2024版化学新教材鲁科版（闽粤皖京豫）教师用书第5章物质结构与性质　元素周期律第5章 第31讲　物质的聚集状态　常见晶体类型

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第31 讲　物质的聚集状态　常见晶体类型
[复习目标]　1.了解晶体和非晶体的区别。2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微
粒、微粒间作用力的区别。 3.了解分子晶体、 共价晶体、 离子晶体、金属晶体结构与性
质的关系。4.了解四种晶体类型熔点、沸点、溶解性等性质的不同。
考点一　物质的聚集状态　晶体与非晶体
1．物质的聚集状态
(1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间
的塑晶态、液晶态等。
(2)等离子体和液晶
概念 主要性能
等离
子体
由电子、阳离子和电中性粒子组成的
整体上呈电中性的物质聚集体 具有良好的导电性和流动性
液晶 介于液态和晶态之间的物质状态
既具有液体的流动性、黏度、形变
性，又具有晶体的导热性、光学性质
等
2.晶体与非晶体
(1)晶体与非晶体的比较
晶体 非晶体
结构特征 内部微粒在空间里呈周期性有序排列 内部微粒排列相对无序
性质
特征
自范性 有 无
熔点 固定 不固定
异同表现 各向异性 各向同性
(2)得到晶体的途径
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。
(3)晶体与非晶体的测定方法
测定方法 测熔点 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
最可靠方法 对固体进行 X
射线衍射 实验
1．在物质的三态相互转化过程中只是分子间距离发生了变化(　　)
2．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(　　)
3．晶体的熔点一定比非晶体的熔点高(　　)
4．具有规则几何外形的固体一定是晶体(　　)
5．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(　　)
答案　1.×　2.√　3.×　4.×　5.√
一、物质聚集状态的多样性
1．下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是(　　)
A．液晶中分子的长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性
B．等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成
C．纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化
D．超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体
答案　B
解析　液晶分子沿分子长轴方向有序排列，从而表现出类似晶体的各向异性，故 A正确；
等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，故 B错误；
纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化，熔点可能下降，故
C正确；超分子内部的多个分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体，故 D正
确。
2．水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到 165 K 时形成的。
玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，下列有关玻璃
态水的叙述正确的是(　　)
A．水由液态变为玻璃态，体积缩小
B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀
C．玻璃态是水的一种特殊状态
D．在玻璃态水的 X射线图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰
答案　C
解析　玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，因密度与普通液态水相同，故水由液态变为
玻璃态时体积不变。
二、晶体与非晶体的区别
3．下列关于晶体和非晶体的说法正确的是(　　)
A．晶体在三维空间里呈周期性有序排列，因此在各个不同的方向上具有相同的物理性质
B．晶体在熔化过程中需要不断地吸热，温度不断地升高
C．普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同
D．晶体和非晶体之间不可以相互转化
答案　C
解析　晶体在三维空间里呈周期性有序排列，其许多物理性质常常会表现出各向异性，A不
正确；晶体的熔点是固定的，所以在熔化过程中温度不会变化，B不正确；在一定条件下晶
体和非晶体是可以相互转化的，D不正确。
4．玻璃是常见的非晶体，在生产生活中有着广泛的用途，如图是玻璃的结构示意图，下列
有关玻璃的说法错误的是(　　)
A．玻璃内部微粒排列是无序的
B．玻璃熔化时吸热，温度不断上升
C．光导纤维和玻璃的主要成分都可看成是 SiO2，二者都是非晶体
D．利用 X射线衍射实验可以鉴别石英玻璃和水晶
答案　C
解析　根据玻璃的结构示意图可知，构成玻璃的粒子无周期性排列，是无序的，所以玻璃是
非晶体，因此没有固定的熔点，A、B对；玻璃属于非晶体，但光导纤维属于晶体，C错；
区分晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行 X射线衍射实验，D对。
考点二　常见晶体类型
1．晶胞
(1)概念：晶体结构中基本的重复单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置
① 无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。
②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。
2．四种常见晶体类型的比较
类型
比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成微粒 分子 原子金属阳离子、
自由电子 阴、阳离子
微粒间的相互
作用力
范德华力(某些含
氢键)
共价键 金属键 离子键
硬度 较小 很大 有的很大，有
的很小较大
熔、沸点 较低 很高有的很高，有
的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于一般
溶剂
一般不溶于
水，少数与水
反应
大多易溶于水
等极性溶剂
导电、导热性 一般不导电，溶
于水后有的导电
一般不具有
导电性，个
别为半导体
电和热的良导
体
晶体不导电，
水溶液或熔融
态导电
3．离子晶体的晶格能
(1)定义
将1 mol 离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量，单位：kJ·mol －
1
。
(2)影响因素
① 离子所带的电荷数：离子所带的电荷数越多，晶格能越大。
② 离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。
③ 离子晶体的结构类型。
(3)与离子晶体性质的关系
晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。
4．常见晶体的结构模型
(1)典型的分子晶体——干冰和冰
①干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有 12
个。
②冰晶体中，每个水分子与相邻的4
个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可
形成 2 mol 氢键。
(2)典型的共价晶体——金刚石、二氧化硅
① 金刚石和二氧化硅晶体结构模型比较
结构模型 晶胞
金刚石
二氧化硅
② 金刚石和二氧化硅结构特点分析比较
金刚石
a.碳原子采取sp 3
杂化，键角为109°28 ′
b.每个碳原子与周围紧邻的4个碳原子以共价键结合成正四面体结构，向
空间伸展形成空间网状结构
c.最小碳环由6
个碳原子组成，每个碳原子被12
个六元环共用
d.金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1个C原子，晶胞内部有 4
个C原
子，内部的 C在晶胞的体对角线的处，每个金刚石晶胞中含有8
个C原子
二氧
化硅
a.Si 原子采取sp3杂化，正四面体内 O—Si—O 键角为109°28′
b.每个Si 原子与 4
个O原子形成 4个共价键，Si 原子位于正四面体的中
心，O原子位于正四面体的顶点，同时每个O原子被2
个硅氧正四面体共
用，晶体中 Si 原子与 O原子个数比为 1 ∶ 2
c.最小环上有 12
个原子，包括 6
个O原子和 6
个Si 原子
d.1 mol SiO2晶体中含Si—O 数目为4 N A
e.SiO2晶胞中有 8
个Si 原子位于立方晶胞的顶点，有 6
个Si 原子位于立方
晶胞的面心，还有 4
个Si 原子与 16
个O原子在晶胞内构成 4个硅氧四面
体。每个SiO2晶胞中含有8
个Si 原子和 16
个O原子
(3)典型的离子晶体——NaCl、CsCl、CaF2
摘要：

第31讲　物质的聚集状态　常见晶体类型[复习目标]　1.了解晶体和非晶体的区别。2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。3.了解分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体结构与...

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