2025年高考化學(xué)總復(fù)習(xí)：晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第五章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律

第6講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1

課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對(duì)接

2023HWTTIJ2023山痛，T5；

晶體及晶體的

2023湖北,T11；2022年1月浙江，1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：

類型、結(jié)構(gòu)與

T26；2022山東，T5；2021天津，知道晶體的自范性是晶體

性質(zhì)

T2；2021湖南，T18；2021遼寧，T7中粒子在微觀空間中有序

1.了解晶體中微粒

2023北京，T15；2023湖南,T11；排列的宏觀表象；能依據(jù)

的空間排布存在周

2023湖北，T15；2023遼寧，T14；微觀晶胞結(jié)構(gòu)參數(shù)求算宏

期性，認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的

2023年1月浙江，T17；2023年6月觀晶體密度。

晶胞。

浙江，T17；2023全國(guó)乙，T35；2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：

2.借助分子晶體、

2023全國(guó)甲，T35；2022全國(guó)甲，能從復(fù)雜的問題情境中提

共價(jià)晶體、離子晶

晶體模型與晶T35；2022湖南，T18；2022廣東，煉出相應(yīng)的晶胞模型，并

體、金屬晶體等模

胞計(jì)算T20；2022湖北，T9；2021全國(guó)乙，運(yùn)用四類晶胞模型進(jìn)行分

型認(rèn)識(shí)晶體的結(jié)構(gòu)

T35；2021天津，T13；2021山東，析或解釋；能根據(jù)晶胞計(jì)

特點(diǎn)

T16；2021湖南，T18；2021廣東，算要素”均攤法、晶體密

T20；2021河北，T17；2021湖北，度、原子坐標(biāo)系”等進(jìn)行

T10；2020山東，T17；2019江蘇，分析與計(jì)算

T21；2019全國(guó)II,T35

1.晶胞計(jì)算一直是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，近幾年高考關(guān)于晶胞計(jì)算的命題，逐漸由常

規(guī)的密度計(jì)算、原子間距計(jì)算等向創(chuàng)新的坐標(biāo)系、投影問題進(jìn)行過渡和轉(zhuǎn)化，與數(shù)

學(xué)思維、空間想象能力的聯(lián)系更加緊密。

命題分析預(yù)測(cè)2.命題趨勢(shì)一：創(chuàng)新坐標(biāo)系問題。建立坐標(biāo)系，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)推斷原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，

這類試題是對(duì)考生的空間想象能力的一種創(chuàng)新考查方式。

命題趨勢(shì)二：根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)解決投影問題。這類試題考查考生思維的靈活性以及二

維平面與三維空間的快速轉(zhuǎn)換能力等，越來越受到命題者的青睞

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考點(diǎn)1晶體及晶體的類型、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

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1.晶體與非晶體

晶體非晶體

微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)部微粒在三維空間里呈11］周期性有序排列內(nèi)部微粒排列［2］無序

自范性⑶有⑷無

性質(zhì)

熔點(diǎn)F5］固定「61不固定

特征

異同表現(xiàn)⑺各向異性18］各向同性

區(qū)別間接方法看是否有固定的「91熔點(diǎn)

方法科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行「101X射線衍射實(shí)驗(yàn)

2.得到晶體的途徑

途徑示例

熔融態(tài)物質(zhì)凝固熔融態(tài)硫凝固得到硫晶體

飛態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)凝華得到碘晶體

溶質(zhì)從溶液中析出飽和硫酸銅溶液中析出硫酸銅晶體

3.不同晶體的特點(diǎn)比較

晶體類

離子晶體金屬晶體分子晶體共價(jià)晶體

型

陰、陽(yáng)離子在空間呈現(xiàn)相鄰原子間以共價(jià)鍵結(jié)合

金屬原子通過金

概念周期性重復(fù)排列所形成只含分子的晶體而形成的具有空間立體網(wǎng)

屬鍵形成的晶體

的晶體狀結(jié)構(gòu)的晶體

晶體-12］金屬陽(yáng)離

［11］陰、陽(yáng)離子［13］分子［14］原子

微粒子、自由電子

微粒間

［15］離子鍵［16］金屬鍵［17］分子間作用力［18］共價(jià)鍵

作用力

有的高（如

熔、沸

較高鴇）、有的低較低:19]彳艮高

點(diǎn)

（如汞）

有的大（如

硬度較大銘）、有的小較小[20]很大

（如鈉）

一般不溶于常見

大多數(shù)易溶于極性溶劑極性分子易溶于極性溶

溶劑，鈉等活潑

溶解性（如水），難溶于大多劑；非極性分子易溶于難溶于一般的溶劑

金屬可與水、

數(shù)有機(jī)溶劑非極性溶劑

醇、酸反應(yīng)

本身不導(dǎo)電，溶于水時(shí)

導(dǎo)電性熔融或在水溶液中導(dǎo)電優(yōu)良絕緣體（或半導(dǎo)體）

發(fā)生電離后可導(dǎo)電

部分非金屬單質(zhì)、部分某些單質(zhì)（如金剛石、

涉及的活潑金屬氧化物、金屬

非金屬氧化物、非金屬硅、硼）、某些非金屬化

物質(zhì)種過氧化物、強(qiáng)堿、大多金屬單質(zhì)、合金

氫化物、幾乎所有的酸

合物（如SiC、SiO2,

類數(shù)鹽

和大多數(shù)有機(jī)物

Si3N4）

說明過渡晶體：介于典型晶體之間的晶體。

1.易錯(cuò)辨析。

（1）具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體。（X）

（2）冰和固體碘晶體中相互作用力相同。（X）

（3）晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列。（Y）

（4）由金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體。（X）

（5）在分子晶體中一定有范德華力和化學(xué)鍵。（X）

（6）共價(jià)晶體中的相鄰原子間只存在非極性共價(jià)鍵。（X）

（7）離子晶體中可能含有共價(jià)鍵。（4）

（8）金屬晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很高。（X）

（9）溶于水能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體。（X）

（10）金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶?chǎng)作用下產(chǎn)生自由電子。（X）

2.下列物質(zhì)形成的晶體中：NaCkNaOH、Na?S、H2O2>Na2O2>（NH4）2S>CO2>CC14>C2H2、SiO2>

SiC、晶體硅、金剛石。

（1）其中只含有離子鍵的離子晶體是NaCl、Na2s。

（2）其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵的離子晶體是NaOH、（NH4）2s。

（3）其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵和配位鍵的離子晶體是（NH4）2s0

(4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價(jià)鍵的離子晶體是Na2O2。

(5)其中含有極性共價(jià)鍵的共價(jià)晶體是S是2、SiC。

(6)其中屬于分子晶體的是抵。2、CC>2、CCL、C2H2。

3.(1)Si。的熔點(diǎn)為120.5℃,沸點(diǎn)271.5℃,是分子晶體。

(2)FeCh：熔點(diǎn)282°C,易溶于水，也易溶于有機(jī)溶劑，屬于分子晶體。

(3)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5,該化合物的熔點(diǎn)為253K,沸點(diǎn)為376K,其固體屬于分子晶

體。

(4)單晶硅的晶體類型為共價(jià)晶體。

f---------------------------------------------------------------------------------------------

命題點(diǎn)1晶體類型的判斷

1.[2021天津]下列各組物質(zhì)的晶體類型相同的是(C)

A.SiCh和SO3B.L和NaCl

C.Cu和AgD.SiC和MgO

解析SiC)2是共價(jià)晶體、SO3是分子晶體，A項(xiàng)不符合題意。12是分子晶體、NaCl是離子晶體，B項(xiàng)不符

合題意。Cu和Ag都是金屬晶體，C項(xiàng)符合題意。SiC是共價(jià)晶體、MgO是離子晶體，D項(xiàng)不符合題意。

2.根據(jù)表中給出的有關(guān)數(shù)據(jù)，判斷下列說法錯(cuò)誤的是(D)

晶體硼金剛石晶體硅

A1C13SiCl4

熔點(diǎn)/℃190-682573>35001410

沸點(diǎn)/℃18057282351002628

A.SiCk是分子晶體

B.晶體硼是共價(jià)晶體

C.AlCb是分子晶體，加熱能升華

D.金剛石中的C—C鍵的強(qiáng)度比晶體硅中的Si—Si鍵弱

解析SiCL、AlCb的熔、沸點(diǎn)較低，都是分子晶體，AlCb的沸點(diǎn)低于其熔點(diǎn)，故AlCb加熱能升華，A、

C項(xiàng)正確。晶體硼的熔、沸點(diǎn)較高，是共價(jià)晶體，B項(xiàng)正確。C的原子半徑比Si的原子半徑小，金剛石中

的C—C鍵的鍵長(zhǎng)比晶體硅中的Si—Si鍵的鍵長(zhǎng)短，則金剛石中的C—C鍵的鍵能比晶體硅中的Si—Si鍵

的鍵能大，故金剛石中的C—C鍵的強(qiáng)度比晶體硅中的Si—Si鍵的強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

命題點(diǎn)2晶體微粒間作用力及晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較

3.[2023全國(guó)乙]已知一些物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表：

物質(zhì)熔點(diǎn)/℃

NaCl800.7

SiCl4-68.8

GeCl4-51.5

SnCU-34.1

Na與Si均為第三周期元素，NaCl熔點(diǎn)明顯高于SiCL，原因是NaCl是離子晶體，SiCL是分子晶體，

NaCl中離子鍵強(qiáng)度遠(yuǎn)大于SiCk分子間作用力。分析同族元素的氯化物SiCk、GeCL、SnCL熔點(diǎn)變化趨

勢(shì)及其原因SiCL、GeCL、SnCL的熔點(diǎn)依次升高，因?yàn)槿呔鶠榉肿泳w，結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量依

次增大，分子間作用力逐漸增強(qiáng)。

解析由表中數(shù)據(jù)可知，NaCl是離子晶體（熔化時(shí)離子鍵被破壞），SiCL是分子晶體（熔化時(shí)分子間作

用力被破壞），離子鍵強(qiáng)度遠(yuǎn)大于分子間作用力，故NaCl熔點(diǎn)明顯高于SiCL。分子晶體的相對(duì)分子質(zhì)量

越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高。

4.（1）［全國(guó)m高考］苯胺（）的晶體類型是分子晶體。苯胺與甲苯（）的相對(duì)

分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(diǎn)（一5.9°C）、沸點(diǎn)（184.4℃）分別高于甲苯的熔點(diǎn)（一95.0°C）、沸點(diǎn)

（110.6℃）,原因是苯胺分子之間存在氫鍵。

（2）［全國(guó)III高考］ZnF2具有較高的熔點(diǎn)（872℃）,其化學(xué)鍵類型是離子鍵；ZnF?不溶于有機(jī)溶劑而

ZnCL、ZnBr?、Znb能夠溶于乙醇、乙醛等有機(jī)溶劑，原因是ZnF2為離子化合物，ZnCb、ZnBn、Znb

的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主，極性較小。

（3）［全國(guó)III高考改編］在CO?低壓合成甲醇反應(yīng)（CO2+3H2^CH3OH+H2。）所涉及的4種物質(zhì)中，沸

點(diǎn)從高到低的順序?yàn)镠2O>CH3OH>CO2>H2,原因是H2O與CH30H均為極性分子，比0中氫鍵比

甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2的相對(duì)分子質(zhì)量較大，范德華力較大。

（4）立方BN和立方A1N均為共價(jià)晶體，結(jié)構(gòu)相似，BN的熔點(diǎn)高于A1N的原因?yàn)锽原子半徑更小，

B—N鍵鍵長(zhǎng)更短，鍵能更大。

解析（1）苯胺為有機(jī)物，結(jié)合題給信息中苯胺的熔、沸點(diǎn)可知苯胺為分子晶體。苯胺中有一NH2,分子

間可形成氫鍵，而甲苯分子間不能形成氫鍵，分子間氫鍵可明顯地提高分子晶體的熔、沸點(diǎn)。（2）根據(jù)

ZnF2晶體的熔點(diǎn)較高可知，ZnF2為離子晶體，含有離子鍵，而ZnCb、ZnBr2,ZnL的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為

主，極性較小，故能夠溶解在有機(jī)溶劑中。（3）水和甲醇均為極性分子，常溫常壓下兩種物質(zhì)均呈液

態(tài)；二氧化碳和氫氣均為非極性分子，常溫常壓下兩種物質(zhì)均呈氣態(tài)，根據(jù)四種物質(zhì)在相同條件下的狀態(tài)

可以判斷出水、甲醇的沸點(diǎn)均高于二氧化碳、氫氣的沸點(diǎn)。由于水分子中的2個(gè)氫原子都能參與氫鍵的形

成，而甲醇分子中只有羥基上的氫原子能夠形成氫鍵，所以水中的氫鍵比甲醇中的多，則水的沸點(diǎn)高于甲

醇的沸點(diǎn)。二氧化碳和氫氣都屬于分子晶體，但由于二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量大于氫氣，所以二氧化碳的

沸點(diǎn)高于氫氣的沸點(diǎn)。

熱點(diǎn)10晶體熔、沸點(diǎn)的判斷

命題特點(diǎn)：“原因解釋型”。首先分析晶體的類型，其次分析同類晶體中微粒間的作用［共價(jià)晶體一共價(jià)鍵

強(qiáng)度-核心原子半徑；離子晶體一離子鍵強(qiáng)度一離子半徑、離子電荷；金屬晶體-金屬鍵強(qiáng)度-金屬陽(yáng)離

子半徑、自由電子；分子晶體一氫鍵和范德華力（分子極性，氫鍵數(shù)目、強(qiáng)度，分子內(nèi)氫鍵）］o

1.先明確晶體的類型

不同類型晶體熔、沸點(diǎn)大小的一般規(guī)律為共價(jià)晶體〉離子晶體〉分子晶體。

2.對(duì)同一類型晶體進(jìn)行分析

（1）共價(jià)晶體

原子半徑（越?。┮绘I長(zhǎng)（越短）一鍵能（越大）一熔、沸點(diǎn)（越高）。如熔、沸點(diǎn)：金剛石＞碳化硅〉

晶體硅。

（2）離子晶體

離子半徑（越?。┡c離子所帶電荷數(shù)（越多）一離子鍵（越強(qiáng)）一熔、沸點(diǎn)（越高）。

①陰、陽(yáng)離子電荷數(shù)相等，看陰、陽(yáng)離子半徑：同為離子晶體，RL（或M〃+）半徑小于X"-（或N〃+）,

故XXX離子鍵強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)高。②陰離子（或陽(yáng)離子）電荷數(shù)不相等，陰離子（或陽(yáng)離子）半徑不相

同：同為離子晶體，RL（或M科）半徑小于X"L（或N/），（或M〃+）電荷數(shù)大于X"L（或N"，

+）,故XXX晶體離子鍵強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)高。

（3）分子晶體

①組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點(diǎn)越高；具有分子間氫鍵

的分子晶體的熔、沸點(diǎn)高得反常。②組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)（相對(duì)分子質(zhì)量接近），分子的極性越大，

其熔、沸點(diǎn)越高。③在同分異構(gòu)體中，一般支鏈越多，沸點(diǎn)越低，如正戊烷＞異戊烷＞新戊烷。

答題模板：①同為分子晶體，XXX存在氫鍵，而XXX僅存在較弱的范德華力。②同為分子晶體，

XXX的相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)高。③同為分子晶體，兩者的相對(duì)分子質(zhì)量相同（或相

近），XXX的極性大，熔、沸點(diǎn)高。④同為分子晶體，XXX形成分子間氫鍵，而XXX形成的是分子

內(nèi)氫鍵，分子間氫鍵會(huì)使熔、沸點(diǎn)升高。

（4）金屬晶體

金屬離子半徑（越小）與所帶電荷數(shù)（越多）一金屬鍵（越強(qiáng)）一熔、沸點(diǎn)（越高）。

|獨(dú)點(diǎn)皆化?

1.［不同類型晶體熔、沸點(diǎn)比較］（1）SiCh的熔點(diǎn)比CCh高，原因是SiCh是共價(jià)晶體，CO2是分子晶

（2）SiC的熔點(diǎn)比NaCl的高，原因是SiC是共價(jià)晶體，而NaCl是離子晶體

（3）［2022浙江］四種晶體的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表：

物質(zhì)

CF4SiF4BF3AIF3

熔點(diǎn)/℃-183-90-127>1000

CF4和SiF4熔點(diǎn)相差較小，BF3和A1F3熔點(diǎn)相差較大，原因是CF4和SiF4都是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，分

子間作用力相差較小，所以熔點(diǎn)相差較??；BF3通過分子間作用力形成分子晶體，A1F3通過離子鍵形成離

子晶體，破壞離子鍵需要能量較多，所以熔點(diǎn)相差較大。

2.［共價(jià)晶體熔、沸點(diǎn)比較］晶體硅、金剛石、碳化硅的熔、沸點(diǎn)由高到低的順序是金剛石>碳化硅〉晶體

硅，原因是金剛石、碳化硅、晶體硅同為共價(jià)晶體，鍵長(zhǎng)：C—C鍵<C—Si鍵<Si—Si鍵，則鍵能：

C—C鍵)c—Si鍵>Si—Si鍵，熔、沸點(diǎn)：金剛石>碳化硅)晶體硅。

3.［離子晶體熔、沸點(diǎn)比較］(1)MgO、NaChCsCl的熔、沸點(diǎn)由高到低的順序是MgO>NaCl>CsC

1,原因是MgO、NaCl和CsCl同為離子晶體，MgO中，M『+所帶電荷比Na卡和Cs+多，M￡+的半徑比

Na+和Cs+的小，故MgO中離子鍵最強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)最高，NaCl和CsCl中，離子所帶電荷數(shù)相同，離子半

徑Na-小于Cs+,熔、沸點(diǎn)：NaCl>CsCl。

(2)CuSO4的熔點(diǎn)為560℃,Cu(NO3)2的熔點(diǎn)為115℃,CuSCU熔點(diǎn)更高的原因是CuSCU和Cu

(NO3)2均為離子晶體，SO：一所帶電荷比NO；多，故CuSC>4離子鍵較大，熔點(diǎn)較高。

(3)C。及與其同周期同族的兩種元素的二價(jià)氧化物的晶體類型相同，其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹iO>

CoO>FeO(用化學(xué)式表示)。

解析(3)NiO、CoO、FeO都是離子晶體，離子所帶電荷數(shù)相同，離子半徑Ni2+<Co2+<Fe2+,故熔點(diǎn)

NiO>CoO>FeOo

4.［分子晶體熔、沸點(diǎn)比較］(1)［2021廣東］H2S、CH4、HQ的沸點(diǎn)由高到低順序?yàn)槭?>叢5>(2巴。

(2)熔、沸點(diǎn)：CO>N2,原因是同為分子晶體，兩者相對(duì)分子質(zhì)量相同，CO的極性大，熔、沸點(diǎn)

高。

OH^VOH

(3)H<Y1一COOH的沸點(diǎn)比C^COOH高，原因是<一)H形成分子內(nèi)氫鍵，而形

成分子間氫鍵，分子間氫鍵會(huì)使沸點(diǎn)升高。

解析(1)H2O>H2S、CH4均為分子晶體，H2。分子間可形成氫鍵，則沸點(diǎn)最高，H2s的相對(duì)分子質(zhì)量

大于CH4,因此H2s的沸點(diǎn)高于CR的沸點(diǎn)，則H2O、H2S>CH4的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镠2O>H2S>

CH4O

考點(diǎn)2晶體模型與晶胞計(jì)算

1.晶胞及微粒數(shù)計(jì)算

晶胞的概念描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元

晶胞的無隙無隙：相鄰晶胞之間沒有E任何間隙

排列并置并置：所有晶胞⑵平行排列、⑶取向相同

2.晶胞組成的計(jì)算一一均攤法

晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果被"個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子

分得的份額就是⑷3

7T

同為8個(gè)晶胞所共有,

長(zhǎng)方體

（包括立方體）

有［8］心屬于該

位于頂角

結(jié)構(gòu)單元

有［9］3_屬于該

結(jié)構(gòu)單元

六方結(jié)

位于側(cè)面有［10］」續(xù)屬于該

粒子結(jié)構(gòu)單元

構(gòu)單元、棱上J

有屬于該

結(jié)構(gòu)單元

倬于內(nèi)部完全屬于該結(jié)構(gòu)

單元

3.晶胞中微粒配位數(shù)的計(jì)算

一個(gè)粒子周圍最鄰近的粒子數(shù)稱為配位數(shù)，它反映了晶體中粒子排列的緊密程度。

（1）晶體中原子（或分子）的配位數(shù)

若晶體中的微粒為同種原子或同種分子，則某原子（或分子）的配位數(shù)指的是與該原子（或分子）最接近

且等距離的原子（或分子）的數(shù)目，常見晶胞的配位數(shù)如下:

簡(jiǎn)單立方：配位數(shù)為「12］6面心立方：配位數(shù)為［13］12體心立方：配位數(shù)為「14］8

（2）離子晶體的配位數(shù)

NaCl晶胞

指一個(gè)離子周圍最接近且等距離的異種電性離子的數(shù)目。以NaCl晶體為例：

①如圖中心的黑球（C「），周圍最近的Na+有「15］6個(gè),則C廠的配位數(shù)為［16］6

②右上頂點(diǎn)的Na+周圍最近的C「有「1716個(gè),則Na+的配位數(shù)為

4.共價(jià)晶體、分子晶體、離子晶體、混合型晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

晶體

晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解

類型

①每個(gè)C與相鄰的[19]生個(gè)C以共價(jià)鍵結(jié)合，形成[20]正四面體結(jié)

構(gòu)；

②鍵角均為109°28,;

③最小碳環(huán)由[21]6個(gè)C組成且「22]6個(gè)C不在同一平面內(nèi)；

金剛石④每個(gè)C參與[23]4個(gè)C—C鍵的形成，碳原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比

共價(jià)

為[24]1：2

晶體

①每個(gè)Si與「25]4個(gè)O以共價(jià)鍵結(jié)合，形成「261正四面體結(jié)

構(gòu)；

②每個(gè)正四面體占有[27]1個(gè)Si,「28]2個(gè)“O”,n(Si)：n

(O)=F2911：2；

SiO2

③最小環(huán)上有「30]12個(gè)原子,即「31]6個(gè)O、[32]6個(gè)Si

①每[33]8個(gè)CO2構(gòu)成立方體且在6個(gè)面的面心又各有「3411個(gè)

分子

CO2；

晶體

②每個(gè)CO2周圍等距離且緊鄰的CO2有「35112個(gè)

每個(gè)Na+(CD周圍等距離且緊鄰的C「(Na+)有「3616個(gè)。每個(gè)

Na+周圍等距離且緊鄰的Na+有「37112個(gè)

離子

晶體

每個(gè)Cs+周圍等距離且緊鄰的C「有138]8個(gè),每個(gè)Cs+(CP)周圍

等距離且緊鄰的Cs+(CD有「3916個(gè)

CsCl（型）

①同層內(nèi)，碳原子采取[40]sp?雜化,以共價(jià)鍵鍵)結(jié)合，形成

平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu)。

石墨晶體中的二維平面

②層與層之間靠[41]范德華力維系。

混合型

結(jié)構(gòu)③石墨晶體的二維平面結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個(gè)碳原子的配位數(shù)為3,有一個(gè)未參

晶體

與雜化的2P電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面。所有碳原子未參

與雜化的p軌道平行且相互重疊，p軌道中的電子可在整個(gè)碳原子平面

中運(yùn)動(dòng)，但不能從一個(gè)平面跳躍到另一個(gè)平面

石墨的層狀結(jié)構(gòu)

石墨結(jié)構(gòu)中未參

與雜化的P軌道

5.金屬晶胞中原子空間利用率的計(jì)算

（1）立方體晶胞中各線段之間的關(guān)系

（2）空間利用率=整靄X100%,粒子體積為晶胞中所含金屬原子的總體積。

晶胞體枳

堆積方式圖示計(jì)算過程

原子的半徑為r,上方體的棱長(zhǎng)為2r,則兀凡丫晶胞=

簡(jiǎn)單立

方堆積（2r）3=8?,空間利用率=*X100%=—X100%-52%

&8r3

原子的半徑為，，面對(duì)角線為4廠，a=242r,V晶胞=/=（2

面心立方最魚廠）3=16企/，1個(gè)晶胞中有4個(gè)原子，則空間利用率=

密堆積3

曝了4x-nr

X100%-74%

y晶胞16后3

原子的半徑為，，體對(duì)角線。為4廠，面對(duì)角線b為/°,由

體心立（4r）2=〃+序得。=9。1個(gè)晶胞中有2個(gè)原子，故空間利

V3

方堆積P黝孑2x-iir32x-nr3

用率=*X100%=T—義100%=：3XIOO%q68%

t胞a噴『）

6.宏觀晶體密度與微觀晶胞參數(shù)的關(guān)系

1.易錯(cuò)辨析。

（1）NaCl晶體中，每個(gè)Na卡周圍距禺相等且最近的Na*有12個(gè)。4)

（2）石墨晶體熔點(diǎn)高是因?yàn)閷觾?nèi)碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合。（4）

（3）金剛石結(jié)構(gòu)中每個(gè)碳原子被12個(gè)六元碳環(huán)所共有。（4）

（4）Imol金剛石和SiCh中含有的共價(jià)鍵數(shù)目均為4NA。（X）

（5）冰中含有的作用力有范德華力、氫鍵和共價(jià)鍵。（d）

（6）金屬晶體能導(dǎo)電是因?yàn)榻饘倬w在外加電場(chǎng)的作用下可失去電子。（X）

（7）因?yàn)殡x子鍵無飽和性，故一種離子周圍可以吸引任意多個(gè)帶異性電荷的離子。（X）

提示（7）離子鍵無飽和性，體現(xiàn)在一種離子周圍可以吸引盡可能多的帶異性電荷的離子，但不是任意

多，受陽(yáng)離子與陰離子半徑比的限制。

2.如圖甲、乙、丙是三種晶體的晶胞，則甲中x與y的個(gè)數(shù)比是2：1,乙中a與b的個(gè)數(shù)比是—

1：1,丙中有4個(gè)c和4個(gè)d。

3.某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，一個(gè)該晶胞中A、B、C三種微粒數(shù)之比是（B）

A.3：9：4B.1：4：2

C.2：9：4D.3：8：5

4.如圖所示晶胞結(jié)構(gòu)：

⑴A周圍有一4一個(gè)B,_2一個(gè)C,_4一個(gè)D；

(2)B周圍有一12一個(gè)A,8_個(gè)(2,6一個(gè)D；

(3)C周圍有_6一個(gè)A,_8一個(gè)B,_12一個(gè)D；

(4)D周圍有_4一個(gè)A,_2一個(gè)B,_4一個(gè)C；

（5）該晶胞中含有A、B、C、D的個(gè)數(shù)分別是3、1、1、3

5.硅化鎂屬于面心立方晶胞，結(jié)構(gòu)如圖所示。Si原子的配位數(shù)為8

解析根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，以面心Si原子為基準(zhǔn)，同一晶胞內(nèi)等距離且最近的Mg原子有4個(gè)，緊鄰晶胞還有

4個(gè)Mg原子，共8個(gè)，故Si原子的配位數(shù)為8。

6.鑰（Mo）為元素周期表中42號(hào)元素，其和磷形成的一種半導(dǎo)體材料的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞中

Mo位于頂點(diǎn)和面心，而P位于體心和部分棱上。該物質(zhì)的化學(xué)式為Mo2Po

7.Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結(jié)構(gòu)單元如圖所示。則該化合物的化學(xué)式為CuH

?Cu

oH

8.天然硅酸鹽組成復(fù)雜，陰離子的基本結(jié)構(gòu)單元是SiO：一四面體，如圖（a）,通過共用頂角氧離子可形成

鏈狀、網(wǎng)狀等結(jié)構(gòu)，圖（b）為一種無限長(zhǎng)雙鏈的多硅酸根，其中Si與O的原子數(shù)之比為2：5.5,化

學(xué)式為「SiQi邛一（用”代表聚合度）。

9.氮化硼中硼原子和氮原子的成鍵方式不同，會(huì)形成多種氮化硼晶體，一種結(jié)構(gòu)與石墨相似的六方相氮化

硼結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于六方相氮化硼的說法正確的是（A）

A.氮原子與硼原子均采取sp2雜化

B.屬于金屬晶體

C.硬度很大

D.不能用作高溫潤(rùn)滑劑

10J2021全國(guó)乙］在金屬材料中添加A102顆粒，可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。AlCn具有體

心四方結(jié)構(gòu)，如圖所示。處于頂角位置的是A1原子。設(shè)Cr和A1原子半徑分別為q和如，則金屬原

子空間占有率為.’2了:瑞）*I。。%（列出計(jì)算表達(dá)式）。

3tizc

11.一種新型輕質(zhì)儲(chǔ)氫材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體的密度為岑詈

g-cm-3（用含。、NA的代數(shù)式表示）。

命題點(diǎn)1晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算

1.[2021湖北]某立方晶系的睇鉀（Sb—K）合金可作為鉀離子電池的電極材料，圖a為該合金的晶胞結(jié)構(gòu)

圖，圖b表示晶胞的一部分。下列說法正確的是（B）

A.該晶胞的體積為〃xi（r36?m3

B.K和Sb原子數(shù)之比為3：1

C.與Sb最鄰近的K原子數(shù)為4

D.K和Sb之間的最短距離為3pm

解析該晶胞的邊長(zhǎng)為aX10r°cm,故晶胞的體積為（aX10-10cm）3=a3XIO-30cm3,A項(xiàng)錯(cuò)誤。該晶

-1-1-1

胞中K的個(gè)數(shù)為12X-+9=12,Sb的個(gè)數(shù)為8X±+6X±=4,故K和Sb原子數(shù)之比為3：1,B項(xiàng)正確。

482

以面心處Sb為研究對(duì)象，與Sb最鄰近的K原子數(shù)為8,C項(xiàng)錯(cuò)誤。K和Sb的最短距離為晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)

度的;即@〃pm,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

44

命題拓展

（1）與Sb最鄰近的Sb原子數(shù)為12

（2）該合金的密度為4X122+12X3：一皿-3（列出表達(dá)式，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值）。

d30

-NAxaxlO

2.[2023湖南]科學(xué)家合成了一種高溫超導(dǎo)材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該立方晶胞參數(shù)為“pm。阿伏加德

羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯(cuò)誤的是（C）

A.晶體最簡(jiǎn)化學(xué)式為KCaB6c6

B.晶體中與K+最近且距離相等的Ca2+有8個(gè)

C.晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有12個(gè)面

D.晶體的密度為紅卷警g-cm-3

s

a-NAd

解析由圖可知，晶胞中K處于頂點(diǎn)，數(shù)目為三義8=1,Ca在晶胞的體心，數(shù)目為1,B在晶胞的面上，

8

數(shù)目為之><2X6=6,C也在晶胞的面上，數(shù)目為^X2X6=6,故晶體的最簡(jiǎn)化學(xué)式為KCaB6c6,A項(xiàng)正

確；由晶胞圖可知，與Ca?+最近且距離相等的K+有8個(gè)，而晶胞中Ca2*、K*數(shù)目之比為1：1,故與K+

最近且距離相等的Ca2+有8個(gè)，B項(xiàng)正確；結(jié)合圖示可知，B、C原子圍成的多面體，有6個(gè)面位于晶胞

的六個(gè)面上，上半部分和下半部分還各有4個(gè)面，故該多面體中共有14個(gè)面，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該晶胞的摩爾質(zhì)

量為217g1個(gè)晶胞的體積為(flXlO^10)3cm3,故晶體密度為2」?i°32g.em?D項(xiàng)正確。

3.［2021福建］類石墨相氮化碳(g-C3N4)作為一種新型光催化材料，在光解水產(chǎn)氫等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用

前景，研究表明，非金屬摻雜(O、S等)能提高其光催化活性。g—C3N4具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，其

中一種二維平面結(jié)構(gòu)如圖所示。

?N

oC

每個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元(圖中實(shí)線圈部分)中兩個(gè)N原子(圖中虛線圈的N原子)被O原子代替，形成。摻

雜的g—C3N4(OPCN)。OPCN的化學(xué)式為C3N3O。

解析每個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元中含C的個(gè)數(shù)為6,N的個(gè)數(shù)為5+3X：=6,O的個(gè)數(shù)為2,則C、N、O的個(gè)數(shù)

比為6：6：2=3：3：1,故OPCN的化學(xué)式為C3N3Oo

命題點(diǎn)2晶體密度及空間距離的計(jì)算

4.(1)［2023北京］MgS2O3-6H2。的晶胞形狀為長(zhǎng)方體,邊長(zhǎng)分別為anm、bnm、enm,結(jié)構(gòu)如圖所示。

晶胞中的［Mg(H2O)吊+個(gè)數(shù)為4。已知MgSzChCH?。的摩爾質(zhì)量是MgmoL,阿伏加德羅常數(shù)的

值為NA，該晶體的密度為IO?】gym-。(1nm=10-7cm)

Nfi^abc

(2)［全國(guó)III高考］氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好，是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料。研究發(fā)

現(xiàn)，氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)分別為apm、6pm、cpm,a=p=y=90°o氨硼

烷的2X2X2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度。=「r(列出計(jì)算式，設(shè)NA為

iQ

NAabcxlO~

阿伏加德羅常數(shù)的值)。

0p-------------2apm

解析（1）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，［Mg（H20）6產(chǎn)+位于晶胞的頂點(diǎn)、棱上、面心和體心，所以1個(gè)晶胞中［Mg

（H2O）6產(chǎn)+的個(gè)數(shù)為8義工+4X%+2XL1=4,S2O廠位于體內(nèi)，個(gè)數(shù)為4,則1個(gè)晶胞中含有4個(gè)

MgS2O3-6H2O,所以晶體密度為3±X102ig.cnT3。（2）氨硼烷（NH3BH3）的相對(duì)分子質(zhì)量為31,一個(gè)

氨硼烷的2X2X2超晶胞中含有16個(gè)氨硼烷，該超晶胞的質(zhì)量為巴*g,體積為ZaXlO-iOcmXZbXI。一"

NA

cmX2cx1010cm=