学案6：3.1 晶体的常识

第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【学习目标】1.了解晶体的特点。

2.了解晶体和非晶体的本质区别和性质上的差异。

3.了解晶胞的概念，能够计算晶胞的粒子个数。

【课堂互动区】一、晶体与非晶体【新知梳理】1．概念(1)晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间里按一定规律呈排列。

如NaCl 晶体、I2晶体等。

(2)非晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间里的排列呈现相对的分布状态。

如橡胶、玻璃等。

2．获得晶体的途径3．晶体的特点(1)自范性(2)各向异性：某些物理性质常常会表现出各向异性。

(3)晶体有固定的。

(4)外形和内部质点排列的高度。

4．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法对固体进行实验。

【名师点拨】晶体与非晶体的区别和判断方法(1)区别①测熔点：晶体具有固定的熔、沸点，而非晶体则没有固定的熔、沸点。

②可靠方法：对固体进行X-射线衍射实验。

【对点演练】1．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微粒无规则排列，水晶的基本构成微粒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2．下列不属于晶体的特点的是()A．一定有规则的几何外形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3．下列途径不能得到晶体的是()A．熔融态SiO2快速冷却B．熔融态SiO2热液缓慢冷却C．FeCl3蒸气冷凝D．CuSO4溶液蒸发浓缩后冷却二、晶胞【新知梳理】1．概念晶胞是描述晶体结构的。

2．结构习惯采用的晶胞都是体，晶体是由无数晶胞“”而成。

(1)“无隙”：相邻晶胞之间没有任何间隙。

(2)“并置”：所有晶胞都是排列的，取向。

(3)所有晶胞的形状及其内部的、及是完全相同的。

3．晶胞中原子个数的计算——均摊法【名师点拨】晶胞中粒子数的计算(1)平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算(均摊法)(2)非平行六面体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有13粒子属于该六边形。

【对点演练】4．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∶2C．2∶9∶4 D．3∶8∶45．如图所示的甲、乙、丙三种晶体：试写出：(1)甲晶体的化学式(X为阳离子)________。

(2)乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比________。

(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数________。

【能力提升区】1．下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是()A．具有规则几何外形的固体均为晶体B．晶体具有自范性，有固定的熔点，可以使X光发生有规律的衍射C．晶体研碎后即变为非晶体D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体2．下列关于晶体的性质叙述中，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．要得到较大颗粒的明矾晶体，在结晶时可如下操作()A．配制比室温高10～20 ℃明矾饱和溶液然后浸入悬挂的明矾小晶核，静置过夜B．在沸水中配制明矾饱和溶液，然后急速冷却结晶C．室温下，在明矾饱和溶液中投入明矾小晶核，静置过夜D．进行快速蒸发明矾饱和溶液至大量晶体析出4．如图所示是金属钠的晶胞示意图，该晶胞平均含有的钠原子数是()A．9 B．5C．3 D．25．某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示，晶胞中A、B、C的原子个数比为()A．1∶3∶1 B．2∶3∶1C．1∶2∶1 D．1∶3∶36．(1)某晶体的其中一个晶胞的形状如图所示，8个顶点被X原子(○)占据，每面中心被Y 原子(△)占据，立方体中心被Z原子(*)占据。

则晶体中原子个数比为X∶Y∶Z＝_________________________________。

(2)如图所示为甲、乙、丙三种晶体：试推断甲晶体的化学式(X为阳离子)为________，乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比是________，丙晶体中每个D周围结合E的个数是________个。

参考答案【课堂互动区】 一、 【新知梳理】1．(1)周期性有序 (2)无序 2．熔融态 气态 凝华 析出 3．(1)多面体 生长的速率 有序排列 (3)熔点 (4)有序性 4.X-射线衍射 【对点演练】1．【解析】普通玻璃为非晶体，水晶为晶体，它们的根本区别在于内部微粒是否按一定规律做周期性重复排列，即晶体具有自范性。

两种物质在性质上的差异正是其内部结构不同的体现。

【答案】B2．【解析】晶体的特点是有规则的几何外形(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，如紫色的碘晶体和蓝色的硫酸铜晶体等。

【答案】D3．【解析】晶体呈现自范性是需要一定条件的，即晶体生长的速率要适当。

熔融态物质快速冷却时不能得到晶体，如熔融态SiO 2快速冷却得到非晶体玛瑙，热液缓慢冷却则形成水晶。

FeCl 3、AlCl 3等固体均易升华，其蒸气凝华则得到晶体。

D 项析出胆矾晶体(CuSO 4·5H 2O)。

【答案】A 二、 【新知梳理】1．基本单元 2．平行六面 无隙并置 (1)间隙 (2)平行 相同 (3)形状 原子种类 个数 几何排列 3．8 4 2 【对点演练】4．【解析】A 位于正三棱柱的顶角，则有112 的A 属于该晶胞，该晶胞中含A 的个数为6×112＝12，B 分为两类，位于侧棱上的B 有 16 属于该晶胞，位于上下底面边上的B 有 14 属于该晶胞，该晶胞含B 原子个数为3×16＋6×14＝2，含C 原子个数为1，则A 、B 、C 三种原子个数之比为12∶2∶1＝1∶4∶2，故选B 。

【答案】B5．【解析】晶胞任意位置上的一个粒子如果被n 个晶胞所共有，那么每个晶胞对这个粒子分得的份额就是1n 。

顶点粒子在立方体中实占18，立方体面上粒子实占12，立方体棱边上粒子实占14，立方体内部粒子完全归晶胞所有。

甲中X 位于立方体体心，为1，Y 位于立方体顶点，实际占有：18×4＝12 ；X ∶Y ＝1∶12＝2∶1，所以甲的化学式为X 2Y 。

乙中A 占有 18×8＝1，B 占有 12×6＝3，C 占有1个，由此推出N (A)∶N (B)∶N (C)＝1∶3∶1。

丙中D 周围E 的个数与E 周围D 的个数相同，E 周围有8个D ，所以D 周围有8个E 。

【答案】(1)X 2Y (2)1∶3∶1 (3)8【能力提升区】1．【解析】晶体有整齐规则的几何外形，但是具有规则外形的不一定是晶体，例如玻璃，故A 错误；晶体具有自范性，有固定的熔点，可以使X 光发生有规律的衍射，故B 正确；晶体研碎后并没有改变晶体的结构排列，故C 错误；玻璃的内部结构无法规则的出现晶胞排列，故D 错误。

【答案】B2．【解析】晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性，而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，二者并不矛盾，B 项错误。

【答案】B3．【解析】配制比室温温度高的明矾饱和溶液，当温度降低时，溶液的溶解度也降低，析出的明矾会附着在小晶核上，得到较大颗粒的明矾晶体，而沸水时配制饱和溶液或快速蒸发明矾饱和溶液至大量晶体析出，析出的只是明矾晶体，室温下，在明矾饱和溶液中投入明矾小晶核，静置过夜，不会有晶体析出。

【答案】A4．【解析】金属钠的晶胞中，有8个原子处于顶角上，有1个原子位于体心，故该晶胞平均含有的钠原子数为18×8＋1＝2。

【答案】D5．【解析】根据图片知，该小正方体中A 原子个数＝8×18＝1，B 原子个数＝4×12＝2，C 原子个数＝1，所以晶体中A 、B 、C 的原子个数比为1∶2∶1，故选C 。

【答案】C6．【解析】(1)每个晶胞中有8个X 原子，但每个X 原子被8个晶胞共有，则每个晶胞中绝对占有的X 的个数为18×8＝1；每个面上的Y 原子被2个晶胞共有，则每个晶胞中绝对占有的Y 的个数为12×6＝3，位于体心位置的Z 原子完全被该晶胞所占有，故Z 的个数为1。

因此晶体中原子个数比为X ∶Y ∶Z ＝1∶3∶1。

(2)利用均摊法找出晶胞中每个位置的粒子的利用率。

甲中X 位于立方体体心，有1个，Y 位于立方体顶角，实际有18×4＝12个，X ∶Y ＝1∶12＝2∶1，故甲的化学式为X 2Y ；乙中A 有18×8＝1个，B 有12×6＝3个，C 在体心，有1个，故A ∶B ∶C ＝1∶3∶1；丙中D 被8个同样的晶胞共用，故结合E 的个数是8个。

【答案】(1)1∶3∶1 (2)X 2Y 1∶3∶1 8。