第三章  物质的聚集状态与物质性质
第一节  认识晶体


(时间：30分钟)
考查点一　晶体与非晶体
1．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。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．玻璃态水是分子晶体
解析　本题是一个信息给予题，读懂信息是解题的关键。由题给信息知，玻
璃态水的“密度与普通液态水的密度相同”，表明水由液态变为玻璃态其体
积不变；此外，“玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构”。因而A、B、D
三项错误。
答案　C
考查点二　晶体的特征
2．关于晶体的自范性，下列叙述正确的是                                (　　)。
A．破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体
B．缺角的氯化钠晶体在饱和的NaCl溶液中慢慢变为完美的立方块
C．圆形容器中结出的冰是圆形的
D．由玻璃制成的圆形的玻璃球
解析　晶体的自范性是指在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的多面
体形的性质，这一适宜条件一般指的是自动结晶析出的条件。A项过程不能
实现；C项中冰的形状不是水自发形成的，而是受容器的限制形成的；D项
中玻璃是非晶体。
答案　B
考查点三　晶体的堆积模型
3．金属晶体、离子晶体和分子晶体采取密堆积方式的原因是            (　　)。
A．构成晶体的微粒均可视为圆球
B．金属键、离子键、分子间作用力均无饱和性和方向性
C．三种晶体的构成微粒相同
D．三种晶体的构成微粒多少及相互作用力相同
答案　B
4．(2011·河南郑州高二五校联考)下列晶体按A1型方式进行紧密堆积的是(　　)。
A．干冰、NaCl、金属铜
B．ZnS、金属镁、氮化硼
C．水晶、金刚石、晶体硅
D．ZnS、NaCl、金属镁
解析　干冰、NaCl、Cu、ZnS均为面心立方堆积(A1)，Mg为A3型，水晶、
金刚石、氮化硼、晶体硅为原子晶体，不遵循紧密堆积原则，故只有A正确。
答案　A
考查点四　晶体类型的判断
5．将晶体划分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体的本质标准是(　　)。
A．基本构成微粒种类
B．晶体中最小重复结构单元的种类
C．微观粒子的密堆积种类
D．晶体内部微粒的种类及微粒间相互作用的种类
解析　根据晶体内部微粒的种类和微粒间的相互作用的不同，可将晶体分为
离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。
答案　D
6．有下列九种晶体：A.水晶　B．冰醋酸　C．氧化镁　D．白磷E.晶体氩　F．氯化铵　G．过氧化钾　H．金刚石　I．镁
(1)属于原子晶体的化合物是____________，直接由原子构成的晶体是
____________，直接由原子构成的分子晶体是____________。
(2)由极性分子构成的晶体是____________，含有共价键的离子晶体是
____________，属于分子晶体的单质是____________。
(3)受热熔化后化学键不发生变化的是________________，需克服共价键的是
____________，需要克服金属键的是____________。
答案　(1)A　A、E、H　E　(2)B　F、G　D、E　(3)B、D　A、H　I
考查点五　晶胞中所拥有的各种粒子数目的计算
7．有关A1型密堆积与A3型密堆积的说法中正确的是                    (　　)。
A．A1型密堆积是最密堆积，A3型密堆积不是最密堆积
B．两者都是最密堆积，其中A3型密堆积是一、三、五……各层球心重合，
二、四、六……各层球心重合；A1型密堆积是四、五、六各层球心分别和一、
二、三各层球心重合
C．原子晶体一般都采用A1型密堆积或A3型密堆积
D．只有金属晶体才可能采用A1型密堆积或A3型密堆积
解析　A1型密堆积与A3型密堆积都是最密堆积，故A选项错误；A1型紧密
堆积采用“…ABCABC…”堆积，所以其四、五、六各层球心分别和一、二、
三各层球心重合；A3型密堆积采用“…ABAB…”堆积，所以它的一、三、
五……各层球心重合，二、四、六……各层球心重合，故B项正确；组成晶
体的微粒间作用力没有方向性，在空间的排列大都服从紧密堆积原理；由于
组成原子晶体的原子间靠有方向性的共价键结合，故C项错误；金属晶体、
离子晶体和分子晶体结构中的金属键、离子键和范德华力没有方向性、没有
饱和性，一般都采用A1型密堆积或A3型密堆积，故D项错误。
答案　B
8．某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是                                                 (　　)。
A．3∶9∶4              B．1∶4∶2
C．2∶9∶4              D．3∶8∶4
解析　由图可知该晶体部分结构的上下两面为正三角形，因
此处于顶点的粒子为12个晶胞共用，故A的数目为6×＝
；处于水平棱上的粒子为4个晶胞共用，处于垂直棱上的粒子为6个晶胞单
元共用，故该结构单元中包含B粒子的数目为：6×＋3×＝2，由此可见
A、B、C三种粒子的数目之比为∶2∶1＝1∶4∶2。
答案　B
考查点六　根据晶体结构确定化合物的化学式
9．根据下列晶体的晶胞结构，判断化学式正确的是                        (　　)。


解析　A选项中A微粒处于晶胞体心，完全为该晶胞所有，B微粒处于立方
体的8个顶角上，每个B微粒为8个晶胞共有，平均一个晶胞中含有B微粒
的个数为：8×＝1，A、B微粒个数的最简整数比为1∶1，化学式应为AB；
B选项中E、F都位于顶角，各有4×＝属于该晶胞，则该晶胞中所含E、
F个数的最简整数比为1∶1，化学式为EF；C选项中属于该晶胞的X微粒(位
于体心)1个，Y微粒(面心)6×＝3个，Z微粒(顶点)8×＝1个，最简整数
比为1∶3∶1，化学式为XY3Z；D选项中A微粒位于晶胞面心和顶角，B
微粒位于晶胞的体心和棱上，则该晶胞中A、B的个数比为∶
＝4∶4＝1∶1，化学式为AB。
答案　C
考查点七　晶体空间结构的推断
10．(1)水在不同的温度和压强条件下可以形成11种不同结构的晶体，密度从比水轻的0.92 g·cm－3到约为水的一倍半。冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物。其中冰－Ⅶ的晶体结构为一个如下图所示的立方晶胞，每个水分子可与周围____________个水分子以氢键结合，晶体中，1 mol水可形成________ mol氢键。


(2)已知下列元素的电负性数据：H为2.1，O为3.5，F为4.0。
OF2与水的立体结构相似，但水分子的极性比OF2强得多，其原因有：①OF2
中氧原子上有两对孤对电子，抵消了F—O键中共用电子对偏向F而产生的
极性；②从电负性上看，
_________________________________________________________________。
解析　(1)观察图示的立方晶胞的中心水分子可知，该水分子与周围4个水分
子以氢键结合；每2个水分子间形成的1个氢键，每个水分子只分得一半，
故晶体中1 mol水可形成4 mol×0.5＝2 mol氢键。(2)根据题中所给出的元素
的电负性数据：H为2.1，O为3.5，F为4.0，氧与氢的电负性差(1.4)大于氧
与氟的电负性差(0.5)，因此，虽然OF2与水的立体结构相似，但水分子的极
性比OF2强得多。
答案　(1)4　2
(2)氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差
11．金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。
(1)金晶体每个晶胞中含有________个金原子。
(2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定
____________。
(3)一个晶胞的体积是__________。
(4)金晶体的密度是____________。
解析　利用均摊法解题，8个顶角上金原子有属于该晶胞，每个面上金原子
有属于该晶胞，共有6个，故每个晶胞中金原子个数＝8×＋6×＝4。假
设距离最近的两金原子间相切，则有
正方形的对角线为2d。正
方形边长为d。所以V晶＝(d)3＝2d3，
Vm＝NA＝d3NA，所以ρ＝＝。
答案　(1)4
(2)距离最近的两金原子间相接触，即相切
(3)2d3
(4)
12．现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞(甲中X处于晶胞的中心，乙中A处于晶胞的中心)，可推知，甲晶体中X与Y的个数比是________，乙中A与B的个数比是________，丙晶胞中有________个C离子，有________个D离子。



解析　根据均摊规律：甲中体心X为1，顶点Y为×6。所以X∶Y＝1∶＝
4∶3。
同理可计算出乙、丙中微粒个数及其比值。
答案　4∶3　1∶1　4　4