(共36张PPT)
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
素养目标
1.认识物质的聚集状态会影响物质的性质,通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料。培养变化观念与平衡思想的核心素养。
2.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性,认识简单的晶胞,培养证据推理与模型认知的核心素养。
3.知道晶体X射线衍射实验是测定物质结构的基本方法和实验手段。培养科学探究与创新意识的核心素养。
知识铺垫
必备知识
正误判断
1.通常物质有三种存在状态,固态、液态和气态。
2.一般来说,纯净物具有固定的熔点,玻璃没有固定的熔点,在某一温度范围内软化。
知识铺垫
必备知识
正误判断
一、物质的凝聚状态
1.物质的组成
(1)CO2、SO2、CO是由分子组成的;氯化钠、氟化钙是由阳离子和阴离子组成的;金刚石和二氧化硅是由原子组成的。
(2)等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质,等离子体具有良好的导电性和流动性。
(3)离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液态物质。
2.物质的聚集状态
物质的三态通常是指固态、液态和气态。物质的聚集状态,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。
知识铺垫
必备知识
正误判断
二、晶体与非晶体
1.晶体与非晶体的区别
?
自范性
微观结构
晶体
有(能自发呈现多面体外形)
原子在三维空间里呈周期性有序排列
非晶体
没有(不能自发呈现多面体外形)
原子排列相对无序
2.获得晶体的途径
知识铺垫
必备知识
正误判断
3.晶体的特点
(1)自范性。
在适宜条件下,晶体能自发地呈现多面体外形的性质称之为自范性。晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。
(2)各向异性。
晶体在不同的方向上具有不同的物理性质。
(3)有固定的熔点。
晶体有固定的熔点。常利用固体是否有固定的熔点间接确定某固体是否属于晶体。非晶体没有固定的熔点。
【微思考1】具有规则几何外形的固体,一定是晶体吗?
提示:不一定。晶体规则的几何外形是自发形成的。在人力作用下形成的有规则几何外形的固体不是晶体,如玻璃、塑料等相关制品。
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必备知识
正误判断
三、晶胞
1.定义
描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。
2.晶体和晶胞的关系
一般来说,晶胞都是平行六面体,整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
(1)“无隙”是相邻晶胞之间没有任何间隙。
(2)“并置”是所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。
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必备知识
正误判断
3.平行六面体晶胞中粒子个数的计算
(1)晶胞的顶角原子是8个晶胞共用的,晶胞棱上的原子是4个晶胞共用的,晶胞面上的原子是2个晶胞共用的。
晶胞是由8个顶角相同、三套各4根平行棱分别相同、三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体。
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必备知识
正误判断
(2)晶胞中微粒数目的确定。
①金属铜晶胞中原子个数的计算。
铜晶胞
金属铜的一个晶胞中,位于晶胞顶点的铜原子有8个,位于面心的铜原子有6个,金属铜晶胞中所含的铜原子数为
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必备知识
正误判断
②氯化钠晶胞中所含的Na+、Cl-数。
氯化钠晶胞如图所示,其中体积较小的为Na+离子(填“Na+”或“Cl-”,下同),体积较大的为Cl-离子,则晶胞中含4个Na+(提示:晶胞中心还有一个Na+)和4个Cl-。
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必备知识
正误判断
③试确定下列物质的晶胞中所含的原子数或分子数。
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必备知识
正误判断
【微思考2】由晶胞构成的晶体,其化学式一定表示一个分子中的原子数目吗?
提示:不一定。常常表示晶体中不同粒子的最简整数比,例如SiO2、NaCl等。
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必备知识
正误判断
四、晶体结构的测定
1.X射线衍射原理
单一波长的X射线通过晶体时,X射线和晶体中的电子相互作用,会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。
2.X射线衍射实验获得晶胞信息
晶体的X射线衍射实验图经过计算,可以获得包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等,以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。
3.X射线衍射实验获得分子信息
通过晶体X射线衍射实验,可以测定晶胞中各个原子的位置(坐标),根据原子坐标,可以计算原子间的距离,判断哪些原子之间存在化学键,确定键长和键角,得出分子的空间结构。
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必备知识
正误判断
1.晶体具有各向同性,非晶体具有各向异性。
( )
2.熔融态物质快速冷却即可得到晶体。( )
3.粉末状的固体也有可能是晶体。( )
4.位于顶角上的粒子一定为8个晶胞所共有。( )
5.不同晶体中晶胞的大小和形状都相同。( )
6.X射线通过晶体,导致晶体发生化学变化,形成特征的衍射图。
( )
答案:1.× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.×
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
晶体与非晶体
问题探究
下图是两种固体的微观结构示意图。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
问题思考:
(1)区分晶体与非晶体的最可靠的科学方法是什么?试根据示意图判断固体Ⅰ、Ⅱ的类型。
提示:最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。根据结构图可知,Ⅰ中微粒呈周期性有序排列,为晶体;Ⅱ中微粒排列不规则,为非晶体。
(2)将固体Ⅰ、Ⅱ分别加热至熔化,各有什么现象发生?该现象能说明晶体、非晶体的哪种性质?
提示:加热晶体Ⅰ,温度达到熔点时晶体Ⅰ开始熔化,在全部熔化以前,继续加热,温度基本保持不变,完全熔化后,温度才开始升高,即晶体有固定的熔点。加热非晶体Ⅱ时,温度升高到某一程度后非晶体Ⅱ开始软化,流动性增强,最后变为液体,从软化到完全熔化,中间经过较大的温度范围,即非晶体无固定的熔点。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
深化拓展
1.晶体与非晶体的区别
固体
外观
微观结构
自范性
各向异性
熔点
晶体
具有自发形成的规则的几何外形
原子在三维空间呈周期性有序排列
有
有
固定
非晶体
不能自发形成规则的几何外形
原子排列相对无序
没有
没有
不固定
本质
区别
微观原子在三维空间里是否呈现周期性有序排列
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
2.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
可靠的
方法
对固体进行X射线衍射实验
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例1下列叙述正确的是( )
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.一种物质不是晶体就是非晶体
答案:C
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
解析:晶体具有规则的几何外形,但具有规则几何外形的固体不一定是晶体,例如人为加工而成的具有规则几何外形的玻璃制品;晶体与非晶体的根本区别在于内部粒子是否有序排列,晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性是内部结构的外部反映;具有各向异性的固体一定是晶体,非晶体具有各向同性;晶体和非晶体都是对于固态物质而言,气态或液态物质则不属于这两类,同时还有塑晶态、液晶态等类型的物质。
规律总结
(1)晶体与非晶体的本质区别在于固体中的粒子在三维空间里是否呈周期性有序排列;(2)X射线衍射实验是区分晶体与非晶体最可靠的科学方法;(3)晶体不一定是纯净物,有些含有杂质的物质,其粒子仍然是有序排列。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
变式训练1下图是天然水晶球里的玛瑙和水晶,两者的根本区别在于( )
A.外形不一样,构成两者的原子不同
B.构成玛瑙的粒子无规律性排列,构成水晶的粒子按一定的规律作周期性重复排列
C.水晶有固定的熔点,而玛瑙无固定熔点
D.水晶可用于能量转换,玛瑙制品可用作装饰品
答案:B
解析:晶体和非晶体的本质区别在于内部粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列,玛瑙和水晶的成分均为SiO2。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
晶胞结构及晶体化学式的确定
问题探究
现有甲、乙、丙(如图所示)三种晶体的晶胞(甲中X和乙中A均处于晶胞的体心)。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
问题思考:
(1)甲晶胞中X与Y的个数比是多少?
(2)乙晶胞中A与B的个数比是多少?
提示:乙晶胞中,体心的A为1,顶角的B为8×
=1,所以N(A)∶N(B)=1∶1。
(3)丙晶体中每个晶胞包含的C离子、D离子各为多少?
探究1
探究2
素养脉络
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深化拓展
晶胞中粒子数的计算
“均摊法”是计算每个晶胞平均拥有的粒子数目的常用方法。其基本理念是每个粒子被n个晶胞所共用,则该粒子有
属于这个晶胞。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
(1)长方体(含正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算(如下图)。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
(2)非长方体晶胞中的粒子视具体情况而定。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例2如图为甲、乙两种晶体的晶胞示意图:
试写出:
(1)甲晶体的化学式(X为阳离子)为 。?
(2)乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比是 。?
答案:(1)X3Y (2)1∶3∶1
探究1
探究2
素养脉络
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规律总结
晶体化学式的确定流程:观察确认粒子种类→确定各粒子在晶胞中的位置→用均摊法求晶胞均摊各粒子的数目→求各粒子数目的最简比→确定化学式。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
变式训练2-1下图是某晶体的晶胞示意图,其中X粒子位于此晶胞的中心,Y粒子位于8个顶点,该晶体中粒子X和Y的个数比是( )
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶4
D.1∶8
答案:A
解析:X粒子属于晶胞独立拥有,而每个Y粒子则为8个晶胞共用,每个晶胞均摊Y粒子的个数为
×8=1,故A项正确。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
变式训练2-2话筒是声电转换的换能器,在话筒中有一种材料的结构如图所示,它的主要成分是钛酸钡,根据晶胞的结构示意图,可知它的化学式是( )
A.BaTi8O12
B.BaTi4O6
C.BaTi2O4
D.BaTiO3
答案:D
解析:仔细观察钛酸钡晶胞的结构示意图可知:Ba在立方体的体心,完全属于该晶胞;Ti处于立方体的8个顶点,O处于立方体的12条棱的中点,故晶胞中Ba、Ti、O三种原子的个数比为
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
1.普通玻璃和水晶的根本区别在于( )
A.外形不一样
B.普通玻璃的基本构成粒子无规则性地排列,水晶的基本构成粒子按一定规律做周期性重复排列
C.水晶有固定的熔点,普通玻璃无固定的熔点
D.水晶可用于能量转换,普通玻璃不能用于能量转换
答案:B
2.下列物质都是固体,其中不属于晶体的是( )
①橡胶 ②水晶 ③冰 ④干冰 ⑤冰醋酸 ⑥石蜡
⑦玻璃
A.①⑥⑦
B.①②⑦
C.②④⑤⑦
D.①③⑥⑦
答案:A
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
3.下列关于物质聚集状态的叙述中,错误的是( )
A.物质只有气、液、固三种聚集状态
B.气态是高度无序的体系存在状态
C.固态中的原子或者分子结合得较紧凑,相对运动较弱
D.液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固态和气态之间,表现出明显的流动性
答案:A
解析:物质的聚集状态除了气、液、固三态外,还有液晶、等离子体等;物质处于气态时,分子间距离大,分子运动速度大,体系处于高度无序状态;对于固态物质,原子或分子相距很近,只能在一定的位置上做不同程度的振动;对液态物质而言,粒子间距离比固态中的大一些,粒子间作用力也比固态中的小一些,粒子的运动比固体明显活跃,使之表现出流动性。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
4.(双选)晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。下列对晶体硅的叙述正确的是( )
A.形成晶体硅的速率越快越好
B.晶体硅有固定的熔点
C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.粉末状的固体一定不是晶体
答案:BC
解析:A选项,晶体的形成都有一定的条件,如温度、压强、结晶速率等,并不是说结晶速率越快越好,速率太快可能导致晶体质量下降,A项说法错误;晶体有固定的熔点,B选项说法正确;X射线衍射实验能够测出物质的内部结构,根据微粒是否有规则的排列就能区分晶体与非晶体,C选项说法正确;粉末状的固体也可能是晶体,在光学显微镜下可以观察到晶体的规则外形,D项说法错误。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
5.如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构,该结构是具有代表性的最小重复单元。
(1)在该物质的晶体中,每个钛离子周围与它最接近的且等距离的钛离子共有 个。?
(2)该晶体中,元素氧、钛、钙的粒子个数比是 。?
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
答案:(1)6 (2)3∶1∶1
解析:回答第(1)小题要注意发挥空间想象力,在晶胞的上、下、左、右、前、后都有完全等同的晶胞,依据一个晶胞我们能观察到3个与钛离子最接近且等距离的钛离子,在与这3个钛离子相反的位置还有3个钛离子,所以共有6个钛离子。对于第(2)小题我们可以使用均摊法求得第三章晶体结构与性质
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
课后篇素养形成
夯实基础轻松达标
1.下列关于晶体的叙述不正确的是( )
A.晶体有自范性
B.晶体内部质点的排列高度有序
C.晶体的某些物理性质常会表现出各向异性
D.粉末状固体一定不是晶体
答案D
当晶体晶粒很小时可为粉末状,在光学显微镜或电子显微镜下仍可观察到晶体的规则几何外形,D项说法不对。
2.如图是a、b两种不同物质的熔化曲线,下列说法中正确的是( )
①a是晶体 ②a是非晶体 ③b是晶体 ④b是非晶体
A.①④
B.②③
C.②④
D.①③
答案A
解析晶体有固定的熔点。由题图可知,a在吸热过程中有一段温度不变,这段对应的温度就是该晶体的熔点;而b物质在吸热过程中温度一直在升高,即b物质没有固定的熔点,因此b为非晶体。
3.下列说法错误的是( )
A.由相同元素构成的物质可以是晶体,也可以是非晶体
B.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是测定其有没有固定熔点
C.雪花是水蒸气凝华得到的晶体
D.溶质从溶液中析出可以形成晶体
答案B
解析SiO2有晶体和非晶体之分;区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是X-射线衍射实验;气体凝华可以得到晶体;溶质从溶液中析出可以形成晶体。
4.(2020江苏苏州实验中学高一检测)已知某晶体晶胞如图所示,则该晶体的化学式为( )
A.XYZ
B.X2Y4Z
C.XY4Z
D.X4Y2Z
答案C
解析该晶体的晶胞是正方体形晶胞。该晶胞拥有的X粒子数为8×=1;Y位于该晶胞内,共有4个,因此该晶胞中拥有的Y粒子数为4;Z只有1个,位于晶胞的体心上,故该晶体的化学式为XY4Z。
5.下列关于等离子体的叙述正确的是( )
A.物质一般有固态、液态和气态三种常见状态,等离子体却被认为是物质存在的第四状态
B.为了使气体变成等离子体,必须使其通电
C.等离子体通过电场时,所有粒子的运动方向都发生改变
D.等离子体性质稳定,不易发生化学反应
答案A
解析除外加电场外,高温加热、激光照射也可以使气体转变为等离子体,B错误;等离子体中也存在电中性微粒,电中性微粒在电场中运动方向不发生改变,C错误;等离子体性质活泼,可发生在一般条件下无法进行的化学反应,D错误。
6.对于某晶胞(如图所示)的下列描述错误的是( )
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
解析在该晶胞顶点和六个面的面心处都有一个原子,平均每个晶胞中含有的原子数=8×+6×=4。
7.(1)等离子体:由大量带电微粒(离子、电子)和 所组成的物质聚集体称为等离子体。因为等离子体中正、负电荷数相等,总体来看等离子体呈 。等离子体中的一部分微粒带有电荷且能自由运动,使等离子体具有很好的 ,加之有很高的温度和流动性,所以等离子体用途十分广泛。?
(2)使气体转变为等离子体的条件:除高温外,在 也可以使气体转变为等离子体。?
答案(1)电中性粒子(原子或分子) 电中性 导电性
(2)外加电场的激发下
8.元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体的晶胞结构如图所示。
(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为 。?
(2)该晶体中,Xn+中的n= 。?
(3)X元素的原子序数是 。?
答案(1)3∶1 (2)1 (3)29
解析(1)Xn+位于晶胞的棱上,晶胞均摊Xn+的数目为12×=3,N3-位于晶胞的顶角,晶胞均摊N3-数目为8×=1,故Xn+和N3-的个数比为3∶1;(2)由晶体的化学式X3N可知,Xn+为X+,故n=1;(3)因为X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,故K、L、M三个电子层上的电子数分别为2、8、18,所以X的原子序数是29。
提升能力跨越等级
1.用烧热的钢针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面,熔化了的石蜡成椭圆形,这是因为( )
A.云母具有各向异性,不同方向的导热性能不同
B.石蜡是热的不良导体,传热不均匀
C.石蜡具有各向异性,不同方向的导热性能不同
D.云母是热的不良导体,传热不均匀
答案A
解析石蜡熔化成“椭圆形”,说明云母的导热性能存在各向异性,A项正确。
2.(双选)下列关于晶体的说法正确的是( )
A.将饱和硫酸铜溶液降温,析出的固体不是晶体
B.假宝石往往是玻璃仿造的,可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品
C.石蜡和玻璃都是非晶体,它们都没有固定的熔点
D.蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同
答案BC
解析将饱和CuSO4溶液降温,可析出胆矾,胆矾属于晶体,A项说法错误;一般宝石的硬度较大,玻璃制品的硬度较小,可以根据有无划痕来鉴别,B项说法正确;非晶体没有固定的熔点,C项说法正确;由于晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有一些差异,D项说法错误。
3.某晶体的一部分如下图所示,这种晶体中A、B、C三种粒子数目之比是( )
A.3∶9∶4
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
答案B
解析由图示可知该晶体部分结构单元的上下两面为正三角形,因此处于顶点的粒子为12个该结构单元共用,故该结构单元均摊A的数目为6×;处于水平棱上的粒子为4个该结构单元共用,处于垂直棱上的粒子为6个该结构单元共用,故该结构单元中均摊B粒子的数目为6×+3×=2;粒子C完全属于该结构单元。由此可见,A、B、C三种粒子的数目之比为∶2∶1=1∶4∶2。
4.某新型超导材料(只含镁、镍和碳三种元素)的一个晶胞(碳原子用表示,镍原子用表示,镁原子用表示,小球大小不代表原子实际大小)如图所示。则该晶体的化学式是( )
A.Mg2CNi3
B.MgC2Ni
C.MgCNi2
D.MgCNi3
答案D
解析该晶体的结构单元中含镁原子个数为8×=1;含镍原子个数为6×=3;含碳原子个数为1。D项符合题目要求。
5.纳米材料的表面粒子数占总粒子总数的比例极大,这是它具有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图所示),则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为( )
NaCl晶体的晶胞
A.7∶8
B.13∶14
C.1∶1
D.26∶27
答案D
解析表面粒子数=8+6+12=26,总粒子数=表面粒子数+中心粒子数=26+1=27。
6.硼化镁在39
K时呈超导性,成为人类认识超导材料的里程碑。在硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子是分层排布的,一层镁一层硼的相间排列,Ⅰ图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿z轴方向的投影,白球是镁原子投影,黑球是硼原子投影,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。根据图示确定硼化镁的化学式为( )
A.MgB
B.MgB2
C.Mg2B
D.MgB6
答案B
解析法一:由题图中的平面结构可以找出最小的重复单元(如下图Ⅰ所示),有两种结构,在三角形结构中,每个镁原子为6个小三角形共用,故Mg、B的原子个数比为(3×)∶1=1∶2;在六边形结构中,每个B原子为三个小六边形共用,故Mg、B的原子个数比为1∶(6×)=1∶2,故化学式为MgB2。
法二:将此平面结构还原成立体结构(如上图Ⅱ所示),由此图可知,Mg在顶点以及上下底面的中心,B原子在六棱柱内,故Mg、B的原子个数比为(12×+2×)∶6=1∶2。
7.硼普遍存在于蔬菜水果中,是维持骨骼健康和钙、磷、镁正常代谢所需要的微量元素之一。晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如右图),其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有1个硼原子。请观察图形后回答:这个基本结构单元由 个硼原子组成,键角是 ,共含有 个B—B键。?
答案12 60° 30
解析由图可知,每个顶角上的硼原子被5个正三角形共有,故每个三角形占,每个三角形共含有×3个硼原子,每个结构单元含硼原子数为20××3=12;正二十面体中的棱边数与B—B键数相等,B—B键数为20×3×=30。因为是等边三角形,故键角为60°。
8.(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如右图所示,该氯化物的化学式是 。?
(2)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个铜原子。?
(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,下图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。?
(4)某晶体结构模型如下图所示。该晶体的化学式是 ,在晶体中1个Ti原子或1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为 个、 个。?
(5)有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,其结构如下图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式为 。?
A.Ti14C13
B.TiC
C.Ti14C4
D.Ti4C3
答案(1)CuCl (2)16 (3)2 BN (4)CoTiO3 6 12 (5)A
解析(1)晶胞中灰球代表的微粒4个,白球代表的微粒6×+8×=4个,所以该氯化物的化学式为CuCl。
(2)晶胞中含氧原子数为×8+×6+4=8,根据Cu2O化学式,该晶胞中铜原子数目是氧原子的2倍,即16个。
(3)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为8×+1=2,灰球表示的原子个数为1+4×=2,所以每个晶胞中含有N原子和B原子各2个;N的电负性大于B,所以该功能陶瓷的化学式为BN。
(4)晶胞中含有O:6×=3个,含Co:8×=1个,含Ti:1个,故化学式为CoTiO3。Ti原子位于晶胞的中心,其周围距离最近的O原子位于6个面的中心,所以周围距离最近的O原子数目为6;Co原子位于晶胞的顶角,O原子位于晶胞的面心,所以Co原子周围距离最近的O原子数目为12。
(5)由题意知该物质是气态团簇分子,故题目中图示应是该物质的一个完整的分子,由14个Ti原子和13个C原子构成。选项A正确。
贴近生活拓展创新
21世纪的新领域纳米技术正日益受到各国科学家的关注,2000年时任美国总统克林顿宣布了国家纳米倡议,并于2001年财政年度增加科技支出26亿美元,其中5亿美元用于纳米技术。
请根据右图回答下列问题:
(1)纳米是 单位,1纳米等于 米。纳米科学与技术是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质与应用。它与 分散系的粒子大小类似。?
(2)世界上最小的马达,只有千万分之一个蚊子那么大,如上图,这种分子马达将来可用于消除体内垃圾。
①该图是马达分子的 。?
②该分子中含有的组成环的原子是 元素的原子,分子中共有 个该原子。?
答案(1)长度 1 胶体
(2)①球棍模型 ②碳 30
解析本题主要考查对纳米及晶体结构的理解。根据题给信息,分子马达可用于消除体内垃圾,应是含碳物质,再根据图中“”原子的成键特点,进一步确定组成环的原子是碳原子。
