第1节晶体的常识学习目标:1.了解晶体的特点。2.了解晶体与非晶体的差异。3.掌握晶胞的概念,能运用“均摊法”计算晶胞中微粒的数目。[知识回顾]1.常见的物质聚集状态有哪些?答:气态、液态和固态。2.根据有无固定熔点,固体怎么划分?答:分为晶体和非晶体。[要点梳理]1.晶体与非晶体(1)晶体概念具有规则的几何外形的固体,叫晶体。如:NaCl晶体,I2晶体⋯⋯;不具有规则的几何外形的固体,叫非晶体(又称玻璃体)。(2)获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。③溶质从溶液中析出。(3)晶体的特点①自范性a.定义:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现规则的多面体外形,这称为晶体的自范性。非晶态物质没有这个特性。b.形成条件:晶体生长的速率适当。c.本质原因:晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。②晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质即各向异性。③晶体的熔点固定。④外形和内部质点的高度有序性。⑤晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。(4)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法:对固体进行X-射线衍射实验。2.晶胞(1)概念晶胞是晶体中最小的结构重复单元。(2)结构晶胞一般都是平行六面体,晶体是由无数晶胞“无隙并置”而成。①无隙:相邻晶胞之间无任何间隙。②并置:所有晶胞都是平行排列的,取向相同。③所有晶胞的形状及内部的原子种类及几何排列是完全相同的。知识点一晶体与非晶体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。通过固体的某些性质,可以判断某一固体是晶体还是非晶体。二者的差异见下表:固体性质晶体非晶体自范性(本质区别)有无是否均一均一不均一固定熔沸点有无某些物理性质的各向异性有无能否发生X-射线衍射(最科学的区分方法)能不能(能发生散射)举例NaCl晶体、I2晶体、SiO2晶体、Na晶体等玻璃、橡胶等2.晶体和非晶体的鉴别当不易从外形上判断一种固体是不是晶体时,可利用晶体具有固定的熔点这一特性来进行判断。当然,最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验加以区分。例如,将单一波长的X-射线分别通过晶体SiO2和非晶体SiO2时,晶体SiO2能使X-射线产生衍射,而非晶体SiO2没有周期性结构,不能使X-射线产生衍射,只有散射效应。非晶态二氧化硅与晶态二氧化硅X-衍射图谱对比如下图所示。[问题探究]1.区分晶体与非晶体的最可靠的方法是什么?[答案]区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验。2.在室温下,将一块不规则的CuSO4·5H2O固体,放入饱和CuSO4溶液中,经过一段时间后会发生什么变化?为什么?[答案]CuSO4·5H2O固体会变成规则的立方体。因为CuSO4·5H2O溶解和结晶是可逆过程。根据晶体的自范性可知,在溶解和结晶的过程中,离子会自发地规则排列,形成规则的立方体。1.(1)晶体具有自范性的本质原因是:晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。(2)固体不一定是晶体,如玻璃、橡胶等都是非晶体(又称玻璃体),不属于晶体。2.晶体与非晶体的本质区别在于构成固体的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列,有无固定熔点只是其结构的外在性质表现。观察教科书中P62玻璃的结构示意图可知,构成玻璃的粒子无周期性的排列,即排列是无序的,所以玻璃是非晶体。(1)晶体有规则的几何外形,但有规则几何外形的不一定是晶体。如玻璃、塑料等相关制品。(2)同一物质有时是晶体,有时也是非晶体。如晶体SiO2和非晶体SiO2。1.下列叙述中正确的是()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.晶体、非晶体均具有固定的熔点[解析]晶体与非晶体的根本区别在于其内部微粒在空间是否按一定规律做周期性重复排列,B项错误;晶体所具有的规则几何外形、各向异性是其内部微粒规律性排列的外部反映。有些人工加工而成的固体也具有规则的几何外形,但具有各向异性的固体一定是晶体,A项错误,C项正确;晶体具有固定的熔点而非晶体不具有固定的熔点,D项错误。故选C。[答案]C2.下列物质中,属于晶体的是________,具有固定的熔点的是________。A.橡胶B.玻璃C...