晶體知識(shí)學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1、晶體知識(shí)學(xué)習(xí)指導(dǎo)江蘇南京市湯山中學(xué) 林秋成一：知識(shí)與技能歸納晶體和非晶體：晶體：是內(nèi)部微粒（原子，離子或分子）在空間按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列構(gòu)成的物質(zhì)。非晶體：是內(nèi)部微粒的排列呈雜亂無(wú)章的分布狀態(tài)的物質(zhì)。2常見(jiàn)的晶體和非晶體：晶體：食鹽（離子化合物的固態(tài)一般為晶體）、冰、金屬、寶石、水晶、大部分礦石。非晶體：玻璃及玻璃態(tài)物質(zhì)、橡膠、松香、一些塑料。3晶體類(lèi)型：分子晶體、離子晶體、原子晶體、金屬晶體、石墨型特殊晶體。4晶體的基本性質(zhì)晶體的基本性質(zhì)是由晶體的周期性結(jié)構(gòu)決定的。由晶體性質(zhì)可以間接反映晶體的結(jié)構(gòu)。自范性：指晶體在適當(dāng)條件下可以自發(fā)地形成幾何多面體的性質(zhì)。晶體呈現(xiàn)自范性的條件之一是晶體

2、生長(zhǎng)的速率適當(dāng)。熔融態(tài)物質(zhì)冷卻凝固，有時(shí)得到晶體，但凝固速率過(guò)快，只得到看不到多面體外形的粉末或沒(méi)有規(guī)則外形的塊狀物。晶體有自范性而非晶體沒(méi)有，這反映了晶體內(nèi)微粒在三維空間里呈現(xiàn)周期性有序排列，這是晶體與非晶體的本質(zhì)差異。 晶體有整齊、規(guī)則的幾何外形。例如，只有結(jié)晶條件良好，可以看出食鹽、石英、明礬等分別具有立方體、六角柱體和八面體的幾何外形。這是晶體內(nèi)微粒的排布具有空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)在晶體外形上的表現(xiàn)。對(duì)晶體有規(guī)則的幾何外形進(jìn)行深入研究以后，人們發(fā)現(xiàn)不同晶體有不同程度的對(duì)稱(chēng)性。晶體中可能具有的對(duì)稱(chēng)元素有對(duì)稱(chēng)中心、鏡面、旋轉(zhuǎn)軸、反軸等許多種。玻璃、松香、橡膠等非晶體都沒(méi)有一定的幾何外形。 晶體具有各

3、向異性。一種性質(zhì)在晶體的不同方向上它的大小有差異，這叫做各向異性。晶體的力學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)、熱和電的傳導(dǎo)性質(zhì)都表現(xiàn)出各向異性。例如，石墨晶體在平行于石墨層方向上比垂直于石墨層方向上導(dǎo)電率大一萬(wàn)倍；云母片沿某一平面的方向容易撕成薄片等。這是由于在晶體內(nèi)不同方向上微粒排列的周期長(zhǎng)短不同，而微粒間距離的長(zhǎng)短又直接影響它們相互作用力的大小和性質(zhì)。非晶體由于微粒的排列是混亂的，表現(xiàn)為各向同性。 在一定壓力下，晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，只有一段軟化溫度范圍。這是由于晶體的每一個(gè)晶胞都是等同的，都在同一溫度下被微粒的熱運(yùn)動(dòng)所瓦解。在非晶體中，微粒間的作用力有的大有的小，極不均一，所以沒(méi)有固定的

4、熔點(diǎn)。晶體能使X射線(xiàn)產(chǎn)生衍射：當(dāng)入射光的波長(zhǎng)與光柵縫隙大小相當(dāng)時(shí)，能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。晶體是個(gè)理想的光柵，它能使X射線(xiàn)產(chǎn)生衍射。而非晶體物質(zhì)沒(méi)有周期性結(jié)構(gòu)，不能使X射線(xiàn)產(chǎn)生衍射，只有散射效應(yīng)。鄭雪5：晶體與非晶體的區(qū)別：晶體與非晶體的區(qū)別可以從兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行：I：利用結(jié)構(gòu)差異來(lái)區(qū)別：以SiO2為例，晶體SiO2有規(guī)則的幾何外形，而非晶體SiO2無(wú)規(guī)則的幾何外形。晶體SiO2內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排列高度有序，非晶體SiO2內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排列無(wú)序。II：利用性質(zhì)差異來(lái)區(qū)別：晶體SiO2具有固定的熔沸點(diǎn)，而非晶體SiO2無(wú)固定的熔沸點(diǎn)晶體SiO2能使X射線(xiàn)產(chǎn)生衍射，可以利用X-射線(xiàn)衍射儀來(lái)鑒別晶體SiO2和非晶體Si

5、O2。晶體SiO2由于具有各向異性，也可以通過(guò)折光率，硬度等性質(zhì)來(lái)鑒別。6：得到晶體的途徑得到晶體一般有三條途徑：熔融態(tài)物質(zhì)凝固；如熔融S結(jié)晶出來(lái)的晶體；氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）；如碘溶質(zhì)從溶液中析出，如硫酸銅。二：典型例題欣賞 1石英玻璃是將純石英在1600高溫下熔化，冷卻后形成的玻璃體。關(guān)于石英玻璃的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述中正確的是（ ）A石英玻璃屬于原子晶體B石英玻璃耐高溫且能抵抗一切酸的腐蝕C石英玻璃的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于液體D石英玻璃能經(jīng)受高溫劇變且能抗堿的腐蝕解析：本題考察了晶體與非晶體的區(qū)別，由于題目告訴我們，石英玻璃是玻璃體，所以A排除，B，D由于SiO2會(huì)與HF和NaOH反應(yīng)，也

6、可以排除，故只能選C。2：下列敘述正確的是（ ）A：固態(tài)物質(zhì)一定是晶體B：冰和固體碘晶體中相互作用相同C：晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律周期性的排列D：凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體解析：固體分為晶體和非晶體，二者的根本區(qū)別是晶體有三大特性：有規(guī)則的幾何外形、有各向異性、有固定的熔點(diǎn)。B中冰中除范德華力外還含有氫鍵，而碘中只有范德華力。所以A、B、D、錯(cuò)誤，C正確。答案為C。3：下列物質(zhì)中屬于晶體的是（ ）A：橡膠B：玻璃C：食鹽D：水晶解析：固體分為晶體和非晶體。是內(nèi)部微粒（原子，離子或分子）在空間按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列構(gòu)成的物質(zhì)，食鹽（離子化合物的固態(tài)一般為晶體）、冰、金屬、寶石、水晶、大部分

7、礦石都是晶體。非晶體是內(nèi)部微粒的排列呈雜亂無(wú)章的分布狀態(tài)的物質(zhì)，如玻璃，橡膠等都是非晶體。答案C、D。4：氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1 300 下反應(yīng)制得。1根據(jù)性質(zhì)，推測(cè)氮化硅的用途是 。（填序號(hào)）A制汽輪機(jī)葉片 B制有色玻璃 C制光導(dǎo)纖維 D作潤(rùn)滑材料2根據(jù)元素周期律知識(shí)，寫(xiě)出氮化硅的化學(xué)式 。3氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其它無(wú)機(jī)酸反應(yīng)。試寫(xiě)出該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式 。4現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。解析：本題以氮化硅為載體，考察了原子

8、晶體的物理性質(zhì)，化合價(jià)知識(shí)，以及寫(xiě)方程式的知識(shí)。答案：1A 2Si3N4強(qiáng)熱 3Si3N4 + 12HF = 3SiF4+ 4NH3 43SiCl4 + 2N2 + 6H2 Si3N4 +12HCl5：以BaS為原料制備Ba(OH)28H2O的過(guò)程是：BaS與HCl反應(yīng)，所得溶液在7090C時(shí)與過(guò)量NaOH溶液作用，除雜，冷卻后得到Ba(OH)28H2O晶體。據(jù)最新報(bào)道，生產(chǎn)效率高、成本低的Ba(OH)28H2O晶體的新方法是主要用BaS與CuO等反應(yīng)制得。（1）新方法的反應(yīng)方程式為： （2）該反應(yīng)反應(yīng)物CuO是不溶物，為什么該反應(yīng)還能進(jìn)行： （3）簡(jiǎn)述新方法生產(chǎn)效率高、成本低的原因。 解析：

9、本題以較新的情景考察了晶體制備，平衡移動(dòng)原理，是一個(gè)考察能力的好題答案：（1）BaSCuO9H2OBa(OH)28H2OCuS也可寫(xiě)B(tài)a(OH)2（2）CuS的溶度積比CuO小得多（更難溶），有利于該反應(yīng)正向進(jìn)行。（3）CuS為難溶物（未反應(yīng)的CuO也不溶），過(guò)濾后，將濾液濃縮、冷卻，就可在溶液中析出Ba(OH)28H2O晶體，故生產(chǎn)效率高；CuS在空氣中焙燒氧化可得CuO與SO2，故CuO可反復(fù)使用（SO2可用于制硫的化合物），因而成本低。小結(jié)：晶體和非晶體知識(shí)的學(xué)習(xí)主要要弄懂兩類(lèi)固體的聯(lián)系與區(qū)別晶體和非晶體；會(huì)判斷晶體和非晶體；熟悉晶體性質(zhì)的應(yīng)用，如自范性，各向異性等的應(yīng)用。三：自我演練提

10、高1下列敘述中正確的是 A.含有陽(yáng)離子的晶體不一定是離子晶體 B.分子晶體中一定含有共價(jià)鍵C.原子晶體中一定含有非極性鍵 D.雙原子化合物分子一定是極性分子 2納米材料的表面微粒數(shù)占微粒總數(shù)的比例極大，這是它有許多特殊性質(zhì)的原因，假設(shè)某硼鎂化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，則這種納米顆粒的表面微粒數(shù)占總微粒數(shù)的百分?jǐn)?shù)為 （A）22 （B） 70 （C）66.7 （D） 33.3 3水的狀態(tài)除了氣、液和固外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急劇冷卻到165K時(shí)形成的，玻璃態(tài)水無(wú)固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與普通水密度相同，有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是 A、水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮?。?B、水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹； C、玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài)； D、玻璃態(tài)水是分子晶體。4. 經(jīng)X射線(xiàn)研究證明,PC15在固體狀態(tài)時(shí),由空間構(gòu)型分別是