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第3章 晶体结构与性质
3.1 物质的聚集状态与晶体的常识
一．选择题（共12小题）
1．有关液晶的叙述不正确的是 ( )
A．液晶既具有液体的可流动性，又具有晶体的各向异性
B．液晶最重要的用途是制造液晶显示器
C．液晶不是物质的一种聚集状态
D．液晶分子聚集在一起时，其分子间相互作用很容易受温度、压力和电场的影响
【答案】C
【解析】
A、液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有各向异性，选项A正确；
B、液晶最主要的应用之一就是用在液晶显示器上，选项B正确；
C、液晶是介于液态与结晶态之间的一种聚集状态，选项C不正确；
D、液晶分子聚集在一起时，其分子间相互作用很容易受温度、压力和电场的影响，选项D正确。
故选C。
2．关于非晶体的叙述错误的是
A．其是物质的一种聚集状态
B．内部微粒的排列是长程无序和短程有序的
C．非晶体材料的所有性能都优于晶体材料
D．金属形成的合金也有非晶体
【答案】C
【解析】非晶体材料常常表现出一些优异性能，但并不能说所有性能都优于晶体。
3.下列有关晶体常识的叙述错误的是（ ）
A．水晶属于晶体，有固定的熔点，而玻璃无固定的熔点，属于非晶体
B．当单一波长的X-射线通过晶体时可以看到明显的分立的斑点或者谱线
C．晶体都具有自范性。自范性是晶体的本质属性
D．晶体都具有规则的几何外形，而非晶体都不具有规则的几何外形
【答案】D
【解析】
A.水晶的化学成份是二氧化硅，属于原子晶体，而玻璃是混合物，属于非晶体，故A叙述正确；B. 当单一波
长的X-射线通过晶体时，可发生衍射，可以看到明显的分立的斑点或者谱线，故B叙述正确；C.在适宜条件下，
晶体能够自发地呈现封闭的规则和凸面体外形的性质，即晶体的自范性，故C叙述正确；D.晶体具有规则的几何外形，但非晶体也可能具有规则的几何外形，如钻石形状的玻璃制品，故D叙述错误；
故选D。
4.下列有关晶胞的说法正确的是
A．由晶胞中的粒子数可直接确定该晶体的化学式
B．若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用
C．若晶胞为六棱柱，顶点上的粒子为6个晶胞共用
D．晶胞中不可能存在多个粒子
【答案】C
【解析】晶胞中的粒子不一定完全属于该晶胞，故不能直接由晶胞中所含粒子数确定该晶体的化学式，A项错
误；平行六面体侧棱上的粒子为4个晶胞共用，B项错误；1个晶胞中一般都有多个粒子，D项错误。
5.下列有关晶胞的叙述错误的是( )
A．晶胞是描述晶体结构的基本单元 B．整块晶体中，相邻晶胞之间没有间隙
C．晶胞一般都是平行六面体 D．晶胞都是正八面体
【答案】D
【解析】
A. 晶胞是晶体微观空间里的一个基本重复单元，A正确；
B. 在晶体中，晶胞是最小的结构单元，在它的上、下、前、后、左、右无隙并置地排列着无数晶胞，“无隙”
是指相邻晶胞之间没有任何间隙，B正确；
C. 晶体结构的基本单元叫晶胞，结构一般来说，晶胞为平行六面体，C正确；
D. 晶体结构一般来说晶胞为平行六面体，不是正八面体，D错误；
故选D。
6.对于某晶胞(如图所示)的描述错误的是( )
A．该晶胞是所在晶体内最小的平行六面体
B．该晶胞的每个顶点上和每个面的面心上都各有一个原子
C．平均每个晶胞中有14个原子
D．平均每个晶胞中有4个原子
【答案】C
【解析】
A. 晶胞是最小的重复单元，为六方面心结构，A正确；
B. 该晶胞是六方面心结构，在晶胞的每个顶点上和每个面的面心上都各有一个原子，B正确；C. 由于顶点为8个晶胞所共有，面为2个晶胞所共有，所以平均每个晶胞中含有的原子个数为8× +6× =4
个，即平均每个晶胞中有4个原子，C错误；
D. 根据选项C分析可知每个晶胞中有4个原子，D正确；
答案选C。
7.关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是
A．晶体和非晶体在熔化过程中温度都不变
B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
C．晶体熔化时不吸热，非晶体熔化时吸热
D．天上飘落的雪花，是非晶体
【答案】B
【解析】非晶体在熔化过程中吸收热量，温度逐渐升高，A项错误；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔
点，B项正确；晶体熔化时保持熔点温度不变，但也需要不断吸热，C项错误；天上飘落的雪花是水蒸气凝华
形成的小冰晶，属于晶体，D项错误。
8.晶体与非晶体的本质区别是 ( )
A．晶体具有各向异性，而非晶体具有各向同性
B ．晶体具有自范性，而非晶体没有自范性
C．晶体具有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点
D．晶体能使X－射线产生衍射，而非晶体则不能
【答案】B
【解析】易将晶体与非晶体的本质区别及性质区别混为一谈。晶体与非晶体的性质差异是二者本质区别的外在
表现。晶体具有自范性(本质)，而晶体的性质是有固定的熔、沸点，能使X－射线产生衍射等。分析此类问题
时，要分析晶体、非晶体的本质与性质，采用辩证的观点分析问题。同时也要注意不能用固体是否有规则的几
何外形来判断其是否为晶体。
9.仔细观察下列图形，则它表示的是晶体还是非晶体
A．是晶体 B．可能是晶体，可能是非晶体
C．是非晶体 D．不能确定【答案】C
【分析】
根据非晶体的特性进行判断。晶体有整齐规则的几何外形；非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空
间有规则周期性排列的固体。
根据图形信息可知，微粒的排列相对无序，没有平行六面体的晶胞，属于非晶体。
答案选C。
10．有关晶体的说法不正确的是
A．都有自范性 B．都是无色透明的 C．有各向异性 D．有固定熔点
【答案】B
【解析】
晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点；晶体内部粒子排列有规则，而非晶体则没有，但形状不一定有规
则；晶体具有各向异性，而非晶具有各向同性；晶体具有自范性，而非晶体没有自范性；晶体不一定都是无色
透明的。
A.晶体中粒子呈周期性有序排列而非晶体中粒子排列无序，晶体有自范性，非晶体无自范性, A正确；
B.晶体中的有的有颜色，如胆矾晶体为蓝色，有的也不一定透明，B错误；
C.沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不
同，这就是晶体的各向异性，晶体具有各向异性的性质，C正确；
D.晶体有固定的组成，有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，D正确；
故选B。
11．下列哪些性质不能区别晶体与玻璃体( )
A．各向异性 B．X-射线衍射
C．导电性 D．有无固定的熔点
【答案】C
【解析】
根据晶体的特点和性质可知，晶体具有规则的几何外形；物理性质具有各向异性；衍射时能看到谱线；而晶体
除金属晶体外，一般不容易导电，而玻璃体是一种无规则结构的非晶态固体，其原子不像晶体那样在空间具有
长程有序的排列，而近似于液体那样具有短程有序，所以从各向异性、X-射线衍射、有无固定的熔点来区分晶
体和玻璃体，而除金属晶体外，两者都不导电。
故选C。
12．用烧热的钢针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面，熔化了的石蜡呈椭圆形，这是因为（ ）。
A．云母是热的不良导体，传热不均匀
B．石蜡是热的不良导体，传热不均匀
C．石蜡具有各向异性，不同方向导热性能不同
D．云母具有各向异性，不同方向导热性能不同【答案】D
【解析】
晶体的外形和内部质点排列高度有序，物理性质表现出各向异性，云母片属于晶体，具有各向异性，不同方向
导热性能不同；由“熔化的石蜡呈椭圆形”可知，石蜡属于非晶体，不具有各向异性，故D正确；
故选：D。
二、填空题（共3题）
13．(1)通过计算的方式，判断CH 的杂化类型，立体构型和VSPER模型_______
4
(2)计算晶胞内的原子数：_______
【答案】sp3杂化、正四面体、正四面体 2
【详解】
(1)CH 的价层电子对数为 =4，不含孤电子对，所以杂化方式为sp3杂化，立体构型为正四面体，
4
VSPER模型为正四面体；
(2)根据均摊法可知晶胞内原子数为 +1=2。
14．如图所示，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方
向上都是等距离排列的。
（1）在晶体中，每个Na+的周围与它最接近且距离相等的Na+共有___个。
（2）晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面体的顶角上、面上、棱上的Na+或Cl-为该晶
胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl-的个数等于___，即___(填计算式)；Na+的个数等于___，即____(填计
算式)。【答案】12 4 8× +6× =4 4 12× +1=4
【解析】
（1）在NaCl晶胞中，Na+或Cl-所处的位置是顶点面心和棱边的中点，钠离子、氯离子的配位数都是6，所以
与Na+最接近的且距离相等的Na+共有12个，故答案为：12；
（2）根据均摊法：①处于顶点的离子，同时为8个晶胞共有，每个离子有 属于晶胞．②处于棱上的离子，同
时为4个晶胞共有，每个离子有 属于晶胞。③处于面上的离子，同时为2个晶胞共有，每个离子有 属于晶
胞，④处于晶胞内部（体心）的离子，则完全属于该晶胞。由此可知，在NaCl晶胞中，含Cl-：8× +6×
=4；含Na+：12× +1=4；
故答案为：4；8× +6× =4；4；12× +1=4。
15.根据晶胞结构示意图，计算晶胞的体积或密度。
(1)N和Cu元素形成的化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为___________。该化合物的相对分子
质量为M，N 为阿伏加德罗常数的值。若该晶胞的边长为a pm，则该晶体的密度是___________g·pm-3。
A
(2)S与Cu形成化合物晶体的晶胞如图所示。已知该晶体的密度为a g·cm-3，则该晶胞的体积为
___________cm3(N 表示阿伏加德罗常数的值)。
A【答案】Cu N
3
【解析】
(1)该晶胞中N原子个数=8× =1，Cu原子个数=12× =3，所以其化学式为Cu N，晶胞的边长为a pm，其体
3
积为a3 pm3，密度= = g·pm-3
(2)该晶胞含Cu：8× ＋6× =4，S原子个数为4，因此化学式为CuS，晶胞体积V= = =
cm3。
