香、氯化鈉都是非晶體

B.晶體中粒子呈周期性有序排列，非晶體粒子排列完全無序

C.非晶體在加熱熔化的過程中溫度保持上升趨勢

D.當(dāng)晶體處于熔點溫度時，它的狀態(tài)應(yīng)是固態(tài)或液態(tài)

答案：C

解析：玻璃、石蠟、松香是非晶體，而氟化鈉是晶體，A錯誤；晶體中粒子呈周期性有序排列，而非晶體

粒子則相對無序，B錯誤；由于非晶體沒有固定的熔點，非晶體在加熱熔化的過程中溫度保持上升趨勢，

C正確：當(dāng)晶體處于熔點溫度時，它可能處于固態(tài)、液態(tài)或固液混合態(tài)，D錯誤。

3.下列關(guān)于晶體的說法正確的是（）

A.將飽和硫酸銅溶液降溫，析出的固體不是晶體

B.假寶石往往是玻璃仿造的，可以用劃痕的方法鑒別寶石和玻璃制品

C.石蠟有固定熔點而玻璃沒有固定的熔點

D.瑪瑙與水晶無法相互轉(zhuǎn)化

答案：B

解析：將飽和CuSO,溶液降溫，可析出膽磯，膽研屬于晶體，A項錯誤：?般寶石的硬度較大，玻璃制品

的硬度較小，可以根據(jù)有無劃痕來鑒別，B項正確；石蠟和玻璃都是非晶體，非晶體沒有固定的熔點，C

項錯誤；可以通過重新熔融而快速或緩慢冷卻得到瑪瑙或水晶，D項錯誤。

4.等離子體在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、軍事、宇航、能源、天體等方面有著非常重要的應(yīng)用價值。下列與等

離子體無關(guān)的是（）

A.等離子體顯示器

B.日光燈和霓虹燈

C.把水溫度升高到幾千攝氏度

D.液晶顯示器

答案：D

解析?：等離子顯示器里，紫外光可以使氣體轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體，A對；FI光燈和霓虹燈的燈管里，放電時可

以將空氣轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體，B對：將水溫升高到幾千攝氏度，高溫時能夠?qū)⑺肿愚D(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體，C對：

液晶顯示器是液晶的重要用途，D錯。

5.下列有關(guān)晶胞的敘述正確的是（）

A.晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元

B.整塊晶體中，相鄰晶胞之間有間隙

C.晶體中晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子個數(shù)完全相同，而幾何排列及取向可以不同

D.晶胞都是正八面體

答案：A

解析：晶胞是晶體在微觀空間里的一個基本重復(fù)單元，A正確；在晶體中，晶胞是最小的結(jié)構(gòu)單元，在

它的上、下、前、后、左、右無隙并置地排列著無數(shù)晶胞，“無隙”是指相鄰晶胞之間沒有任何間隙，B錯

誤；晶體中晶胞的排列及取向是完全相同的，C錯誤；一般來說，晶胞為平行六面體，不是正八面體，D

錯誤。

6.如圖所示的晶體結(jié)構(gòu)是一種具有優(yōu)良的壓電、電光等功能的晶體材料的最小結(jié)構(gòu)單元（晶胞）。晶體內(nèi)與

每個Ti緊鄰的氧原子數(shù)和這種晶體材料的化學(xué)式分別是（各元素所帶電荷均已略去）（）

；

A.8；BaTi8Oi2B.8；BaTi4O9C.6BaTiO3D.3；BaTi2O3

答案：C

解析：由結(jié)構(gòu)可知，Ba位于體心為1個，Ti位于頂角，為=1個，0位于棱上，為12x；=3個，其

化學(xué)式為BaTiCh，晶體內(nèi)Ti緊鄰的氧原子在棱上，則晶體內(nèi)與每個Ti緊鄰的氧原子數(shù)為竽=6個。

7.我國科學(xué)家合成了富集"B的非碳導(dǎo)熱材料立方氮化硼晶體，晶胞結(jié)構(gòu)如圖。下列說法正確的是()

A."BN和i°BN的性質(zhì)無差異

B.該晶體具有良好的導(dǎo)電性

C.該晶胞中含有4個B原子，4個N原子

D.N原子周圍等距且最近的N原子數(shù)為8

答案：C

解析：和1哨互為同位索，形成的化合物在化學(xué)性質(zhì)上無差異，但物理性質(zhì)有差異，A錯誤；該晶體

結(jié)構(gòu)中無自由移動的離子和電子，不具有導(dǎo)電性，B錯誤；該晶胞中，頂角上的B原子個數(shù)為8x5=1,

面心上的B原子個數(shù)為6x^=3,共有4個B原子，N原子全部在晶胞內(nèi)部共4個，C正確；由晶胞示意

圖，1個N原子與4個B原子成鍵，每個B原子又分別和3個N原子成鍵，所以N原子周圍等距且最近

的N原子數(shù)為3x4=12個，D錯誤。

8.(I)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該氯化物的化學(xué)式是0

o4

⑵利用“鹵化硼法''可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個晶胞中含有

B原子的個數(shù)為,該功能陶驍?shù)幕瘜W(xué)式為。

I

CaF2晶胞

⑶已知氟化鈣晶體的晶胞如圖所示。則1個晶胞中含有________個Ca2+、________個F,若晶體的密度

為ag-cmr,則晶胞的體積是(只要求列出計算式)。

_.4x781

答案：(DCuCl(2)2BN(3)48.⑴"cm3

解析：(I)晶胞中灰球代表的粒子數(shù)為4個，白球代表的粒子數(shù)為6x：+8x|=4個,所以化學(xué)式為CuQ。

⑵每個氮化硼晶胞中含有白球表示的原子個數(shù)為8x《+1=2,灰球表示的原子個數(shù)為1+4+=2,所以

每個晶胞中含有N原子和B原子各2個；N的電負(fù)性大于B,所以該陶瓷的化學(xué)式為BNo(3)1個CaF2

晶胞中有8個Ca?+在頂角、6個Ca2+在面心，Ca?-數(shù)目為8x：+6x1=4；8個1均在晶的內(nèi)部，F(xiàn)一個

數(shù)為8,即1個晶胞中含有4個Ca2+、8個F'I個晶胞的質(zhì)量為6北篝黑，晶胞的密度為ag-cm

4x78

6.02x1023g4x78

所以晶胞的體積V=Jcm3?

ag-cm367x6.02x1023

9.材料王國里出現(xiàn)了能儲存氫的金屬和合金，統(tǒng)稱為儲氫合金，這些金屬或合金具有很強(qiáng)的捕捉氫的能

力，在一定的溫度和壓力條件下，氫分子在合金(或金屬)中先分解成單個的原子，而這些氫原子便“見

縫插針”般地進(jìn)入合金原子之間的縫隙中，并與合金進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成金屬氫化物，外在表現(xiàn)為大量

“吸收”氫氣，同時放出大量熱。如圖是一種銀基合金儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)圖:

⑴該合金的化學(xué)式為。

⑵該合金儲氫后，含ImolLa的合金可吸附比的數(shù)目為。

答案：⑴LaNis(2)3NA

解析：(1)該晶胞中La位于頂角，個數(shù)為8x^=1,Ni位于面心和體心，個數(shù)為8x^+1=5。

⑵該晶胞中La位于頂角，個數(shù)為8x1=1,由有8個位于棱上，2個位于面心，個數(shù)為8x(+2x1=3,

故含1molLa的合金可吸附比的數(shù)目為3N,”

10.元素X的某價態(tài)離子X/中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，它與N3形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖

所示。

⑴該晶體的陽離子與陰離子個數(shù)比為。

⑵若X”+中的〃取值為2,晶胞的組成與結(jié)構(gòu)是否有變化(填“是”或“否

(3)X元素的原子序數(shù)是o

(4)晶體中每個N3一被個等距離且最近的X”+包圍。

答案：(1)3：1(2)是(3)29(4)6

解析：(l)X/位于晶胞的棱上，其數(shù)目為12x1=3,N3一位于晶胞的頂角，其數(shù)目為8X￡=1,故陽離子

與陰離子個數(shù)比為3：lo

⑵原晶體由X〃+和W一組成，化學(xué)式為X3N,則〃=1。若n取值為2,X?N變?yōu)閄3N2,則晶胞的組成與

結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。

⑶因為K、L、M三個電子層充滿，故為2、8、18,所以X的原子序數(shù)是29。

(4)N3一位于晶胞頂角，故其被6個X”+在上、下、左、右、前、后包圍。

B組

1.鉆鋼銅氧化合物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式可能是（）

A.YBazCusOjB.YBazCuzOs

C.YBa2CusO5D.YBaCmCh

答案：C

解析：位于頂角的銅原子（最上層平面和最下層平面）共8個，這個晶胞中只分?jǐn)偟?$=1〔個）：位于棱

上（中間兩個平面）的也是8個，這個晶胞分舞到的是8x5=2（個），所以每個晶胞單獨占有的銅原子數(shù)為

3個；氧原子共13個，位于晶胞面上（不含棱）的是7個，位于晶胞棱上的是6個，所以每個晶胞單獨含有

的氧原子數(shù)為7x1+64=5（個）；所以該晶體每個晶胞中平均分?jǐn)傊罥J（即單獨占有。的鈕原子、鋼原子、

銅原子和氧原子數(shù)分別為1、2、3、5,化學(xué)式為YBazCu.Qs。

2.食鹽晶體是由鈉離了?（圖中的“?”）和氯離子（圖中的“?！保?gòu)成的，且均為等距離的交錯排列。已知食鹽

的密度是2.2g-cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為6.02x1023moF1,在食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心

間的距離最接近于（）

A.3.0x10-8cmB.3.5xlO-8cm

C.4.0x10-8cmD.5.0x1O-8cm

答案：C

解析：從NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個小立方體，如圖所示〃表示其棱長，d表示兩o

人Na卡中心間的距離。每個小立方體含Na"：|x4=1,含C「：!x4=1,即每個小立J

*au

,京58.5gmoL

方體含方個NaQ,則有/22gem?=看而產(chǎn)而廣，解得〃=281xio%m,乂因為小故食鹽

-88

晶體中兩個距離最近的Na卡中心間的距離為1=啦x2.81x10cm^4.0x10-cm0

3.硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)的最高紀(jì)錄。如圖所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)：鎂原子

間形成正六棱柱，且棱柱的上、下底面還各有一個鎂原子；6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化

學(xué)式為（）

A.MgBB.MgB2C.Mg2BD.Mg3B2

答案：B

解析：棱柱內(nèi)硼原子數(shù)為6,均屬于這個晶胞。鎂原子位于上、下面心（2