选修3《物质结构与性质》第三章 晶体结构与性质 第一节 晶体常识(导学案).pdf

第三章晶体结构与性质
第一节晶体常识

▍课标要求▍
1．初步了解晶体知识，知道晶体与非晶体的本质差异。
2．学会识别晶体与非晶体的结构示意图。
3．掌握晶胞的概念以及晶胞中粒子个数的计算方法。

要点一晶体与非晶体
1．晶体与非晶体的本质差异
自范性微观结构
晶体微粒在三维空间里呈排列
非晶体微粒排列相对
2．获得晶体的三条途径

3．晶体的特点

4．区分晶体与非晶体
(1)测熔点：晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点。
(2)最可靠的科学方法是：对固体进行实验。
思考1：(1)晶体为什么有自范性？
(2)晶体一定是固体，固体一定是晶体吗？

要点二晶胞
1．概念
描述晶体结构的叫做晶胞。
2．晶体和晶胞的关系
一般来说，晶胞都是体，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。
(2)“并置”是指所有晶胞都是排列的，取向。
(3)所有晶胞的、内部的原子及几何排列是完全相同的。
3．晶胞中粒子个数的计算(以铜晶胞为例)
晶胞的顶角是个晶胞共用的，棱上的原子是4个晶胞共用的，面上的原子是个晶
胞共用的(如图所示)。

铜晶胞
金属铜的一个晶胞所含的原子数有个。
思考2：铜晶胞含有4个铜原子，为什么不是14个？

考点一晶体与非晶体的区别
1．晶体和非晶体在结构上的差异，导致它们在性质上有所不同。
2．根据固体是否具有自范性、物理性质是否体现各向异性、有无固定熔沸点、外形和内部
质点排列是否高度有序，可以判断是晶体还是非晶体。
【例题1】下列叙述正确的是()
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．一种物质不是晶体就是非晶体
【变式1】不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是()
A．石墨和金刚石是同素异形体
B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列
C．石墨的熔点为3625℃
D．在石墨的X－射线衍射图谱上有明锐的谱线

判断晶体的“4点”注意事项

(1)晶体一般属于纯净物。

(2)微观上，晶体中的微粒在三维空间呈周期性有序排列，表现在外观上晶体往往有规则

的几何外形。

(3)有规则几何外形或具有美观、对称外形的固体，不一定是晶体。如玻璃制品既可以塑

造出规则的几何外形，也可以具有美观、对称的外形。
(4)具有固定组成的物质也不一定是晶体，某些无定形体也有固定的组成，如无定形。
SiO2

考点二晶胞中粒子数目的计算方法——均摊法
晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份
1
额就是。
n
1．长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算：

2．非长方体(正方体)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正六边
形，其顶角(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占该粒子的1/3；六棱柱形晶胞中粒
子对晶胞的“贡献”分别为1/6(顶角)、1/3(侧棱)、1/4(面上的棱)、1/2(面心)。

【例题2】已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下列
表示该化合物的化学式正确的是()

．．
AZXY3BZX2Y6
．．
CZX4Y8DZX8Y12
【变式2】科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示。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，则它的化学式是()

．．
ATiCBTi6C7
．．
CTi14C13DTi13C14
▍小结必背▍
1．晶体具有自范性、各向异性和固定的熔点。
2．习惯采用的晶胞都是平行六面体，相邻晶胞之间没有空隙，所有晶胞平行排列，取向相
同。
3．立方晶胞顶点上的粒子为8个晶胞共有，棱上的粒子为4个晶胞共有，面上的粒子
为2个晶胞共有。

1．(晶体与非晶体的形成及区别)下列过程得到的固体物质不是晶体的是()

A．降低KCl饱和溶液的温度所得到的固体
B．气态碘直接冷却成固态碘
．熔融的冷却后所得到的固体
CKNO3
D．将液态的塑料冷却后所得到的固体
2．(晶体的概念)整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。对这句话的理解错

误的是()
A．相邻晶胞之间没有任何间隙
B．晶体是晶胞简单、随意堆积而成
C．晶胞排列时，取向相同
D．“并置”是指所有晶胞都是平行排列的
3．(晶体和非晶体的性质)云母属于晶体，用烧热的钢条去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的

反面时，熔化了的石蜡呈现椭圆形，这是因为()
A．云母是热的不良导体，传热不均匀
B．石蜡是热的不良导体，传热不均匀
C．石蜡具有各向异性，不同的方向导热性不同
D．云母具有各向异性，不同的方向导热性不同
4．(均摊法求晶胞组成)如图所示是晶体结构中