常見晶體類型、晶胞結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算（解析版）-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義（新教材新高考）

備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)【一輪-考點(diǎn)精講精練】復(fù)習(xí)講義

考點(diǎn)34常見晶體類型、晶胞結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算

疆本講?講義概要

一.晶體和晶胞

二.常見晶體類型和性質(zhì)

知識(shí)精講

三.典型晶體模型結(jié)構(gòu)分析

四.晶體結(jié)構(gòu)的有關(guān)計(jì)算

選擇題：25題建議時(shí)長(zhǎng)：60分鐘

課后精練

實(shí)際時(shí)長(zhǎng)：分鐘

非選擇題：5題

吆夯基?知識(shí)精講________________________________________________________

一.晶體和晶胞

1.物質(zhì)的聚集狀態(tài)

（1）普通物質(zhì)三態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化只是分子間距離發(fā)生了變化，分子在固態(tài)只能振動(dòng)，在氣態(tài)能自由移動(dòng),

在液態(tài)則介于二者之間。

（2）特殊物質(zhì)的聚集狀態(tài)等離子體是氣態(tài)物質(zhì)，離子液體是液體物質(zhì)。

（3）更多的物質(zhì)聚集狀態(tài)：晶態(tài)、非晶態(tài)，塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。

2.晶體與非晶體

（1）晶體與非晶體的區(qū)別

比較晶體非晶體

結(jié)構(gòu)特征（本質(zhì)區(qū)別）結(jié)構(gòu)粒子周期性有序排列結(jié)構(gòu)粒子相對(duì)無(wú)序排列

性質(zhì)特征自范性有無(wú)

熔點(diǎn)固定不固定

異同表現(xiàn)各向異性各向同性

間接方法測(cè)定其是否有固定的熔點(diǎn)

二者區(qū)別方法

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

實(shí)例冰、NaCl、Fe玻璃、石蠟

（1）晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別：是否有自范性。

（2）同一物質(zhì)可以是晶體，也可以是非晶體，如晶體Si。?和非晶體SiC>2。

（3）晶體、非晶體與幾何外形無(wú)關(guān)。有著規(guī)則幾何外形或者美觀、對(duì)稱外形的固體，不

一定是晶體，如玻璃。晶體不一定都有規(guī)則的幾何外形，如瑪瑙。固體粉末狀也可能是晶

體，如K2Cr2（）7粉末、KNO3粉末。

（4）具有固定組成的物質(zhì)也不一定是晶體，如某些無(wú)定形體也有固定的組成。

（2）獲得晶體的三條途徑

①熔融態(tài)物質(zhì)凝固，如：從熔融態(tài)結(jié)晶出來(lái)的硫晶體。

②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華），如：凝華得到的碘晶體。

③溶質(zhì)從溶液中析出，如：從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅晶體。

3.晶胞

（1）概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，是晶體中最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元。

（2）晶體中晶胞的排列一無(wú)隙并置

①無(wú)隙：相鄰晶胞之間沒(méi)有任何間隙。

②并置：所有晶胞都是平行排列，取向相同。

③形狀：一般而言晶胞都是平行六面體，但不一定是最小的“平行六面體”。

4.晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算方法——均攤法

（1）原則：晶胞任意位置上的一個(gè)粒子如果是被〃個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)粒子分得的份額

,1

就是一。

n

(2)方法

①長(zhǎng)方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算

同為8個(gè)晶胞所共有,

位于頂點(diǎn)*

?粒子屬于該晶胞

同為4個(gè)晶胞所共有,

?位于棱上

十粒子屬于該晶胞

粒

子

同為2個(gè)晶胞所共有,

位于面上》

十粒子屬于該晶胞

位于內(nèi)部一整個(gè)粒子都屬于該晶胞

②非長(zhǎng)方體晶胞中粒子視具體情況而定:

【注意】審題時(shí)一定要注意是“分子結(jié)構(gòu)”還是“晶胞結(jié)構(gòu)”，若是分子結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式由圖中所有實(shí)際存在的

原子個(gè)數(shù)決定，且原子個(gè)數(shù)可以不互質(zhì)（即原子個(gè)數(shù)比可以不約簡(jiǎn)）。

二.常見晶體類型和性質(zhì)

1.晶體的分類

（1）分類依據(jù)：根據(jù)晶體的構(gòu)成粒子和粒子間的相互作用力的不同，將晶體分為如下5種：分子晶體、原

子晶體、離子晶體、金屬晶體、混合晶體。

（2）常見類別

AMUR一

f^wiTn

_________

W7KWW

2.四種晶體類型的比較

X.類型

分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體

比較

相鄰原子間以共通過(guò)金屬離子與

分子間以分子間陽(yáng)離子和陰離子

價(jià)鍵相結(jié)合而形自由電子之間的

概念作用力相結(jié)合的通過(guò)離子鍵結(jié)合

成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較強(qiáng)作用形成的

晶體而形成的晶體

的晶體晶體

金屬陽(yáng)離子、自

構(gòu)成粒子分子原子陰、陽(yáng)離子

由電子

粒子間的相互作范德華力

共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵

用力（某些含氫鍵）

有的很大，有的

硬度較小很大較大

很小

有的很高，有的

熔、沸點(diǎn)較低很高較高

很低

溶解性相似相溶難溶于任何溶劑難溶于常見溶劑大多易溶于水等

極性溶劑

晶體不導(dǎo)電，水

一般不導(dǎo)電，溶一般不具有導(dǎo)電

導(dǎo)電、導(dǎo)熱性電和熱的良導(dǎo)體溶液或熔融態(tài)導(dǎo)

于水后有的導(dǎo)電性

電

部分非金屬單質(zhì)金屬氧化物(如

大多數(shù)非金屬單(如金剛石、硅、K2O＞

質(zhì)、氣態(tài)氫化物、晶體硼)、部分非

金屬單質(zhì)與合金Na2O)＞強(qiáng)堿

酸、非金屬氧化金屬化合物[如

物質(zhì)類別及舉例(如Na、Al、Fe、

(如KOH、

物(SQ除外)、金剛砂(SiC)、

青銅)

、

絕大多數(shù)有機(jī)物NaOH)

SiO2＞氮化硼

(有機(jī)鹽除外)(BN)、氮化硅絕大部分鹽(如

(Si3N4))]NaCl)

(1)共價(jià)晶體一定含有共價(jià)鍵，而分子晶體可能不含共價(jià)鍵。

(2)含陰離子的晶體中一定含有陽(yáng)離子，但含陽(yáng)離子的晶體中不一定含陰離子，如金屬晶體。

(3)共價(jià)晶體的熔點(diǎn)不一定比離子晶體高，如石英的熔點(diǎn)為1710。(2,MgO的熔點(diǎn)為2852

℃o

(4)金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的熔點(diǎn)高，如Na的熔點(diǎn)為97℃,尿素的熔點(diǎn)為132.7

℃o

(5)石墨屬于混合型晶體，但因?qū)觾?nèi)原子之間碳碳共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)為1.42x10-1。m,比金剛石

中碳碳共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)(1.54x10-1。m)短，所以熔、沸點(diǎn)高于金剛石。

(6)由原子形成的晶體不一定是共價(jià)晶體，如由稀有氣體原子形成的晶體是分子晶體。

3.晶體熔點(diǎn)高低的比較

(1)不同類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較

①不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律：共價(jià)晶體〉離子晶體〉分子晶體。

②金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鴇、鋁等熔、沸點(diǎn)很高，汞、錨等熔、沸點(diǎn)很低。

(2)同種類型晶體熔、沸點(diǎn)的比較一比較晶體內(nèi)微粒之間相互作用力的大小

①共價(jià)晶體

?原子半徑越小?鍵長(zhǎng)越短?鍵能越大H熔點(diǎn)越高

如熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅〉硅。

②離子晶體

一般地說(shuō)，陰、陽(yáng)離子所帶的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強(qiáng)，其離子晶體的

熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：MgO>MgCl2>NaCl>CsClo衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能，晶格能越大,

形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高，硬度越大。

③分子晶體

a.分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常地高，如熔、沸點(diǎn)：

H2O>H2Te>H2Se>H2So

b.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如熔、沸點(diǎn)：

SnH4>GeH4>SiH4>CH4。

c.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，如熔、沸點(diǎn)：

CO>N2,CH3OH>CH3CH3O

d.同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低，如熔、沸點(diǎn)：

CH

33

CH3—CH—CHg—CH3

CHJ,_CHg-CHg—CHg—CH；j>'H,

④金屬晶體

金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、沸點(diǎn)就越高，如熔、沸點(diǎn)：Na<

Mg<Ah

4.晶體類型的判斷方法

（1）依據(jù)物質(zhì)的類別判斷

①活潑金屬氧化物（如K2O、師02等）、強(qiáng)堿（如NaOH、KOH等）和絕大多數(shù)的鹽是離子晶體。

②由非金屬元素組成的物質(zhì)（鏤鹽、金剛石、石墨、晶體硅、SiO2,碳化硅、晶體硼等除外）是分子晶

體。

③金屬單質(zhì)或合金是金屬晶體。

（2）依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷

①離子晶體的熔點(diǎn)多數(shù)較高。

②共價(jià)晶體熔點(diǎn)很高。

③分子晶體熔點(diǎn)低。常溫下為氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)，其晶體應(yīng)屬于分子晶體（Hg除外）。

④金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有少數(shù)熔點(diǎn)相當(dāng)?shù)停ㄈ绻?、鈉）。

（3）依據(jù)導(dǎo)電性判斷

①熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電的化合物為離子晶體。

②共價(jià)晶體一般為非導(dǎo)體。

③分子晶體為非導(dǎo)體，但分子晶體中的電解質(zhì)（主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物）溶于水時(shí)，分子內(nèi)的

化學(xué)鍵斷裂形成自由移動(dòng)的離子，也能導(dǎo)電。

④金屬晶體是電的良導(dǎo)體。

（4）依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷

①離子晶體硬度較大、硬而脆。

②共價(jià)晶體硬度大。

③分子晶體硬度小且較脆。

④金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的（如鈉、鉀等），且具有延展性。

（5）依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間作用力判斷

①由陰、陽(yáng)離子形成的離子鍵構(gòu)成的晶體為離子晶體；

②由原子形成的共價(jià)鍵構(gòu)成的晶體為原子晶體；

③由分子依靠分子間作用力形成的晶體為分子晶體；

④由金屬陽(yáng)離子、自由電子以金屬鍵構(gòu)成的晶體為金屬晶體。

三.典型晶體模型結(jié)構(gòu)分析

1.常見分子晶體結(jié)構(gòu)分析

常見的分子晶體:

①所有非金屬氫化物，如水、硫化氫、氨、甲烷等。

②部分非金屬單質(zhì),如鹵素(X2)、氧(。2)、硫一8)、氮時(shí))、白磷(P。、C60等。

③部分非金屬氧化物，如CO2、S02>P4O6,PQo等。

④幾乎所有的酸，如H2so4、HNO3、H3Po4、HzSiCh等。

⑤絕大多數(shù)有機(jī)化合物的晶體，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。

晶體晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析

①每8個(gè)CO2構(gòu)成1個(gè)立方體且在6個(gè)面的面心又各有1個(gè)C02，每

個(gè)晶胞中有4個(gè)CO2分子

干冰

②每個(gè)CO2分子周圍緊鄰的CO2分子有12個(gè)

4x44

③密度=布——#2為晶胞邊長(zhǎng)，2V為阿伏加德羅常數(shù))

/V/XdrA

每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子以氫鍵相連接，含1molH2O的冰中，

最多可形成2mol氫鍵。

°?

冰

【微點(diǎn)撥】

①若分子間只有范德華力，則分子晶體采取分子密堆積，每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子。在分子晶

體中，原子先以共價(jià)鍵形成分子，分子再以分子間作用力形成晶體。由于分子間作用力沒(méi)有方向性和飽和

性，分子間盡可能采取密堆積的排列方式。如：干冰、。2、12、C60等分子。

②若分子間靠氫鍵形成的晶體，則不采取密堆積結(jié)構(gòu)，每個(gè)分子周圍緊鄰的分子數(shù)要小于12個(gè)。因?yàn)?/p>

氫鍵有方向性和飽和性，一個(gè)分子周圍其他分子的位置和數(shù)目是一定的。如：冰晶體、苯甲酸晶體。

2.常見共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)分析

常見的共價(jià)晶體：硼(B)、硅(Si)、金剛石、金剛砂(SiC)、二氧化硅@。2)、氮化硼(BN)、氮化硅@3皿

晶體晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析

①每個(gè)碳與相鄰4個(gè)碳以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角均為

109°28,

sI

②每個(gè)金剛石晶胞中含有8個(gè)碳原子，最小的碳環(huán)為6元環(huán)，并且不在

金同一平面(實(shí)際為椅式結(jié)構(gòu))，碳原子為sp3雜化；

剛③每個(gè)碳原子被12個(gè)六元環(huán)共用，每個(gè)共價(jià)鍵被6個(gè)六元環(huán)共用，一

石個(gè)六元環(huán)實(shí)際擁有4個(gè)碳原子；

154pmy09°28,2

154pm1

④C原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1：2,12g金剛石中有2mol共價(jià)鍵；

Si

r

⑤…密度=—8X丁12—q-mo―l~(。為晶胞邊長(zhǎng)，以為阿伏加德羅常數(shù))；

JIVAxa，

⑥原子半徑⑴與邊長(zhǎng)(a)的關(guān)系：V3a=8r

①SiO2晶體中最小的環(huán)為12元環(huán)，即：每個(gè)12元環(huán)上有6個(gè)0,6個(gè)

Si

￥

②每個(gè)Si與4個(gè)0以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)，每個(gè)正四面體

1

占有1個(gè)Si,4個(gè)“寧”，〃(Si)：〃(O)=l：2

oSi?0

③每個(gè)Si原子被12個(gè)十二元環(huán)共用，每個(gè)0原子被6個(gè)十二元環(huán)共

Si-?Q

SiO2用

,

④每個(gè)SiO2晶胞中含有8個(gè)Si原子，含有16個(gè)O原子；

⑤硅原子與Si—0共價(jià)鍵之比為1：4,ImolSi02晶體中有4mol共價(jià)

鍵；

_8x60g-mol-1

⑥密度=一產(chǎn)至一(。為晶胞邊長(zhǎng)，名為阿伏加德羅常數(shù))；

①每個(gè)原子與另外4個(gè)不同種類的原子形成正四面體結(jié)構(gòu)；

1f!

SiC、

…4X40q-mol~r4X41q-mol-1

②密度^；P(BN)-“加(a為晶胞

BNxa3

邊長(zhǎng))；

③若Si與C最近距離為d,則邊長(zhǎng)（a）與最近距離（d）的關(guān)系：V3a=4d

3.常見離子晶體結(jié)構(gòu)分析

常見的金屬晶體：①金屬氧化物（如K2O、Na2O）；

②強(qiáng)堿（如KOH、NaOH）；

③絕大部分鹽（如NaCl）；

晶體晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析

①一個(gè)NaCl晶胞中，有4個(gè)Na+,有4個(gè)C「

②在NaCl晶體中，每個(gè)Na+同時(shí)強(qiáng)烈吸引6個(gè)C「，形成正八面體形;

每

個(gè)C「同時(shí)強(qiáng)烈吸引6個(gè)Na+

③在NaCl晶體中，Na+和Cr的配位數(shù)分別為6、6

NaCl

④在NaCl晶體中，每個(gè)Na+周圍與它最接近且距離相等的Na+共有12

個(gè)，

每個(gè)Cl-周圍與它最接近且距離相等的C「共有12個(gè)

4X58.5a-moZ-1

⑤密度=——一（。為晶胞邊長(zhǎng)，以為阿伏加德羅常數(shù)）

NAXa'

①一個(gè)CsCl晶胞中，有1個(gè)Cs+,有1個(gè)C「

②在CsCl晶體中，每個(gè)Cs+同時(shí)強(qiáng)烈吸引8個(gè)C「，即：Cs+的配位數(shù)為

8,每個(gè)C「同時(shí)強(qiáng)烈吸引8個(gè)Cs+,即：C廠的配位數(shù)為8

CsCl③在CsCl晶體中,每個(gè)Cs+周圍與它最接近且距離相等的Cs+共有6個(gè),

形成正八面體形，在CsCl晶體中，每個(gè)C1一周圍與它最接近且距離相

等的Cl-共有6個(gè)

…168.5g-mol-1

④密度=——（0為晶胞邊長(zhǎng)，2VA為阿伏加德羅常數(shù)）

NAXa'

①1個(gè)ZnS晶胞中，有4個(gè)S2一,有4個(gè)Zn2+

loS2-

②ZW+的配位數(shù)為4,S2-的配位數(shù)為4

ZnS?Zn2+

*丕…4X97q-mol~r

③密度=-------------

」又N/XQ3

①1個(gè)CaF2的晶胞中，有4個(gè)Ca2+,有8個(gè)F-

-f

C

②CaF?晶體中，Ca2+和）的配位數(shù)不同，Ca?+配位數(shù)是8,丁的配位數(shù)

?F

2+

CaF2OCa是4

C1

③密度=4xN78<q-m3ol^

離子晶體的配位數(shù)離子晶體中與某離子距離最近的異性離子的數(shù)目叫該離子的配位數(shù)

①正、負(fù)離子半徑比：AB型離子晶體中，陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)相等，

影響離子晶體配位數(shù)的因素但正、負(fù)離子半徑比越大，離子的配位數(shù)越大。如：ZnS、NaCl、CsCl

②正、負(fù)離子的電荷比。如：CaF2晶體中，Ca2+和F-的配位數(shù)不同

4.金屬晶體的四種堆積模型分析

常見的金屬晶體：金屬單質(zhì)與合金（如Na、AkFe、青銅）。

堆積模型簡(jiǎn)單立方堆積體心立方堆積面心立方最密堆積六方最密堆積

山

晶胞

叵或

代表金屬PoNaKFeCuAgAuMgZnTi

配位數(shù)681212

晶胞內(nèi)原子數(shù)目1242

原子半徑⑺和晶胞

a=2rV3tz=4rV2tz=4r

邊長(zhǎng)（。）的關(guān)系

密度的表達(dá)式

空間利用率表達(dá)式

用電子氣理論解釋金屬的性質(zhì):

當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，晶體中的各原子

訴標(biāo)工層就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但排列方式

延型性力不變,金屬離子與自由電子形成的電子氣

沒(méi)有破壞，所以金屬有良好的延展性。

就加L在外加電場(chǎng)的作用下，金屬晶體中的電子

I氣做定向移動(dòng)而形成電流，呈現(xiàn)良好

的導(dǎo)電所

導(dǎo)熱性k電子氣中的自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)常與金屬原

—〔子碰撞，從而引起兩者能量的交換。

5.混合晶體

(1)石墨

①石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是范德華力；

②平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是2,(2原子采取的雜化方式是

112

11

11sp

石墨

③每層中存在◎鍵和兀鍵；

1

④石墨的C—C的鍵長(zhǎng)比金剛石的C—C的鍵長(zhǎng)短，熔點(diǎn)比金剛石的高；

⑤硬度不大、有滑膩感、能導(dǎo)電；

像石墨這樣的晶體是一種混合型晶體，既有共價(jià)鍵，又有金屬鍵和范德華力。石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，

層與層之間靠范德華力維系。石墨的二維結(jié)構(gòu)中，每個(gè)碳原子的配位數(shù)是3,平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原

子個(gè)數(shù)是2,呈sp2雜化，有一個(gè)未參與雜化的2P電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面。由于所有的p軌

道相互平行而且相互重疊，使p軌道中的電子可在整個(gè)碳原子平面中運(yùn)動(dòng)，因此石墨有類似金屬晶體的導(dǎo)

電性。

(2)石墨與金剛石的比較

金剛石石墨

晶體類型共價(jià)晶體混合晶體

構(gòu)成微粒碳原子碳原子

微粒間的作用力c-c共價(jià)鍵c-C共價(jià)鍵、分子間作用力

碳原子的雜化方式sp3雜化Spz雜化

碳原子成鍵數(shù)43

碳原子有無(wú)剩余價(jià)電子無(wú)有一個(gè)2P電子

配位數(shù)43

晶體結(jié)構(gòu)特征正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)平面六邊形層狀結(jié)構(gòu)

最小碳環(huán)六元環(huán)、不共面六元環(huán)、共面

鍵長(zhǎng)金剛石中C—€＞石墨中C—C

鍵能金剛石〈石墨

穩(wěn)定性金剛石〈石墨

熔、沸點(diǎn)金剛石〈石墨

鍵角109。28'120°

6.過(guò)渡晶體：純粹的典型晶體是不多的，大多數(shù)晶體是這四種晶體類型之間的過(guò)渡晶體，以離子晶體和共

價(jià)晶體之間的過(guò)渡為例，如Na?。、AI2O3中既有離子鍵成分，也有共價(jià)鍵成分，Na2。中離子鍵成分占

62%,因而通常當(dāng)作離子晶體來(lái)處理，AI2O3中離子鍵成分占41%,因而通常當(dāng)作共價(jià)晶體來(lái)處理。

四.晶體結(jié)構(gòu)的有關(guān)計(jì)算

1.確定晶胞中原子坐標(biāo)與投影圖

晶胞中的任意一個(gè)原子的中心位置均可用3個(gè)分別W1的數(shù)在立體坐標(biāo)系中表示出來(lái)。

注意：在確定各原子的坐標(biāo)時(shí)，要注意x、y、z軸的單位標(biāo)準(zhǔn)不一定相同。

(1)鉀型晶胞結(jié)構(gòu)模型的原子坐標(biāo)與投影圖

(2)銅型晶胞結(jié)構(gòu)模型的原子坐標(biāo)和投影圖

13$0),

①粒子坐標(biāo)：若1(0,0,0),小?》則15的原

C114

子坐標(biāo)為&1,今,11為g

12'A)0

匚

X

②x、y平面上的投影圖：-

(4)沿體對(duì)角線投影

①鉀型晶胞線投影

2.晶體密度、晶體中粒子間距離的計(jì)算

晶體密度的計(jì)算公式推導(dǎo)過(guò)程

NX

若1個(gè)晶胞中含有X個(gè)微粒，則晶胞的物質(zhì)的量為：n=—=—mol

NANA

x

晶胞的質(zhì)量為：m=n-M=——

N,

x,“

——?M

mx^M

密度為：p=—

V

右圖為CsCl晶體的晶胞

假設(shè)相鄰的兩個(gè)Cs+的核間距為。cm,NA為阿伏加德羅常數(shù)，CsCl的摩爾質(zhì)量用Mg-moL表

M

示，則CsCl晶體的密度為〃=海產(chǎn)cm-

晶體中粒子間距離的計(jì)算:

3.空間利用率的計(jì)算方法

（1）空間利用率：指構(gòu)成晶體的原子、離子或分子在整個(gè)晶體空間中所占有的體積百分比。

球體積

空間利用率=xlOO%。

晶胞體積

（2）空間利用率的計(jì)算步驟：首先計(jì)算晶胞中的粒子數(shù)；再計(jì)算晶胞的體積。

如：K萬(wàn)晶胞（如圖）。

S=2rXyf3r=2^P

%2套

「3r

4

■（球）=2乂鏟廠3

L2j6L

02O7S色■（晶胞）=Sx2〃=2O產(chǎn)x2x￡-r=8/廠3

V（球）

空間利用率%（晶胞）'io。％

4

2x^-7rr3

=—產(chǎn)—xl00%~74%

8e'3

4.立方體晶胞中微粒周圍其他微粒個(gè)數(shù)的判斷

（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

的是該原子（或分子）最接近且等距離的原子（或分子）的數(shù)目。

（2）離子晶體的配位數(shù)：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。

一棱：

/①a周圍有4個(gè)8,B周圍有12個(gè)aNoD

周圍有2個(gè)C,C周圍有6個(gè)A

⑤B周圍有6個(gè)。，。周圍有2個(gè)B

[°!面心:A

④B周圍有8個(gè)C,C周圍有8個(gè)B

⑤C周圍有12個(gè)。，D周圍有4個(gè)C7:寸-體心:c

[⑥4周圍有4個(gè)D,D周圍有4個(gè)4

故本題選B。

2.鋼的某種氧化物的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為apm。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.該機(jī)的氧化物的化學(xué)式為V0?B.中心V原子與配位0原子正八面體結(jié)構(gòu)

2x(51+16x2)

-3

該晶胞的密度為gem

C.V原子的配位數(shù)與0的配位數(shù)之比為1：2D.(axlO-lo)3x6.O2xlO23

【答案】C

【詳解】A.晶胞中V原子位于頂點(diǎn)和體心，數(shù)目為1+8X：=2；0原子位于上下面上和體內(nèi)，數(shù)目為

O

2+4X1=4,二者原子數(shù)日之比為1:2,故氧化物化學(xué)式為VO2,A正確;

B.中心V原子與配位O原子正八面體結(jié)構(gòu)，B正確;

C.體心V原子的配位數(shù)為6,O原子配位數(shù)為3,所以V原子的配位數(shù)與O的配位數(shù)之比為2：1,C錯(cuò)誤;

()

2x51+4x16/、3m2x51+16x2_3

D.m=---------------g,K=tz3pm3cm3,p=—=---------J----------------g-cm-D正確。

v(axlO-10)x6.02xl023

故選C。

3.設(shè)名為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是

1

A.ILO.lmolL的NaHSO3溶液中含有0」腕個(gè)SO：

B.18gDQ中含有10%個(gè)中子

C.Imol共價(jià)晶體CO?中含有2踵個(gè)C-0健

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LHCHO中含有0.5治個(gè)兀鍵

【答案】D

【詳解】A.HSOJ部分電離出H+和SO：,ILO.lmoLL-的NaHSC>3溶液中所含SO：數(shù)目小于O.INA，A錯(cuò)

誤；

1Q

B.〃色。)=3^。1=。加。1,所含中子數(shù)為a，B錯(cuò)誤;

C.CO?是分子晶體，不是共價(jià)晶體，C錯(cuò)誤;

D.C=O中有l(wèi)個(gè)兀鍵，標(biāo)準(zhǔn)狀況下lL2LHCHO的物質(zhì)的量為0.5mol,含有0.5r個(gè)兀鍵，D正確;

故選D。

4.鈣鈦礦類雜化材料(CH3NH3)Pbb在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，B代

表Pb2+,A的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),B的為設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤

的是

、、口人生…6.2x103。

A.該晶體的密度為一二一gem-3

B.N、I、Pb均屬于p區(qū)元素

C.C的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,1)

D.若沿z軸向xy平面投影，則其投影圖如圖2所示

【答案】A

【詳解】A.A有8個(gè)在頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為：8x1=l;B位于體心個(gè)數(shù)為1；C位于面心，個(gè)數(shù)為：6x:=3；

o2

620

結(jié)合化學(xué)式可知C代表碘離子，A為(CH3NH3)+,晶胞質(zhì)量為『g，晶胞體積(axl0T0)3cm3,該晶體的密

NA

62062xl032

故錯(cuò)誤;

要為"(ax]0T0>a3Ng-cm-\A

B.N、I、Pb分別為VA、VIIA、IVA族元素，均屬于p區(qū)元素，故B正確；

C.結(jié)合坐標(biāo)軸及C原子位置可知C的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,I),故C正確;

D.若沿Z軸向xy平面投影，則其投影圖如圖2所示，中心為面心和體心的投影重疊，故D正確；

故答案選A。

5.下列關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述正確的是

A.同一元素形成的單質(zhì)可能具有不同的晶體結(jié)構(gòu)

B.等離子體是由陰、陽(yáng)離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)

C.天然氣水合物晶體是分子晶體，其中僅存在范德華力

D.冰和干冰都是分子晶體，因此二者晶體中每個(gè)分子周圍的緊鄰分子均為12個(gè)

【答案】A

【詳解】A.金剛石是共價(jià)晶體，石墨是混合晶體，C60是分子晶體，它們都是碳元素的不同單質(zhì)，故A正

確；

B.等離子體也可以是液態(tài)，B錯(cuò)誤；

C.天然氣水合物晶體是分子晶體，其中存在范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵，C錯(cuò)誤；

D.干冰是由分子密堆積形成的晶體，一個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子，冰晶體中每個(gè)水分子周圍只有4

個(gè)緊鄰的水分子形成四面體結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤；

本題選A。

6.ZnS是一種優(yōu)良的鋰離子電池負(fù)極材料。在充電過(guò)程中，負(fù)極材料晶胞的組成變化如下圖所示。

下列說(shuō)法正確的是

A.基態(tài)Zn之+的價(jià)電子排布式為3d84s2

B.ZnS的囁為也”?mo『

C.圖示的Li,Z\S晶胞中x:y=6:l

D.Li2s晶胞中s?一的配位數(shù)為4

【答案】C

【詳解】A.Zn是30號(hào)元素，基態(tài)Zn的價(jià)電子排布式為3臚4s2,則基態(tài)Zr^的價(jià)電子排布式為3dH1,A

錯(cuò)誤；

(axW10)3,]

B.ZnS晶體中ZB的個(gè)數(shù)為4,S?-的個(gè)數(shù)為6x/+8x；=4,ZnS的V.為-4一m-mo「=

axW30xN,-i口他、口

----------------Am3-mol,B錯(cuò)快；

4

C.圖示的Li,Z\S晶胞中Li+的個(gè)數(shù)為6,Zn2+的個(gè)數(shù)為6,則x:y=6:l,C正確；

D.由Li2s晶胞結(jié)構(gòu)可知，距離S2-最近且相等的Li+有8個(gè)，則S?一的配位數(shù)為8,D錯(cuò)誤；

故選C。

7.磷化鋁遇水、酸時(shí)迅速分解，放出毒性劇烈的磷化氫氣體。磷化鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知晶體的密

度為"g?cm-3,以表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.基態(tài)P原子中共有5種能量不同的電子B.P3和H2。均是由極性鍵構(gòu)成的極性分子

58.

----x4

c.P原子周圍最緊鄰的P原子有8個(gè)D.該立方晶胞的棱長(zhǎng)為：乂_Xi"。m

【答案】C

【詳解】A.基態(tài)P原子在Is、2s、2p、3s、3P運(yùn)動(dòng)的電子能量不同，其中在2P的3個(gè)簡(jiǎn)并軌道、3P的3

個(gè)簡(jiǎn)并軌道上運(yùn)動(dòng)的電子能量相同，共5種，A項(xiàng)正確；

B.PH?和H2。均是由極性鍵構(gòu)成的極性分子，B項(xiàng)正確：

C.采用換位思考，由于晶胞中A1和P的個(gè)數(shù)相等，位置等價(jià)(若將A1和P原子都看作是碳原子，則該晶

胞為金剛石晶胞)，以P原子周圍最緊鄰的P原子數(shù)，跟A1原子周圍最緊鄰的A1原子數(shù)相等，而A1原子

周圍最緊鄰的Al原子數(shù)(晶胞中A1的排布與干冰中CO2分子的排布相同)容易得出是12個(gè)，C項(xiàng)錯(cuò)誤;