《【题型分类归纳】2023学年高二化学同步讲与练(人教2019选择性必修2)》3.1 物质的聚集状态与晶体的常识（解析版）

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第三章晶体结构与性质

第一节物质的聚集状态与晶体的常识

一、物质的聚集状态

◆20 世纪前，人们以为分子是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子，物质固、液、气三态的相互转化

只是分子间距离发生了变化。

◆20 世纪初，通过 X射线衍射等实验手段，发现许多常见的晶体中并无分子，如氯化钠、石墨、二氧化

硅、金刚石以及各种金属等。

◆气态和液态物质不一定都是由分子构成。如等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子 (分子或原子)组成

的整体上呈电中性的气态物质；离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。

◆其他物质聚集状态，如晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等。

二、晶体与非晶体

◆晶体与非晶体的本质差异

◆获得晶体的途径

(1)实验探究

实验内容实验操作及现象

获取硫黄晶体硫黄粉――→熔融态硫――――→淡黄色的菱形硫黄晶体

获取碘晶体

加热时，烧杯内产生大量紫色气体，没有出现液态的碘，停止加热，

烧杯内的紫色气体渐渐消褪，最后消失，表面皿底部出现紫黑色晶体

颗粒

获取氯化钠晶体

在烧杯底部慢慢析出立方体的无色晶体颗粒

(2)获得晶体的三条途径

① 熔融态物质凝固。

② 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。

③ 溶质从溶液中析出。

◆晶体的特性

(1)自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。

(2)各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。

(3)固定的熔点。

◆晶体与非晶体的测定方法

测定方法测熔点晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

可靠方法对固体进行 X射线衍射实验

◆关于晶体与非晶体的认识误区

(1)同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如水晶和石英玻璃。

(2)有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。例如，玻璃制品 (非晶体)可以塑造出规

则的几何外形，也可以具有美观、对称的外观。

(3)具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。

(4)晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。

三、晶胞

◆概念：描述晶体结构的基本单元。

◆晶胞与晶体的关系

一般来说，晶胞都是平行六面体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。

(1)“无隙”是指相邻晶胞之间无任何间隙。

(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。

(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。

◆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 8个晶胞共有。

②位于面心上的铜原子为 2个晶胞共有。

因此晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是 8×＋6×＝4。

(2)NaCl 晶胞

Cl①－位于顶点和面心，共有4个。

Na②＋位于棱上和体心，共有4个。

◆晶胞是最小的平行六面体，它有8个顶角，三套各4根平行棱，三套各两个平行面。

◆均摊法确定晶胞中粒子的个数

若晶胞中某个粒子为 n个晶胞所共用，则该粒子有属于这个晶胞。

长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献

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