1.認(rèn)識(shí)物質(zhì)的聚集狀態(tài)。
2.能從微觀角度理解晶體的結(jié)構(gòu)特征，并能結(jié)合晶體的特點(diǎn)判斷晶體和非晶體。
3.能運(yùn)用多種晶體模型來(lái)描述和解釋有關(guān)晶體性質(zhì)的現(xiàn)象，形成分析晶胞結(jié)構(gòu)的思維模型，利用思維模型，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)確定微粒個(gè)數(shù)和化學(xué)式。
4.了解晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法。
日常生活中我們所接觸到的物質(zhì)會(huì)有哪些狀態(tài)呢？
1.物質(zhì)三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化
20世紀(jì)前，人們認(rèn)為物質(zhì)的三態(tài)變化只是分子間距離發(fā)生了變化。
20世紀(jì)初，通過(guò)X射線衍射等實(shí)驗(yàn)手段，發(fā)現(xiàn)許多常見(jiàn)的晶體中并無(wú)分子。氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)也不一定是由分子構(gòu)成。
(1)物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有固、液、氣三種狀態(tài)(　　)(2)氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)均是由分子構(gòu)成的(　　)(3)等離子體是一種特殊的氣體，含有帶電粒子，呈電中性(　　)(4)液晶分為熱致液晶和溶致液晶，膠束是一種溶致液晶(　　)
絕大多數(shù)常見(jiàn)的固體是晶體只有如玻璃、炭黑之類(lèi)的物質(zhì)屬于非晶體
哪什么是晶體呢？什么又是非晶體呢？
內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈周期性有序排列的固體物質(zhì)。
1.晶體與非晶體的概念
內(nèi)部微粒(原子、離子或分子）在三維空間里呈相對(duì)無(wú)序排列的固體物質(zhì)。
常見(jiàn)的非晶體有玻璃、炭黑、橡膠等。
一定條件下，晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。
Ⅰ本質(zhì)：晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列的宏觀表象。
非晶體粒子的排列則相對(duì)無(wú)序，無(wú)自范性
Ⅱ晶體呈現(xiàn)自范性的條件之一：生長(zhǎng)速率適當(dāng)
有規(guī)則的幾何外形（晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)和外形質(zhì)點(diǎn)排列的高度有序性）
晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)，稱(chēng)為晶體的各向異性，包括晶體的強(qiáng)度、光學(xué)性質(zhì)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等物理性質(zhì)。
凝固速率適當(dāng)，可得到規(guī)則晶體，凝固速率過(guò)快，會(huì)得到肉眼看不到多面體外形的粉末或沒(méi)有規(guī)則外形的塊狀固體，甚至形成的只是非晶態(tài)。
非晶體只有散射效應(yīng)。這是測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)的重要實(shí)驗(yàn)方法。
⑷晶體能使X—射線產(chǎn)生的衍射
⑵氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）
⑶溶質(zhì)從溶液中析出
①硫加熱融化，自然冷卻結(jié)晶后，得到黃色晶體。
②固體直接變成紫色蒸氣，蒸氣遇冷又重新凝聚成紫黑色的固體。
實(shí)驗(yàn)3-1晶體的獲得 .mp4
⑴晶體與非晶體的根本區(qū)別在于構(gòu)成固體中的粒子在微觀空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列。圖3-7玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖，可以發(fā)現(xiàn)構(gòu)成玻璃的粒子無(wú)周期性的排列，是無(wú)序的，所以玻璃是非晶體。
解析　固體有晶體和非晶體之分，晶體是內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在空間按一定規(guī)律呈周期性有序排列而構(gòu)成的具有規(guī)則幾何外形的固體，如食鹽、冰、金屬、水晶、膽礬等都是晶體；非晶體中內(nèi)部粒子的排列則相對(duì)無(wú)序，如玻璃、橡膠、塑料等都是非晶體。
2.晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨與層垂直的方向上的電導(dǎo)率是與層平行的方向上的電導(dǎo)率的 。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在
解析　晶體的各向異性主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。
①硬度?、趯?dǎo)熱性?、蹖?dǎo)電性　④光學(xué)性質(zhì)A.①③ B.②④C.①②③ D.①②③④
描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞，晶胞是晶體中最小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。
無(wú)隙：相鄰晶胞之間沒(méi)有任何間隙
并置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無(wú)隙并置”而成
作為晶體的基本重復(fù)單元，晶胞應(yīng)滿(mǎn)足什么要求？
同一晶體中所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的粒子種類(lèi)、個(gè)數(shù)及幾何排列是完全相同的。
晶胞在二維平面的形狀只能是平行四邊形
晶胞在三維空間的形狀一般是平行六面體
這些形狀是否都能作為二維平面的基本重復(fù)單元的形狀？
3套各2個(gè)平行面分別相同
3套各4根平行棱分別相同
最小平行六面體(其邊長(zhǎng)不一定相等也不一定垂直)----通過(guò)上、下、左、右、前、后的平移能與下一個(gè)晶胞完全重合。
化學(xué)組成相同幾何排列相同
4.晶胞中粒子個(gè)數(shù)的計(jì)算
均攤法切割法：晶胞任意位置上的一個(gè)粒子如果是被x個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞只分?jǐn)偟皆摿Ｗ拥?/x。
立方晶胞中粒子個(gè)數(shù)的計(jì)算
1. 晶胞是最小的平行六面體，它有8個(gè)頂角，三套各4根平行棱，三套各兩個(gè)平行面。2. 均攤法確定晶胞中粒子的個(gè)數(shù)若晶胞中某個(gè)粒子為n個(gè)晶胞所共用，則該粒子有 屬于這個(gè)晶胞。長(zhǎng)方體形(正方體形)晶胞中不同位置的粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)
1.某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_(kāi)_______。
提示:3∶1。Cu原子位于面心,個(gè)數(shù)為6× =3,Ni原子位于頂點(diǎn),個(gè)數(shù)為8× =1,銅原子與鎳原子的數(shù)目比為3∶1。
2.下列各項(xiàng)是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式,圖中: —X, —Y, —Z。其中對(duì)應(yīng)的化學(xué)式不正確的是(　　)
【解析】確定了晶胞中原子或離子的數(shù)目比,就確定了晶體的化學(xué)式。確定晶胞中粒子的數(shù)目比,關(guān)鍵是利用“均攤法”確定頂角、棱上、面上、內(nèi)部的一個(gè)粒子為幾個(gè)晶胞所共用。A項(xiàng)中X、Y的位置、數(shù)目完全等同,化學(xué)式為XY,正確;B項(xiàng)中X、Y的個(gè)數(shù)比為1∶(8× )=1∶1,化學(xué)式為XY,錯(cuò)誤;C項(xiàng)中X的數(shù)目:4× +1= ,Y的數(shù)目:4× ,化學(xué)式為X3Y,正確;D項(xiàng)中X的數(shù)目:8× =1,Y的數(shù)目:6× =3,Z位于體心,數(shù)目為1,化學(xué)式為XY3Z,正確?！敬鸢浮緽。
四、晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定——X射線衍射實(shí)驗(yàn)
發(fā)現(xiàn)X射線，獲1901年物理學(xué)獎(jiǎng)
利用X射線等技術(shù)研究分子結(jié)構(gòu)
X射線衍射法測(cè)定復(fù)雜晶體與大分子結(jié)構(gòu)
X射線衍射確定DNA核苷酸順序與基因結(jié)構(gòu)
X射線衍射法測(cè)定蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)
分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對(duì)稱(chēng)類(lèi)型
ⅠX射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得晶胞信息
2. X射線衍射圖譜的應(yīng)用
原子在晶胞里的數(shù)目和位置
結(jié)合晶體化學(xué)組成的信息推出原子之間的相互關(guān)系
根據(jù)原子坐標(biāo)，可以計(jì)算原子間的距離，判斷哪些原子之間存在化學(xué)鍵,確定鍵長(zhǎng)和鍵角，得出分子的空間結(jié)構(gòu)。
ⅡX射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得分子信息
原子坐標(biāo)參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)；B為 則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)_________。
解析　得到晶體的三條途徑：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)凝固。A選項(xiàng)符合①，B選項(xiàng)符合②，C選項(xiàng)符合③。由于玻璃屬于非晶體，熔融后再冷卻所得到的固體仍為非晶體。
1.下列過(guò)程中不能得到晶體的是
A.對(duì)NaCl飽和溶液降溫所得到的固體
B.氣態(tài)水直接冷卻成固態(tài)水
C.熔融的KNO3冷卻后所得到的固體
D.液態(tài)的玻璃冷卻后所得到的固體
2. 如圖所示的甲、乙、丙三種晶體：
試推斷，甲晶體的化學(xué)式(X為陽(yáng)離子)：______；乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是_________；丙晶體中每個(gè)D周?chē)Y(jié)合E的個(gè)數(shù)是____。
3.最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性，因這三種元素都是常見(jiàn)元素，從而引起廣泛關(guān)注。該新型超導(dǎo)晶體的一個(gè)晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為
A.Mg2CNi3
(1)晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著___個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著___個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式為_(kāi)___________。(2)晶體中在每個(gè)X周?chē)c它最接近且距離相等的X共有_____個(gè)。(3)晶體中距離最近的兩個(gè)X與一個(gè)Y形成的夾角∠XYX為_(kāi)_________(填角的度數(shù))。
4. 某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X位于立方體的頂角，Y位于立方體的中心。

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第一節(jié) 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)

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