【學(xué)習(xí)新知】
知識點(diǎn)一 物質(zhì)的聚集狀態(tài)
1．物質(zhì)三態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化
2．不含分子的物質(zhì)
(1)常見晶體：例如，氯化鈉、石墨、二氧化硅、金剛石以及各種金屬等不含分子。
(2)等離子體是由電子、陽離子和電中性粒子(分子或原子)組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)。
(3)離子液體是熔點(diǎn)不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)。
3．物質(zhì)的聚集狀態(tài)
物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，還有晶態(tài)、非晶態(tài)，以及介于晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。
知識點(diǎn)二 晶體和非晶體
1．晶體與非晶體的本質(zhì)差異
2．晶體的特點(diǎn)
(1)自范性
①定義：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。
②形成條件：晶體生長的速率適當(dāng)。
③本質(zhì)原因：晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。
(2)各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)許多物理性質(zhì)(如強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等)的差異。
(3)熔點(diǎn)：有固定的熔點(diǎn)。
3．獲得晶體的途徑
(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固。
(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。
(3)溶質(zhì)從溶液中析出。
【交流討論】
1．判斷固體物質(zhì)是晶體還是非晶體的方法是什么？
提示：方法一：測固體的熔點(diǎn)，有固定熔點(diǎn)的是晶體，沒有固定熔點(diǎn)的是非晶體。
方法二：對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)。
2．如圖是某同學(xué)找到的一張玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖，根據(jù)這張圖判斷玻璃是不是晶體？為什么？
提示：不是晶體；晶體與非晶體的本質(zhì)差異在于構(gòu)成固體的粒子在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列。觀察玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖可知，構(gòu)成玻璃的粒子的排列是無序的，所以玻璃是非晶體。
【歸納小結(jié)】關(guān)于晶體與非晶體的認(rèn)識誤區(qū)
(1)同一物質(zhì)可以是晶體，也可以是非晶體，如晶體SiO2和非晶體SiO2。
(2)有著規(guī)則幾何外形或者美觀、對稱外形的固體，不一定是晶體。例如，玻璃制品可以塑造出規(guī)則的幾何外形，也可以具有美觀對稱的外觀。
(3)具有固定組成的物質(zhì)也不一定是晶體，如某些無定形體也有固定的組成。
(4)晶體不一定都有規(guī)則的幾何外形，如食鹽。
知識點(diǎn)三 晶胞及晶體結(jié)構(gòu)的測定
1．晶胞
(1)定義：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。
(2)結(jié)構(gòu)
常規(guī)的晶胞都是平行六面體，整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞無隙并置而成。
①無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。
②并置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
③所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個數(shù)及幾何排列(包括取向)是完全相同的。
④晶胞是8個頂角相同、三套各4根平行棱分別相同、三套各兩個平行面分別相同的最小平行六面體。
(3)晶胞中粒子數(shù)目的計算
平行六面體(立方體形)晶胞中粒子數(shù)目的計算。
①晶胞的頂角原子是8個晶胞共用。
②晶胞棱上的原子是4個晶胞共用。
③晶胞面上的原子是2個晶胞共用。
2．晶體結(jié)構(gòu)的測定
(1)測定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是X射線衍射儀。當(dāng)單一波長的X射線通過晶體時，X射線和晶體中的電子相互作用，會在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點(diǎn)或者明銳的衍射峰。
(2)由衍射圖形獲得晶體結(jié)構(gòu)的有關(guān)信息，包括晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對稱類型、原子在晶胞里的數(shù)目和位置等，以及結(jié)合晶體化學(xué)組成的信息推出原子之間的相互關(guān)系。
【交流討論】
1．現(xiàn)有甲、乙(如圖所示)兩種晶體的晶胞(甲中A處于晶胞的中心)。
(1)甲晶體中A與B的個數(shù)比是________。
(2)乙晶體中每個晶胞含有C離子、D離子分別是______個、______個。
解答：(1)甲晶體中，體心A的個數(shù)為1，頂角B的個數(shù)為8× eq \f(1,8) ＝1，所以N(A)∶N(B)＝1∶1。
(2)乙晶體中，C離子個數(shù)為12× eq \f(1,4) ＋1＝4，D離子個數(shù)為8× eq \f(1,8) ＋6× eq \f(1,2) ＝4。
2．下圖分別是金屬鈉（Na）、金屬鋅（Zn）、碘（I2）、金剛石（C）晶胞的示意圖，它們分別平均含有幾個原子？
提示：金屬鈉（Na）2個、金屬鋅（Zn）2個、碘（I2）8（4×2）個、金剛石（C）8個。
【歸納小結(jié)】晶胞的理解
(1)晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，但不一定是晶體中的最小重復(fù)單元。
(2)常規(guī)的晶胞都是平行六面體，但也有六棱柱晶胞。
(3)平行六面體晶胞的頂角(8個)粒子應(yīng)相同，這樣才能無隙并置形成晶體。如 eq \a\vs4\al() ( eq \a\vs4\al(○) 、 eq \a\vs4\al(●) 代表不同微粒)就不能認(rèn)為是晶胞。
核心考點(diǎn)一：晶體和非晶體
【例1】晶體與非晶體的本質(zhì)差異是( )
A．晶體具有各向異性，而非晶體具有各向同性
B．晶體具有自范性，而非晶體沒有自范性
C．晶體具有固定的熔、沸點(diǎn)，而非晶體沒有固定的熔、沸點(diǎn)
D．晶體能使X射線產(chǎn)生衍射，而非晶體則不能
答案：B
解析：易將晶體與非晶體的本質(zhì)差異及性質(zhì)差異混為一談，晶體與非晶體的性質(zhì)差異是二者本質(zhì)差異的外在表現(xiàn)。晶體具有自范性(本質(zhì))，而晶體的性質(zhì)是有固定的熔、沸點(diǎn)，能使X射線產(chǎn)生衍射等；分析此類問題時，要分析晶體、非晶體的本質(zhì)與性質(zhì)，采用辯證的觀點(diǎn)分析問題；同時也要注意不能用固體是否有規(guī)則的幾何外形來判斷其是否為晶體。
【歸納小結(jié)】晶體與非晶體的比較
【變式訓(xùn)練】下列關(guān)于晶體性質(zhì)的敘述中，不正確的是( )
A．晶體的自范性指的是在適宜條件下晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)規(guī)則的多面體幾何外形
B．晶體的各向異性和對稱性沒有矛盾
C．晶體的對稱性是微觀粒子按一定規(guī)律呈周期性但無序排列的必然結(jié)果
D．晶體的各向異性直接取決于微觀粒子的排列具有特定的方向性
答案：C
解析：晶體在不同方向上微粒的排列情況不同，即表現(xiàn)為各向異性，晶體的對稱性是微觀粒子按一定規(guī)律呈周期性有序排列，二者沒有矛盾。
核心考點(diǎn)二：用“均攤法”進(jìn)行晶胞計算
【例2】如圖所示為某晶體的一個晶胞，該晶體由A、B、C三種基本粒子構(gòu)成，該晶體的化學(xué)式為( )
A．A6B8C B．A2B4C C．A3BC D．A3B4C
答案：C
解析：分析晶胞結(jié)構(gòu)可知，A位于晶胞面上，B位于晶胞的頂角，C位于晶胞內(nèi)部；由“均攤法”可知，一個晶胞中含有A粒子個數(shù)為6× eq \f(1,2) ＝3，含有B粒子個數(shù)為8× eq \f(1,8) ＝1，含有C粒子個數(shù)為1，故A、B、C粒子的個數(shù)之比為3∶1∶1，則該晶體的化學(xué)式為A3BC。
【歸納小結(jié)】用“均攤法”進(jìn)行晶胞計算
(1)均攤法含義：若某個粒子為n個晶胞共有，則該粒子有 eq \f(1,n) 屬于該晶胞。
(2)平行六面體(立方體形)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算
頂角：同為8個晶胞共有，eq \f(1,8)粒子屬于該晶胞；
棱上：同為4個晶胞共有，eq \f(1,4)粒子屬于該晶胞；
面上：同為2個晶胞共有，eq \f(1,2)粒子屬于該晶胞；
內(nèi)部：整個粒子都屬于該晶胞。
(3)正六棱柱晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算
頂角：同為6個晶胞共有，eq \f(1,6)粒子屬于該晶胞；
水平棱上：同為4個晶胞共有，eq \f(1,4)粒子屬于該晶胞；
垂直棱上：同為3個晶胞共有，eq \f(1,3)粒子屬于該晶胞；
面上：同為2個晶胞共有，eq \f(1,2)粒子屬于該晶胞；
內(nèi)部：整個粒子都屬于該晶胞。
【變式訓(xùn)練1】已知某晶體晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為( )
A．XYZ B．X2Y4Z C．XY4Z D．X4Y2Z
答案：C
解析：該晶體的晶胞是正方體形晶胞。該晶胞擁有的X原子數(shù)為8× eq \f(1,8) ＝1；Y原子位于該晶胞內(nèi)，共有4個，因此該晶胞中擁有的Y原子數(shù)為4；Z只有1個，位于晶胞的體心上，故該晶體的化學(xué)式為XY4Z。
【變式訓(xùn)練2】(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該氯化物的化學(xué)式是________。
(2)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為________，該功能陶瓷的化學(xué)式為________。
(3)某晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該晶體的化學(xué)式是____________，在晶體中1個Ti原子、1個C原子周圍距離最近的O原子數(shù)目分別為________個、________個。
(4)有一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式為________(填字母)。
A．Ti14C13 B．TiC C．Ti14C4 D．Ti4C3
答案：(1)CuCl (2)2 BN (3)CTiO3 6 12 (4)A
解析：(1)晶胞中灰球代表的粒子數(shù)4個，白球代表的粒子數(shù)的6×eq \f(1,2)＋8×eq \f(1,8)＝4個，所以化學(xué)式為CuCl。
(2)每個氮化硼晶胞中含有白球表示的原子個數(shù)為8×eq \f(1,8)＋1＝2，灰球表示的原子個數(shù)為1＋4×eq \f(1,4)＝2，所以每個晶胞中含有N原子和B原子各2個；N的電負(fù)性大于B，所以該陶瓷的化學(xué)式為BN。
(3)晶胞中含有O：6×eq \f(1,2)＝3個，含C：8×eq \f(1,8)＝1個，含Ti：1個，故化學(xué)式為CTiO3。Ti原子位于晶胞的中心，其周圍距離最近的O原子位于6個面的中心，所以周圍距離最近的O原子數(shù)目為6個；C原子位于晶胞的頂點(diǎn)，O原子位于晶胞的面心，所以C原子周圍距離最近的O原子數(shù)目為12個。
(4)由題意知該物質(zhì)是氣態(tài)團(tuán)簇分子，故題目中圖示應(yīng)是該物質(zhì)的一個完整的分子，由14個Ti原子和13個C原子構(gòu)成。選項(xiàng)A正確。
核心考點(diǎn)三：有關(guān)晶體的計算
【例3】已知元素A為O，元素B為Na，A與B能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞棱長參數(shù)a cm，F(xiàn)的化學(xué)式為________，晶胞中A原子的配位數(shù)為________，列式計算晶體F的密度為________________g·cm－3(僅需列出表達(dá)式)。
答案：Na2O 8 eq \f(（16＋23×2）×4,NA·a3)
解析：A和B能夠形成化合物F為離子化合物，陰離子位于晶胞的頂角和面心，陽離子位于晶胞內(nèi)部，則Na的個數(shù)為8，O的個數(shù)為8× eq \f(1,8) ＋6× eq \f(1,2) ＝4，N(Na)∶N(O)＝2∶1，則形成的化合物為Na2O；由晶胞結(jié)構(gòu)可知B(Na)原子配位數(shù)為4，結(jié)合化學(xué)式可知A(O)原子配位數(shù)為4×2＝8；晶胞的質(zhì)量為 eq \f(（16＋23×2）×4,NA) g，晶胞的體積為a3 cm3，則晶體F的密度為 eq \f(（16＋23×2）×4,NA·a3) g·cm－3。
【變式訓(xùn)練1】已知在晶體中仍保持一定幾何形狀的最小單位稱為晶胞。干冰晶胞是一個面心立方體，在該晶體中每個頂角各有1個二氧化碳分子，每個面心各有一個二氧化碳分子。實(shí)驗(yàn)測得25 ℃時干冰晶體的晶胞棱長為a cm，其摩爾質(zhì)量為M g·ml－1，則該干冰晶體的密度為(單位：g·cm－3)( )
A． eq \f(M,a3) B． eq \f(M,a3NA) C． eq \f(4M,a3) D． eq \f(4M,a3NA)
答案：D
解析：每個頂角上的二氧化碳分子被8個晶胞共用，每個面心上的二氧化碳分子被2個晶胞共用，所以該晶胞中二氧化碳分子個數(shù)＝8× eq \f(1,8) ＋6× eq \f(1,2) ＝4，ρ＝ eq \f(m,V) ＝ eq \f(\f(M,NA)×4,a3) g·cm－3＝ eq \f(4M,a3NA) g·cm－3，故D正確。
【變式訓(xùn)練2】用X射線衍射法對Cu晶體進(jìn)行測定得到以下結(jié)果：Cu的晶胞為面心立方結(jié)構(gòu)(如圖)，已知該晶體的密度為9.00 g·cm－3，Cu的原子半徑為________cm(阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，要求列式計算)。
答案： eq \f(\r(2),4) × eq \r(3,\f(4×64,9.00×NA))
解析：設(shè)晶胞的棱長為a cm，則a3 cm3·ρ g·cm－3·NA ml－1＝4×64 g·ml－1，a＝ eq \r(3,\f(4×64,ρ·NA)) ，面對角線為 eq \r(2) a cm，面對角線的 eq \f(1,4) 為Cu的原子半徑，r＝ eq \f(\r(2),4) × eq \r(3,\f(4×64,9.00×NA)) cm。
【基礎(chǔ)練】
1．區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是( )。
A．測定熔、沸點(diǎn)B．觀察外形
C．對固體進(jìn)行X射線衍射測定D．通過比較硬度確定
答案：C
2．關(guān)于晶體的自范性，下列敘述中，正確的是( )。
A．破損的晶體能夠在固態(tài)時自動變成規(guī)則的多面體
B．缺角的氯化鈉晶體在飽和NaCl溶液中慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊
C．圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，體現(xiàn)了晶體的自范性
D．由玻璃制成規(guī)則的玻璃球體現(xiàn)了晶體的自范性
答案：B
解析：晶體的自范性是晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)，不受外力影響。晶體的自范性的呈現(xiàn)是在晶體形成過程中完成的，破損的晶體在固態(tài)時不會發(fā)生形狀的變化，也就不會自動變成規(guī)則的多面體。
3．下列敘述中，正確的是( )。
A．石英玻璃和水晶都是晶體
B．晶體與非晶體的根本區(qū)別在于固體是否具有規(guī)則的幾何外形
C．具有各向異性的固體可能是晶體
D．粉末狀的固體肯定不是晶體
答案：C
解析：石英玻璃是非晶體，水晶是晶體，A錯誤；晶體與非晶體的根本區(qū)別在于晶體內(nèi)部粒子在三維空間里呈周期性有序排列，而非晶體則不是，B錯誤；晶體具有各向異性，C正確；晶體與非晶體的區(qū)別是粒子的排列方式不同，與晶體處于塊狀還是粉末狀無關(guān)，D錯誤。
4．下列有關(guān)晶胞的敘述中，正確的是( )。
A．晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元
B．晶胞中的任何一個粒子都屬于該晶胞
C．所有晶體都是由平行六面體無隙組合而成
D．不同晶體中的晶胞的大小和形狀均相同
答案：A
解析：晶胞內(nèi)部的粒子屬于該晶胞，處于晶胞頂角、棱和面上的粒子則被其他晶胞所共用，B錯誤；大多數(shù)晶體是由平行六面體無隙并置而成的，有些晶體的晶胞是三棱柱、六棱柱等，C錯誤；不同晶體的晶胞大小和形狀可能不同，D錯誤。
5．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
（1）固態(tài)物質(zhì)一定是晶體（ ）
（2）凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體（ ）
（3）晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律周期性地排列（ ）
（4）固體一定是晶體（ ）
（5）晶胞是晶體中最小的平行六面體（ ）
（6）測定某一固體是否是晶體可用X射線衍射儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（ ）
答案：（1）×（2）×（3）√（4）×（5）×（6）√
6．現(xiàn)有四種晶體，其晶胞分別如圖所示，其中化學(xué)式正確的是( )
A． B．C．D．
答案：C
解析：A項(xiàng)，由均攤法可知，此晶胞中含有A的個數(shù)為1，含有B的個數(shù)為，故該晶體的化學(xué)式為AB，錯誤，B項(xiàng)，此晶胞中E和F的個數(shù)比為1︰1，故該晶體的化學(xué)式為EF，錯誤；C項(xiàng)，此晶胞中含有X的個數(shù)為1，含有Z的個數(shù)為，含有Y的個數(shù)為，所以該晶體的化學(xué)式為，正確；D項(xiàng)，此晶胞中含有M的個數(shù)為，含有N的個數(shù)為，所以該晶體的化學(xué)式為MN，錯誤。
7．已知某化合物的晶體是由如圖所示的最小結(jié)構(gòu)單元密置堆積而成，下列關(guān)于該化合物的敘述錯誤的是( )
A．1 ml該化合物中含有1 ml Y
B．1 ml該化合物中含有3 ml Cu
C．1 ml該化合物中含有2 ml Ba
D．該化合物的化學(xué)式是
答案：D
解析：由圖可知，白球代表的Y原子位于長方體的八個頂角上，大黑球代表的Ba原子位于長方體的四條棱上，灰球代表的 Cu原子位于長方體的內(nèi)部，小黑球代表的O原子有的位于長方體 的內(nèi)部、有的位于長方體的面上，運(yùn)用均攤法可計算出Y原子個數(shù)為，Ba原子個數(shù)為，Cu原子個數(shù)為3，O原子個數(shù)為，故該化合物的化學(xué)式為。綜上可知，D項(xiàng)錯誤。
8．銅是生活中比較常見的一種金屬，而納米銅能在空氣中白燃，這是因?yàn)榧{米銅的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例較大。假設(shè)某納米顆粒的大小和形狀如圖所示，則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)之比是( )
A．7:11B．1:2C．7:8D．26:27
答案：A
解析：由該納米顆粒的結(jié)構(gòu)圖可知，表面粒子數(shù)為8（頂角）+6（面心）=14，而粒子總數(shù)為14+8=22，所以表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)之比為14:22=7:11，A正確。
9．因生產(chǎn)金屬鐵的工藝和溫度等因素不同，產(chǎn)生的鐵單質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)、密度和性質(zhì)均不同，對鐵晶體用X射線衍射進(jìn)行測定，測得A、B兩種晶胞，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下：
則A、B兩種晶胞中含有的鐵原子數(shù)分別是：________、________個。
答案：2；4
解析：A晶胞中Fe原子處于晶胞的8個頂角和體心，則晶胞中含有Fe原子個數(shù)；B晶胞中Fe原子處8于晶胞的8個頂角和6個面心，則晶胞中含有Fe原子個數(shù)。
10．在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域中，有一種化合物叫鈣鈦礦，其晶胞如圖所示。試回答：
（1）在該晶體中每個鈦離子周圍與它最近且相等距離的鈦離子有多少個？
（2）在該晶胞中氧、鈣、鈦的粒子個數(shù)比是多少？
答案：（1）6
解析：晶體中，每個鈦離子周圍與其最近且等距離的鈦離子處于晶胞的頂角，共有6個。
（2）3：1：1
解析：氧處于12條棱中點(diǎn)，Ca處于晶胞的內(nèi)部，Ti處于晶胞的8個頂角，則該晶胞中O的個數(shù)為，含有1個Ca，含有Ti的個數(shù)為，故氧、鈣、鈦的粒子個數(shù)比為3：1：1。
【提升練】
1．釔鋇銅氧化合物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式可能是( )
A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5
C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4
答案：C
解析：位于頂角的銅原子(最上層平面和最下層平面)共8個，這個晶胞中只分?jǐn)偟?× eq \f(1,8) ＝1(個)；位于棱上(中間兩個平面)的也是8個，這個晶胞分?jǐn)偟降氖?× eq \f(1,4) ＝2(個)，所以每個晶胞單獨(dú)占有的銅原子數(shù)為3個；氧原子共13個，位于晶胞面上(不含棱)的是7個，位于晶胞棱上的是6個，所以每個晶胞單獨(dú)含有的氧原子數(shù)為7× eq \f(1,2) ＋6× eq \f(1,4) ＝5(個)；所以該晶體每個晶胞中平均分?jǐn)偟?即單獨(dú)占有)的釔原子、鋇原子、銅原子和氧原子數(shù)分別為1、2、3、5，化學(xué)式為YBa2Cu3O5。
2．食鹽晶體是由鈉離子(圖中的“ eq \a\vs4\al(●) ”)和氯離子(圖中的“ eq \a\vs4\al(○) ”)構(gòu)成的，且均為等距離的交錯排列。已知食鹽的密度是2.2 g·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023 ml－1。在食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離最接近于( )
A．3.0×10－8 cm B．3.5×10－8 cm
C．4.0×10－8 cm D．5.0×10－8 cm
答案：C
解析：從NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個小立方體，如圖所示a表示其棱長，d表示兩個Na＋中心間的距離。每個小立方體含Na＋： eq \f(1,8) ×4＝ eq \f(1,2) ，含Cl－： eq \f(1,8) ×4＝ eq \f(1,2) ，即每個小立方體含 eq \f(1,2) 個NaCl，則有a3·2.2 g·cm－3＝ eq \f(\f(1,2)×58.5 g·ml－1,6.02×1023 ml－1) ，解得a≈2.81×10－8cm，又因?yàn)閐＝ eq \r(2) a，故食鹽晶體中兩個距離最近的Na＋中心間的距離為d＝ eq \r(2) ×2.81×10－8 cm≈4.0×10－8 cm。
3．硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)的最高紀(jì)錄。如圖所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上、下底面還各有一個鎂原子；6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式為( )
A．MgB B．MgB2 C．Mg2B D．Mg3B2
答案：B
解析：棱柱內(nèi)硼原子數(shù)為6，均屬于這個晶胞。鎂原子位于上、下面心(2個)及12個頂點(diǎn)，共有鎂原子數(shù)為2× eq \f(1,2) ＋12× eq \f(1,6) ＝3，則鎂、硼原子個數(shù)之比為1∶2。
4．(1)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖所示。已知晶胞參數(shù)為0.466 5 nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為___________________g·cm－3(列出計算式)。

(2)FeS2晶體的晶胞如圖所示。晶胞棱長為a nm、FeS2的摩爾質(zhì)量為M、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計算表達(dá)式為_________________________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(2)) 所形成的正八面體的體心，該正八面體的棱長為________________nm。
答案：(1) eq \f(8×7＋4×16,NA（0.466 5×10－7）3) (2) eq \f(4M,NAa3) ×1021 eq \f(\r(2),2) a
解析：(1)1個氧化鋰晶胞含O的個數(shù)為8× eq \f(1,8) ＋6× eq \f(1,2) ＝4，含Li的個數(shù)為8，1 cm＝107 nm，代入密度公式計算可得Li2O的密度為 eq \f(8×7＋4×16,NA（0.466 5×10－7）3) g·cm－3。(2)該晶胞中Fe2＋位于棱上和體心，個數(shù)為12× eq \f(1,4) ＋1＝4，S eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(2)) 位于頂角和面心，個數(shù)為8× eq \f(1,8) ＋6× eq \f(1,2) ＝4，故晶體密度＝ eq \f(m,V) ＝ eq \f(\f(M,NA)×4,V) ＝ eq \f(4M,（a×10－7）3NA) ＝ eq \f(4M,NAa3) ×1021 g·cm－3；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，S eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(2)) 所形成的正八面體的棱長為該晶胞中相鄰面的面心之間的連線之長，即為晶胞棱長的 eq \f(\r(2),2) ，故該正八面體的棱長為 eq \f(\r(2),2) a nm。
5．硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域。如圖是Mg、Ge、O三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。
(1)已知化合物中Ge和O的原子個數(shù)比為1∶4，圖中Z表示______原子(填元素符號)，該化合物的化學(xué)式為______。
(2)已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為a nm、b nm、c nm，α＝β＝γ＝90°，則該晶體的密度ρ＝______________ g·cm－3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，用含a、b、c、NA的代數(shù)式表示)。
答案：(1)O Mg2GeO4 (2) eq \f(740,abcNA) ×1021
解析：(1)由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂角、面上、棱上和體內(nèi)的X原子的個數(shù)為8× eq \f(1,8) ＋6× eq \f(1,2) ＋4× eq \f(1,4) ＋3＝8，位于體內(nèi)的Y原子和Z原子的個數(shù)分別為4和16，由Ge和O原子的個數(shù)比為1∶4可知，X為Mg原子、Y為Ge原子、Z為O原子，則該化合物的化學(xué)式為Mg2GeO4。
(2)由晶胞的質(zhì)量公式可得： eq \f(4×185,NA) g＝abc×10－21 cm3×ρ，解得ρ＝ eq \f(740,abcNA) ×1021 g·cm－3。
模塊一 思維導(dǎo)圖串知識
模塊二 基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）
模塊三 核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練
模塊四 小試牛刀過關(guān)測
1．知道在一定條件下，物質(zhì)的聚集狀態(tài)隨構(gòu)成物質(zhì)的微粒種類、微粒間相互作用、微粒聚集程度的不同而有所不同。
2．知道物質(zhì)的聚集狀態(tài)會影響物質(zhì)的性質(zhì)，通過改變物質(zhì)的聚集狀態(tài)可以獲得特殊的材料。
3．能說出晶體與非晶體的區(qū)別，能結(jié)合實(shí)例描述晶體中微粒排列的周期性規(guī)律。
4．認(rèn)識簡單的晶胞。
固體
自范性
微觀結(jié)構(gòu)
晶體
有（能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形）
原子在三維空間里呈周期性有序排列
非晶體
沒有（不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形）
原子排列相對無序
比較
類別
晶體
非晶體
微觀結(jié)構(gòu)特征
原子在三維空間里呈周期性有序排列
原子排列相對無序
性質(zhì)
特征
自范性
有
無
熔點(diǎn)
固定
不固定
各向異性
有
無
鑒別
方法
間接方法
看是否具有固定的熔點(diǎn)或根據(jù)某些物理性質(zhì)的各向異性
科學(xué)方法
對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)
舉例
NaCl、I2、SiO2、Na晶體等
玻璃、橡膠等

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