第4节 物质的其他聚集状态
【自学目标】
1．结合实例说明“等离子体”的应用。
2．了解非晶体、液晶、纳米材料的应用
【自学助手】
1．由大量 和 所组成的物质聚集体称为物质的等离子体。
2．等离子体中的微粒带有 ，而且能够 ，使等离子体具有很好的 。
3．液晶在折射率、磁化率、电导率等宏观性质表现出类似晶体的 。
4．1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：
和 ； 和 。
(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO2-互为等电子体的分子有： 、 。
【自我检测】
1．特殊方法把固体物质加工到纳米级（1-100nm,1nm=10-9m）的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的微粒直径和这种粒子具有相同数量级的是（ ）
A．溶液 B．悬浊液 C．胶体 D．乳浊液
2．用特殊的方法把固体物质加工纳米级（1nm=1×10－9m）的超细粉末粒子，由这些超细粉末制得的材料叫纳米材料。某分散系中分散质的微粒直径为20nm，那么该分散系不可能 （ ）
A．产生丁达尔现象 B．加入电解质后发生凝聚
C．通过滤纸 D．通过半透膜
第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类 1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息，完成第3、4、5题：
3．下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是
A．两种都是极性分子 B．两种都是非极性分子
C．CH4是极性分子，H2O是非极性分子 D．H2O是极性分子，CH4是非极性分子
4．若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为
A．CH4·14H2O B．CH4·8H2O C．CH4·(23/3)H2O D．CH4·6H2O
5．该晶体的晶体类型： （ ）
A．离子晶体 B．分子晶体 C．原子晶体 D．金属晶体
6．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165K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．玻璃态水中氢键与冰不同 D．玻璃态水是分子晶体
7．以下说法正确的是 （ ）
A．纳米材料是一种称为“纳米”的新物质制成的材料
B．绿色食品是指不含任何化学物质的食品
C．生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气
D．光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
8．下列物质有固定熔点的是（ ）
A．钢化玻璃 B．过磷酸钙 C．消石灰 D．水玻璃
9．有关等离子体的说法不正确的是（ ）
A．等离子体内部全部是带电荷的微粒 B．等离子体中正、负电荷大致相等
C．等离子体具有很好的导电性 D．等离子体用途十分广泛
10. 1999年美国《科学》杂志报道∶在40GPa 的高压下 用激光加热到1800K，人们成功制得了原子晶体CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是 （ ）
A．该原子晶体中含有极性键 B．该原子晶体易气化，可用作制冷材料
C．该晶体有较高的熔点、沸点 D．该晶体硬度大可用作耐磨材料
11．下列说法正确的是： （ ）
A．126g P4含有的P－P键的个数为6NA B．12g石墨中含有的C－C键的个数为2NA
C．12g金刚石中含有的C－C键的个数为1.5NA D．60gSiO2中含Si－O键的个数为2NA
12．HgCl2的稀溶液可用作手术刀的消毒剂，已知HgCl2的熔点是2770C，熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2的稀溶液有弱的导电能力，则下列关于的叙述正确的是 （ ）
A．HgCl2 属于共价化合物 B．HgCl2 属于离子化合物
C．HgCl2 属于非电解质 D．HgCl2属于弱电解质
13．下列叙述正确的是 （ ）
A．两种元素构成的共价化合物分子中的化学键不一定是极性键
B．含有非极性键的化合物不一定是共价化合物
C．只要是离子化合物，其熔点就一定比共价化合物的熔点高
D．金属晶体的熔点都比原子晶体低
15．下列数据是对应物质的熔点（0C），据此做出的下列判断中错误的是 （ ）
Na2O
NaCl
AlF3
AlCl3
920
801
1291
190
BCl3
Al2O3
CO2
SiO2
-107
2073
-57
1723
A．铝的化合物的晶体中有的是离子晶体 B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
16.下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是 （ ）
A．金刚石 ＞晶体硅 ＞二氧化硅 ＞碳化硅 B．CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4
C．MgO＞O2＞N2＞H2O D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠
17．X元素的1个原子失去2个电子，被Y元素的2个原子各获得1个电子，形成离子化合物Z，下列说法中不正确的是（ ）
A．固态Z是离子晶体 B．Z可以表示为X2Y
C．固态Z熔化后能导电 D．X可形成+2价阳离子
18．分子晶体中如果不是由于分子本身形状的影响，它的晶体将取密堆积结构，原因是分子晶体中: A．分子间作用力无一定方向性 B．占据晶格结点的微粒是原子 C．化学键是共价键 D．三者都是
19．按下列要求选择适当物质的符号填空：A．MgCl2， B．金刚石， C．NH4Cl， D．KNO3， E．干冰， F．单质碘晶体。
（1）熔化时不需破坏化学键的是 ? ，熔化时需破坏共价键的是 ，熔点最高的是 ? ，熔点最低的是 ? 。
（2）晶体中既有离子键又有共价键的是 。
20.在金属铁、单质碘、氟化钾、氯化铵、二氧化硅五种物质中,属于离子晶体的是 属于原子晶体的是 ,有配位键的化合物是 .
21．单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据回答：
（1）晶体硼的晶体类型属于________晶体，理由是_________________________。
（2）已知晶体的结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图），其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此基本结构单元是由__________个硼原子构成的，其中B—B键的键角为____________，共含有___________个B—B键。
22．晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知FexO晶体密度ρ为5.71g/cm3，晶胞边长为4.28×10－10m。（铁相对原子质量为55.9，氧相对原子质量为16）求：
FexO中x值（精确至0.01）为___________。（2）晶体中的Fe分别为Fe2＋、Fe3＋，在Fe2＋和Fe3＋的总数中，Fe2＋所占分数（用小数表示，精确至0.001）为___________。（3）此晶体化学式为___________。（4）Fe在此晶体中占据空隙的几何形状是___________（即与O2－距离最近且等距离的铁离子围成的空间形状）。（5）在晶体中，铁元素的离子间最短距离为________m。
第4节物质的其他聚集状态答案
1.C 2.D 3.D 4.B 5.B 6.C 7.D 8．C 9.A 10.B 11.A 12.AD 13.AB 14.B 15.B 16.B 17. B 18.A
19.（1）E(、F；B；B；E
（2）C、D
20.氟化钾、氯化铵；二氧化硅；氯化铵
21.（1）原子；熔点高，硬度大，并且各数据均介于金刚石和晶体硅之间
（2）12；60°；30
22．（1）0.92（2）0.826（3）19FeO·2Fe2O3（4）正八面体。
（5）3.03×10－10
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