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1、第3节物质的聚集状态与物质性质考点一 晶体和晶胞【核心自主排查】1.晶体与非晶体:(1)晶体与非晶体比较。晶 体非晶体结构特征结构微粒在三维空间里___________排列结构微粒相对_____排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性不具有各向异性二者区别方法间接方法测定其是否有固定的_____科学方法对固体进行X-射线衍射实验周期性有序无序熔点(2)获得晶体的途径。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。2.晶胞:(1)概念:描述晶体结构的_____
2、____。(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置。基本单元①无隙:相邻晶胞之间没有_________。②并置:所有晶胞_____排列,_____相同。任何间隙平行取向【思维诊断】(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)具有规则几何外形的固体一定是晶体。()提示:×。晶体具有天然的几何外形,不是加工形成的几何外形。(2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同。()提示:×。冰和固体碘晶体中都存在范德华力,但冰中水分子间还存在氢键。(3)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。()提示:√。晶
3、体具有自范性,缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中存在溶解和结晶平衡,最终会慢慢变为完美的立方体块。(4)通过X-射线衍射实验的方法不能区分晶体和非晶体。()提示:×。构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列,晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来。(5)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。()提示:√。晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列,非晶体中粒子在微观空间里不能有序排列,这是晶体和非晶体的本质区别。(6)立方晶胞中,顶点上的原子被4个晶
4、胞共用。()提示:×。立方晶胞中,顶点上的原子被8个晶胞共用。【方法点拨】“均摊法”突破晶胞组成的计算(1)原则:晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有,那么每个晶胞对这个粒子分得的份额就是。(2)方法: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六边形,其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占。【高考模拟预测】1.(2016·四川高考节选)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是一种过渡元素。M基态
5、原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍,R是同周期元素中最活泼的金属元素,X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题:(1)R基态原子的电子排布式是________,X和Y中电负性较大的是________(填元素符号)。(2)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物,其原因是______________________________。(3)X与M形成的XM3分子的空间构型是________。(4)M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的
6、晶胞如图所示,则图中黑球代表的离子是_______________(填离子符号)。【解析】M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍,其电子排布式为1s22s22p4,为氧元素;R是同周期元素中最活泼的金属元素,R的原子序数比O的大,则R一定是钠元素;引起酸雨的主要大气污染物是二氧化硫,则X是S。因为M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,则Y只能是氯元素。Z的基态原子4s和3d轨道半充满,则其价电子排布式为3d54s1,则Z为铬元素。(1)R是钠元素,其基态原子的电子排布式是1s22
7、s22p63s1或[Ne]3s1;非金属性Cl>S,Cl的电负性比S的大。(2)X的氢化物是H2S,M的氢化物是H2O,由于H2O中存在分子间氢键使其沸点比H2S的高。(3)XM3分子是SO3,其价层电子对数=3+=3,S的杂化方式为sp2,分子中没有孤对电子,其轨道构型和分子空间构型都是平面三角形。(4)R2M晶体为Na2O,晶胞中立方体的顶点上有8个白球,六个面的中心有6个白球,根据“均摊法”可知晶胞中实际含有白球的数目为8×+6×=4;黑球全部处于晶胞的内部,即晶胞中含有黑球的数目为8,所以黑球
8、为Na+,白球为O2-。答案:(1)1s22s22p63s1(或[Ne]3s1)Cl(2)H2S分子间不存在氢键,H2O分子间存在氢键(3)平面三角形(4)Na+2.(2017·郑州模拟)现有8种元素,其中A、B、C、D、E、F为短周期主族元素,G、H为第4周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息回答问题:(1)已知CA5为离子化合物,写出其电子式________。(2)A、B、C三种元素可以形成原子个数比为1∶1∶1的3原子化合物分子,该分
