2025年高考化學全國一輪復習：晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第6講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

備考導航

1.解晶體的類型，了解不同類型晶體中結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)

別。

2.了解晶格能的概念，了解晶格能對離子晶體性質(zhì)的影響。

3.了解分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。

復習目

4.了解共價晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)

標

與性質(zhì)的關(guān)系。

5.理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。了

解金屬晶體常見的堆積方式。

6.了解晶胞的概念，能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進行相關(guān)的計算。

（晶體的特性）--------------------------------（晶胞的結(jié)構(gòu)與分析）

熟記網(wǎng)

（晶體的類型）------------

絡

（晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）------1晶體的計算）

問題1準晶體是一種無平移周期序，但有嚴格準周期位置序的獨特晶

體，通過什么方法可以區(qū)別晶體、準晶體和非晶體？

【答案】利用X-射線衍射法能區(qū)分晶體、準晶體和非晶體。

問題2NaClxCsClx金屬晶體、金剛石的配位數(shù)是多少？

問題思【答案】

考君體NaClCsCl

國晶體

i單立體心立六方最面心立方

金剛石

.堆積方堆積密堆積最密堆積

1位數(shù)68681212

課前8min對應學生用書P51

1.判斷正誤（正確的打“，錯誤的打“X”）。

（1）冰的晶體類型為共價晶體（X）

（2）NaCl晶胞中Na+的配位數(shù)為12（x）

（3）生鐵的熔點低于鐵單質(zhì)的熔點（J）

(4)固態(tài)四乙基鉛(熔點為一136℃,極易揮發(fā))為離子晶體(x)

(5)IVA族元素單質(zhì)的晶體類型相同(x)

(6)金剛石與石墨烯中的C—C—C夾角都為120°(x)

2.(2023?北京卷)中國科學家首次成功制得大面積單晶石墨煥，是碳材料科學

的一大進步。

下列關(guān)于金剛石、石墨,石墨煥的說法正確的是(A)

A.三種物質(zhì)中均有碳碳原子間的。鍵

B.三種物質(zhì)中的碳原子都是sp3雜化

C.三種物質(zhì)的晶體類型相同

D.三種物質(zhì)均能導電

【解析】金剛石中所有碳原子均采用Sp3雜化，石墨中所有碳原子均采用Sp2

雜化，石墨煥中苯環(huán)上的碳原子采用Sp2雜化，碳碳三鍵上的碳原子采用SP雜化,

B錯誤；金剛石為共價晶體，石墨煥為分子晶體，石墨為混合型晶體，C錯誤；

金剛石中沒有自由移動電子，不能導電，D錯誤。

3.(2023?安徽黃山二模)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的前

四周期元素。已知X是形成化合物種類最多的元素，Y和W的最外層電子數(shù)相

同，但不同族，W的次外層電子數(shù)是最外層的8倍，Z是主族元素，其鹽可以用

于凈水。某科研團隊研究發(fā)現(xiàn)，X、Y、W形成的晶體有超導性，該新型超導晶

體的一個晶胞如圖所示，晶胞參數(shù)為apm,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列

說法正確的是(D)

A.X的氫化物可以與水形成氫鍵

B.電負性：Y>Z

C.晶胞中與Y最近的X原子有6個

2.13X1032

D.晶體密度為g/cm3

QNN

【解析】X為C,Y為Mg,Z為Al,W為Ni。C的氫化物不可以與水形成

氫鍵，A錯誤；電負性：Mg<Al,B錯誤；與Y最近的X原子有8個，C錯誤；

由均攤法得晶體化學式為MgNisC,式量為213,晶體密度為K"g/cm3,D

一a32vA

正確。

4.（2023?全國乙卷）一種硼鎂化合物具有超導性能，晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系，

其晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿c軸的投影如圖所示，晶胞中含有個Mg。該物質(zhì)

化學式為，B—B最近距離為o

【解析】由硼鎂化合物的晶體結(jié)構(gòu)可知Mg位于正六棱柱的頂點和面心，由

均攤法可以求出正六棱柱中含有12>4+2*!=3個Mg,由晶胞沿。軸的投影圖

62

可知本題所給晶體結(jié)構(gòu)包含3個晶胞，則晶胞中Mg的個數(shù)為1；晶體結(jié)構(gòu)中B

在正六棱柱體內(nèi)，共6個，則該物質(zhì)的化學式為MgB2；由晶胞沿c軸的投影圖

可知，B原子在圖中兩個正三角形的重心，該點到頂點的距離是該點到對邊中點

距離的2倍，頂點到對邊的垂線長度為，a,因此B—B最近距離為;aX；X2

彎點研析對應學生用書P52

考點1常見晶體與晶體類型的判斷

知識梳理

知識n晶體

1.晶體的特點

(1)自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。

(2)各向異性：晶體在不同的方向上具有不同的物理性質(zhì)。

(3)晶體有固定的熔點。

2.區(qū)分晶體與非晶體方法

(1)晶體的熔點較固定。

(2)最可靠的科學方法是對固體進行X射線衍射實驗。

3.晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。晶胞在晶體中的排列呈“無隙并置”。

知識?分子晶體

1.概念：只含分子的晶體稱為分子晶體。

2.常見的分子晶體

物質(zhì)種類實例

所有非金屬氫化

H20XH2SXNH3、HC1、CH4等

物

鹵素(X2)、Sg\N?\白磷(P4)、C60\稀有氣體

部分非金屬單質(zhì)

等

部分非金屬氧化

C02、P4O10xSO2、S03等

物

幾乎所有的酸HNO3vH2so4、H3PO4等

絕大多數(shù)有機物苯、乙醇'乙酸,乙酸乙酯等

3.分子晶體的常見堆積方式

分子間

堆積方式實例

作用力

分子采用密堆積，每個分子周圍有12C60、12、

范德華力

個緊鄰的分子干冰、。2

范德華力、分子不采用密堆積，每個分子周圍緊鄰HF、冰、

氫鍵的分子少于個

12NH3

4.兩種典型的分子晶體

(1)水分子之間的主要作用力是氫鍵，當然也存在范德

華力

(2)氫鍵有方向性，它的存在迫使在四面體中心的每個

02餐'瞽*V水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子互相吸引

含的冰中，最多可形成氫鍵

冰的結(jié)構(gòu)模型(3)1molH2O2mol

足_____________手

(1)干冰中的CO2分子間只存在范德華力，不存在氫鍵

⑵每個晶胞中有4個CO2分子、12個原子

(3)每個CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子數(shù)為12

O0OC個，屬于分子密堆積

干冰的結(jié)構(gòu)模型(晶胞)

知識?共價晶體

1.構(gòu)成的粒子是原子，共價晶體粒子間作用力是共價鍵。

2.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

整個晶體是由共價鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在單個的小分子?；瘜W

式只表示晶體中原子個數(shù)比。物理性質(zhì)：硬度大、熔點和沸點高。結(jié)構(gòu)相似的共

價晶體的硬度、熔點和沸點的大小取決于鍵長的長短，鍵長越短鍵能越大。如鍵

長：C—C<C—Si,則硬度：金剛石>SiC。

3.常見的共價晶體

物質(zhì)種類實例

某些單質(zhì)金剛石、Six硼(B)等

某些非金

SiC、Si3N4x氮化硼(BN)等

屬化合物

某些氧化物二氧化硅(SiCh)等

4.典型的共價晶體

晶體名稱晶體結(jié)構(gòu)模型晶胞結(jié)構(gòu)特點

一

(1)碳原子采取Sp3雜化，

C—C—C夾角為109。28’

金剛石

Ji(2)每個碳原子與周圍緊鄰的

4個碳原子以共價鍵結(jié)合成正

四面體形結(jié)構(gòu)，向空間伸展形

成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。1mol金剛

石中有2moiC—C

(3)最小碳環(huán)由6個碳原子組

成，且最小環(huán)上有4個碳原子

在同一平面內(nèi)；每個碳原子被

12個六元環(huán)共用

(4)金剛石晶胞的每個頂點和

面心均有1個C原子，晶胞內(nèi)

部有4個C原子，內(nèi)部的C在

晶胞的體對角線的I處，每個金

剛石晶胞中含有8個C原子

(l)Si原子采取sp3雜化，正四

面體內(nèi)0—Si—0鍵角為

109028/

(2)每個Si原子與4個0原子

形成4個共價鍵，Si原子位于

Si—Q

0^0

-(正四面體的中心，0原子位于

—現(xiàn)

正四面體的頂點，同時每個0

<r>

化硅)o

原子被個硅氧正四面體共用；

Si?Oo2

每個0原子和2個Si原子形成

2個共價鍵，晶體中Si原子與

0原子個數(shù)比為1：2

(3)1molSiCh晶體中含4

molSi-0

(1)碳、硅原子都采取Sp3雜化,

鍵角為109。28’

碳化硅

a(2)每個硅(碳)原子與周圍緊

?COSi鄰的4個碳(硅)原子以共價鍵

結(jié)合成正四面體形結(jié)構(gòu)，向空

間伸展形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

(3)每個SiC晶胞中含有4個C

原子和4個Si原子

知識El離子晶體

i.離子鍵：陰、陽離子誦過靜電作用形成的化學鍵。

2.離子晶體：由陽離子和陰離子相互作用而形成的晶體。

(1)晶格能是指拆開1mol離子晶體，使之形成氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽離子所吸

收的能量。

(2)離子所帶電荷數(shù)越大、離子半徑越小的離子晶體的晶格能越晶

格能越大,離子晶體的熔點越高、硬度越大

3.典型的離子晶體有兩種結(jié)構(gòu)

NaCl型晶體CsCl型晶體

Q!?一Na

①Na+和C「之間的作用力為離子鍵,―

NaCl溶于水或熔融狀態(tài)時，破壞離子鍵⑤每個晶胞中含1個Cs+、1個

②每個晶胞中含4個Na+和4個cr

C1"⑥Cs+的配位數(shù)為8.C「的配位數(shù)為

③Na+的配位數(shù)為6,C廠的配位數(shù)8

為6⑦每個Cs+周圍等距且緊鄰的Cs+W_6

④每個Na+周圍等距且緊鄰的Na+有—個。每個C廠周圍等距且緊鄰的C廠有一

12個,每個C廠周圍等距且緊鄰的C16個

一有12個

:解疑釋惑＜

常見四種晶體類型的比較

晶體

分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體

類型

構(gòu)成金屬禺子和陰、陽

分子原子

粒子自由電子離子

粒子

分子間

間的共價鍵金屬鍵離子鍵

作用力

作用力

有的較小，

硬度較小大較大

有的較大

熔、有的較低，

較低高較高

沸點有的較高

舉

常見COSiONaNaCl

例22

晶體

1幕

及結(jié)\/

結(jié)構(gòu)構(gòu)閔1

［及時鞏固］

M:判斷正誤(正確的打“J”，錯誤的打“x”)。

(1)單晶硅為分子晶體(X)

⑵如圖1所示，銀的晶胞中有14個銀原子(X)

圖1圖2

(3)(2021?遼寧適應性)石墨質(zhì)軟的原因是其層間作用力微弱(J)

(4)石墨具有平面層狀結(jié)構(gòu)，同一層中的原子構(gòu)成許許多多的正六邊形，它

與熔融的K單質(zhì)相互作用，形成某種青銅色的物質(zhì)(其中的元素K用“?”表示),

原子分布如圖2所示，該物質(zhì)的化學式為KC8(J)

(5)1molSiO2晶體中含2molSi—O(x)

(6)在NaCl晶體中，每個Na+周圍與其距離最近的Na+有12個(J)

(7)SiO2晶體中O—Si—O鍵角為120°(x)

(8)S8是分子晶體(J)

圉豳下列說法正確的是(C)

A.C02與SiO2的晶體類型相同

B.SiCL與SiHCb分子中的鍵角相等

C.Imol晶體硅中含有2moiSi—Si

D.CO2分子中碳原子軌道雜化類型為sp2

【解析】C02與SiO2分別為分子晶體和共價晶體，A錯誤；SiC14為正四面

體形，鍵角為109。28',而SiHCb分子不是正四面體形，鍵角不等于109。28',

B錯誤；晶體硅中每個硅原子與4個硅原子形成Si—Si,但2個Si原子共用1個

Si—Si,Imol晶體硅中含有2moiSi—Si,C正確；CCh分子中碳原子為sp雜化，D

錯誤。

國切131填空

(l)NaH的熔點為800℃,不溶于有機溶劑。NaH屬于晶體，其電子

式為o單質(zhì)硒的熔點為217℃,它屬于晶體。

(2)K和Na位于同主族，K2s的熔點為840℃,Na2s的熔點為950℃,前者

熔點較低的原因是o

(3)Li2O是離子晶體，其晶格能可通過下圖的Born-Haber循環(huán)計算得到。

gg)-29°8kJ/mO1>LiO

2L/(g)+2(晶體)

「040kJ/mol「03kJ/mol

2Li(g)O(g)

1318kJ/mol|249kJ/mol

111,、-598kJ/mol

2Li(晶體)+2121引

可知，Li原子的第一電離能為kJ/mol,0=0鍵能為kJ/mol,

U2O晶格能為kJ/molo

(4)K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點、

沸點等都比金屬Cr低，原因是o

(5)碳、硅與鉛同主族。碳納米管可以制成透明導電的薄膜，其結(jié)構(gòu)類似于

石墨晶體，則多層碳納米管的層與層之間靠結(jié)合在一起。四鹵化硅(SiX4)

的沸點按F、Cl、Br、I依次升高的原因是_______________________________。

(6)(2022?廣州番禺區(qū)期末)CU20的熔點比Cu2s高的原因是.

【答案】(1)離子Na+[:H「分子(2)K+的半徑比Na+大，K2s的晶格

能比Na2s小

(3)5204982908(4)金屬鍵較弱(5)范德華力四鹵化硅SiX4均為

分子晶體，范德華力隨相對分子質(zhì)量的增大而增大(6)兩種物質(zhì)均為離子晶體,

由于。2-半徑小于S2,CU2O中的離子鍵強于CU2S,則熔點高于Cu2s

顫物⑴鈦酸與貝晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其中與宣+緊鄰的。2-構(gòu)成

的空間結(jié)構(gòu)是o

(2)SiC是共價晶體，其結(jié)構(gòu)類似金剛石，為C、Si兩原子依次相間排列的正

四面體形空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。試在圖2中正方體的頂點上畫出與該Si最近的C的位置。

(3)如圖3為CO2分子晶體結(jié)構(gòu)的一部分，每個CO2分子周圍有個

與之緊鄰的CO2分子，該結(jié)構(gòu)單元平均占有個CO2分子。

(4)NaCl晶體模型如圖4所示，在NaCl晶體中，每個Na卡周圍同時吸引

個C「，每個C「周圍也同時吸引著個Na+,在NaCl晶胞中含

有個Na+、個C「，晶體中每個Na+周圍與它距離最近且相等

的Na+共有個。

【答案】(1)正八面體形(2)(3)124(4)664412

顫同下列晶體性質(zhì)的比較錯誤的是(C)

A.熔點：金剛石＞碳化硅〉晶體硅

B.沸點：NH3>PH3

C.硬度：白磷＞冰＞二氧化硅

D.熔點：SiI4>SiBr4>SiC14

【解析】三種物質(zhì)都是共價晶體，因原子半徑：r(C)<r(Si),所以鍵長：C—C

<C—Si<Si—Si,故鍵能：C—OC—Si>Si—Si,鍵能越大，共價晶體的熔點

越高，A正確；因為NH3分子間存在氫鍵，所以NH3的沸點大于PH3的沸點，B

正確；二氧化硅是共價晶體，硬度很大，白磷和冰都是分子晶體，硬度較小，C

錯誤；四鹵化硅為分子晶體，它們的組成和結(jié)構(gòu)相似，分子間不存在氫鍵，故相

對分子質(zhì)量越大，熔點越高，D正確。

----------------睬度指津〉----------------

混合型晶體—石墨

1111111111

yOyC

i111335pm；；：：；：：：：；

142pm

石墨的晶體結(jié)構(gòu)俯視圖石墨的層狀結(jié)構(gòu)

1.同層內(nèi)碳原子采取Sp2雜化，以共價鍵(°鍵)結(jié)合，形成平面六元并環(huán)結(jié)

構(gòu)，平均每個正六邊形擁有的碳原子個數(shù)是2。

2.石墨晶體中，既有共價鍵，又有范德華力，屬于混合型晶體。層與層之間

是范德華力。

3.石墨的二維結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個碳原子的配位數(shù)為3,有一個未參與雜化的2P

電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面。

4.石墨的性質(zhì)：熔點高、質(zhì)軟、易導電等。

考點2有關(guān)晶胞的分析和計算

知識梳理

知識U平行六面體晶胞中微粒數(shù)的計算

1.均攤法

位于頂點同為8個晶胞所共有，方粒子

屬于該晶胞

同為4個晶胞所共有，J粒子

粒屬于該晶胞’

子同為2個晶胞所共有，:粒子

位于面上

屬于該晶胞

位于內(nèi)部A整個粒子都屬于該晶胞

2.“均攤法”拓展

在使用均攤法計算晶胞中微粒個數(shù)時，要注意晶胞的形狀，不同形狀的晶胞,

應先分析任意位置上的一個粒子被幾個晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，頂點'側(cè)

棱'底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個晶胞所共有。

解疑釋惑,

晶胞中粒子配位數(shù)的計算

1.晶體中原子（或分子）的配位數(shù)：一個粒子周圍最鄰近的粒子的數(shù)目稱為配

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。常見晶胞的配位數(shù)如下

表：

Ce-——Ci

no一V

晶胞cO°o

1

配位數(shù)6812

2.離子晶體的配位數(shù)：指一個離子周圍最接近且等距離的異種電性離子的數(shù)

目。

（l）NaCl晶體中，C「的配位數(shù)指的是每個C「周圍等距離且緊鄰的Na+的個

數(shù)，Na+的配位數(shù)指的是每個Na+周圍等距離且緊鄰的C廠的個數(shù)。由圖1可知，

C廠的配位數(shù)為6,6個Na+所圍成的圖形為正八面體。Na+的配位數(shù)也為6。

（2）由圖2可知，CaF2晶胞內(nèi)黑球共有8個，白球共有4個，說明白球是Ca?

十,黑球是F,與廠距離最近且相等的Ca2+有4個，丁的配位數(shù)為4,與Ca?+

距離最近且相等的已有8個，Ca2+的配位數(shù)為8。

［及時鞏固］

OS現(xiàn)有四種晶體，其離子排列方式如圖所示，其中化學式正確的是(C)

AB

ABCD

【解析】A位于體心，個數(shù)為1,B位于頂點，個數(shù)為8X：=1,微粒個數(shù)

比為1：1,化學式為AB,A錯誤；E和F分別位于晶胞的頂點位置，各占4個,

即晶胞中兩種微粒數(shù)目相等，化學式為EF,B錯誤；X位于體心，個數(shù)為1,Y

位于面心，個數(shù)為6X^=3,Z位于頂點，個數(shù)為8X：=1,微粒個數(shù)比為1：3：1,

化學式為XY3Z,C正確；A位于頂點和面心，個數(shù)為8X1+6X：=4,B位于棱

82

心和體心，個數(shù)為12x1+l=4,微粒個數(shù)比為1：1,化學式為AB,D錯誤。

顫歷判斷正誤(正確的畫“J”，錯誤的畫“x”)。

⑴黃銅礦的晶胞如圖1所示，則其化學式為CuFeS2(V)

(2)圖2可表示V2O5的晶胞(x)

(3)一種合金晶胞如圖3所示，每個A1周圍距離最近的Mg的數(shù)目為6(x)

圖3圖4

(4)圖4中所示銀的晶胞中Ag原子周圍等距且緊鄰的Ag原子有12個(J)

⑸圖5所示ZnS晶胞中每個S2-周圍距離最近的Z/+有4個(J)

(6)圖6所示FeS2晶胞中距離每個Sy最近的Fe2+可以構(gòu)成一個正八面體(V)

【解析】⑴晶胞中Cu個數(shù)為8X：+4X：+1=4,Fe個數(shù)為4X：+6X；=

4,S個數(shù)為8,晶體的化學式為CuFeSz。(2)晶胞中V個數(shù)為8X：+1=2,。個

數(shù)為4X；+2=4,晶體的化學式為VO2。(3)每個A1周圍距離最近的Mg的數(shù)目

為8o

知識日晶胞密度的計算

晶體微粒與拉、p之間的關(guān)系：若1個晶胞中含有x個微粒，則1mol晶胞中

含有xmol微粒，其質(zhì)量為為微粒的摩爾質(zhì)量)；又1個晶胞的質(zhì)量為

g(〃為晶胞的體積)，貝lj1mol晶胞的質(zhì)量為pa3NAg,因此有xM=pa3NAo

［及時鞏固］

顫同(l)Ni2c的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示。

①Ni2c晶體中，C周圍距離最近且相等的Ni的數(shù)目為o

3

②若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則Ni2c晶體密度"=g/cm(Ni—59)O

(2)白磷(P4)的晶體屬于分子晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2(小圓圈表示白磷分子)。

已知晶胞的邊長為acm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NAUIOI-I,則該晶胞中含有的P原

子的個數(shù)為,該晶體的密度為g/cnA用含NA、。的式子表示)。

(3)硒化鋅億nSe)是一種重要的半導體材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示，每個Zn

周圍最近的Zn數(shù)目為個；若晶胞密度為pg/cnA則zn與Se間的

最短距離為nm(列出計算式，Se-79)。

OZn?Se，圖3)(*AsOCd)，圖4)

(4)碑化鎘可以看作是石墨烯的3D版，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖4,As為面心立方堆

積，Cd占據(jù)As圍成的四面體空隙，空隙占有率75%,故Cd為“具有兩個真空

的立方晶格”，如圖“①”和"②”位是“真空”。建立如圖的原子坐標系，①

[333]

號位的坐標為〔4'4'4J,則③號位原子坐標參數(shù)為o晶胞參數(shù)為。

pm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,神化鎘的摩爾質(zhì)量為"g/mol,則該晶胞的密度

為g/cm3例計算式即可)。

【答案】⑴①6②晨日(2)16⑶12

73NACI2cQNA

-10

(aX10)WA

【解析】(1)①分析晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ni2c晶體中白球數(shù)目為8X：=1,黑球

數(shù)目為2,結(jié)合化學式，白球為C,與C距離最近且相等的Ni的數(shù)目為6。②結(jié)

合①的分析可知，Ni2c晶胞中含有2個Ni原子，1個C原子，晶胞質(zhì)量=

59X2+12g,晶胞體積=二小。*10-21cm3,"=曰=**\/cm3。(2)根據(jù)均攤

法可知，晶胞中P4分子數(shù)目為8X：+6X：=4,則晶胞中P原子數(shù)目為4X4=16,

82

31

16X—g406

3

晶胞質(zhì)量為16X^g,晶胞體積為(acm)3,晶體密度為—A^=^g/cmo(3)晶

以(acm)3aN^

胞中Zn原子數(shù)目=8XJ+6X：=4、Se原子數(shù)目為4,晶胞質(zhì)量二七寸土65%,

82TVA

口出工口4X(79+65)[日出±±上3/4X(79+65),

晶胞體積=--------2cm3,晶胞棱長。'/—J——4m3=

pNzvpN\

:MX(79+65)X107nmZn與Se間的最短距離為正方體對角線長的I，即為其

\1PNA44

*/4X(79+65)Xi()7nm0(4)根據(jù)均攤法,該晶胞中As原子個數(shù)為8x1+

4VPNA8

6X1=4,Cd原子的個數(shù)為6,所以晶體的化學式為Cd3As2,神化鎘的摩爾質(zhì)量

為Mg/mol,則晶胞的質(zhì)量m=Wg,晶胞參數(shù)為apm,晶胞的體積匕=(aX1CF

NA

陟cm',所以晶體的密度"=：=伍藍、嬴3^3。

-------------〈深度指津)--------------

離子晶體的熔點高低判斷

一般地說，離子晶體中陰、陽離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子

間的作用力就越強，其離子晶體的熔'沸點就越高，如熔點：MgO>MgCl2)

NaCl>CsClo離子晶體越穩(wěn)定，熔點越高，硬度越大。

課堂評價對應學生用書P58

1.已知某晶體晶胞如圖所示，則該晶體的化學式為(C)

A.XYZ

C.XY4ZD.X4Y2Z

2.幾種氯化物的熔、沸點，記錄如下:

氯化物

NaClMgChAlChSiCl4CaCl2

熔點/℃801712190-68782

沸點/℃14651418230571600

根據(jù)數(shù)據(jù)分析，屬于分子晶體的是(B)

A.NaCl、MgChxCaCl2

B.AlChxSiCl4

C.NaClxCaCl2

D.全部

3.(2023?韶關(guān)一模)鈣鈦礦晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是(D)

A.晶體的化學式為CaTiCh

B.其組成元素中電負性最大的是0元素

C.基態(tài)Ti原子價層電子排布式為3d24s2

D.金屬離子與氧離子間的作用力為共價鍵

【解析】根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖，晶胞中，Ca原子數(shù)為1,Ti原子數(shù)為8X：=1,

8

。原子數(shù)為12X：=3,晶體的化學式為CaTiCh,A正確；組成元素中電負性：

0>Ti>Ca,B正確；基態(tài)Ti原子價層電子排布式為3d24s2,C正確；金屬離子與

氧離子間的作用力為離子鍵，D錯誤。

4.(l)MgO具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。已知MgO晶胞邊長

為0.42nm,則MgO的密度為g/cm3(保留小數(shù)點后一位)；相鄰Mg?+之

間的最短距離為nm(已知啦=1.414,忐=1.732；結(jié)果保留小數(shù)點后兩

位)，每個Mg2+周圍具有該距離的Mg2+個數(shù)為。

(2)金屬銘的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，設(shè)晶胞邊長為anm,則銘的原子半徑為

nmo

(3)(2023?淮南一模)科學家們已經(jīng)用甲烷制出了金剛石，人造金剛石在硬度上

與天然金剛石幾乎沒有差別。請根據(jù)圖3金剛石結(jié)構(gòu)模型及晶胞，回答下列問題:

晶體結(jié)構(gòu)模型

①1個金剛石晶胞中所含碳原子數(shù)為,已知原子a、b的分數(shù)坐標為

（0。0）和0,；,；,原子c的分數(shù)坐標為o

②若碳原子半徑為mm,則金剛石晶胞的密度為g/cm"設(shè)NA為阿伏

加德羅常數(shù)的值，用含r的計算式表示）。

電~-19、卜

【答案】（1）3.60.3012（2）工2a（3）①814,4‘4」②“、乂呼

416A^r3

【解析】（1）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，氧化鎂晶胞中位于頂點和面心的氧離子的個

數(shù)為8X"6X1=4,位于棱上和體心的鎂離子個數(shù)為12X1+1=4,則每個晶胞

824

中含有4個MgO,設(shè)晶胞密度為d,由晶胞質(zhì)量公式可得一4X^40^=（0.42X10-

U.U4JL

7評，解得^3.6g/cm3；相鄰Mg2+之間的最短距離為

0.5X1.414X0.42nm^0.30nm；每個Mg2+周圍具有該距離的Mg?+個數(shù)為12。⑵

依據(jù)圖示晶體可知，銘為體心立方堆積，則存在4r=加凡銘的原子半徑為ganm。

4

⑶②1個金剛石晶胞中所含碳原子數(shù)為8X：+6X：+4=8,金剛石體對角線上的

o2

四個原子緊密相連，設(shè)晶胞棱長為處則。=:晶胞體積=/，則金剛石晶胞

93

的密度為2=彳=X1021g/cm3

16N\r3o

：EJ望-及時課后小結(jié)，學清吃透-

inn盲

猿示請老師布置同學們及時完成《配套精練》中的練習。

第6講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1.判斷正誤，正確的“，不正確的打“X”。

(1)單晶硅為分子晶體(X)

(2)K0H為離子晶體(J)

(3)FeCL(沸點為316℃)為分子晶體(J)

(4)固態(tài)ASH3屬于共價晶體(x)

(5)GaN(結(jié)構(gòu)與晶體硅類似)屬于離子晶體(x)

(6)尿素晶體為分子晶體(J)

(7)H2s04晶體屬于共價晶體(x)

(8)A1N(高溫陶瓷材料)是分子晶體(x)

(9)干冰的晶體類型為共價晶體(x)

(10)SO2晶體的類型為共價晶體(x)

(11)固態(tài)H2O2屬于分子晶體(V)

(12)NF3與NH4HF2形成的晶體類型相同(x)

(13)CO2與SiCh晶體類型相同(x)

(14)前五周期的VDA族元素單質(zhì)的晶體類型相同(V)

2.(2023?廈門二檢)一種光催化材料的晶胞如圖，屬于立方晶系，其晶胞參數(shù)

為anm(Ce-140)。下列說法錯誤的是(B)

A.晶體的化學式為CeO2

B.晶體中與Ce距離最近且相等的Ce有6個

C.氧原子位于Ce構(gòu)成的四面體空隙中

c曰/+一+二4X(140+16X2),：

D.晶體沱度為--_:----g/cm3

6.02X1023Xa3X1021

【解析】根據(jù)均攤法，晶胞中含8xJ+6X*4個Ce、8個O,則晶體的

82

化學式為CeO2,A正確；晶體中與Ce距離最近且相等的Ce有12個，B錯誤;

氧原子位于Ce構(gòu)成的四面體空隙中的體心，C正確；晶體密度p=,=

4X(140+16X2)

z/34X(140+16X2)/3

______g/cm3=g/cm3,D正確。

23321

a3xIQ-21______6.02X10XaX10-

3.(2023?福州4月模擬)某復合氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖(Cr—52)。下列說法不

正確的是(D)

A.該復合氧化物的化學式為CaCrCh

B.若圖中A的原子坐標為(0,0,0),則C的原子坐標為(0,0.5,0.5)

C.若該晶體密度為Qg/cn?,鈣和氧的最近距離為mm,則阿伏加德羅常數(shù)

140

7VA—r___H101

p(y2aX10

D.由晶胞結(jié)構(gòu)可知，與1個鈣原子等距離且最近的氧原子有8個

【解析】Ca位于頂點，個數(shù)為8X：=1,Cr位于體內(nèi)，個數(shù)為1,O位于

面上，個數(shù)為6X；=3,化學式為CaCrCh,A正確；C位于面心，因此C的坐標

為(0,0.5,0.5),B正確；鈣原子和氧原子最近距離是面對角線的一半，面對角線長

為2anm,即晶胞邊長為啦。nm,晶胞的體積為32axi。刀氏!*則晶胞密度"

—X(40+52+16X3)14n

11Y

=必________________g/cnA阿伏加德羅常數(shù)NAM0c正確；

(也aXIO”2axi07)3

以頂點Ca為標準，離Ca原子最近的O原子在面心，共有12個，D錯誤。

4.(2023?武漢武昌模擬)某儲氫材料鋪鎂合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(Ni—59,

La—139)O下列說法錯誤的是(D)

A.該物質(zhì)的化學式為LaNis

B.距離La最近且相等的Ni的數(shù)目為6

C.利用原子光譜可鑒定儲氫材料中的La元素

D.晶體密度：p=----叱?3、-----g/cm3

“3X10-36Xa2WA

【解析】該晶胞中La原子個數(shù)為12X：+2X|=3,Ni原子個數(shù)為18x1+

622

6=15,貝IjLa、Ni原子個數(shù)之比為3：15=1：5,化學式為LaNis,A正確；以底

面中心La原子為例，與其距離最近且相對的Ni原子個數(shù)是6,B正確；原子光

譜可以鑒定金屬元素，C正確；該晶胞的體積為:X(qX10一

1°cm)2Xsin60°X6X(Z,X10-10cm)="a2bX10-30cm3,晶體密度_=—

2yVN\

3X434

=4…D錯誤。

2

5.(2023?武漢武昌模擬)石墨煥被譽為“下一代奇跡材料”，其結(jié)構(gòu)如圖所示。

下列說法錯誤的是(B)

A.與石墨烯互為同素異形體

B.有3種雜化方式的碳原子

C.圖示中所有原子均共平面

D.石墨煥可應用于電子領(lǐng)域

【解析】石墨煥和石墨烯都是由碳元素組成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)，二者互為同

素異形體，A正確；石墨煥具有碳碳三鍵和苯環(huán)結(jié)構(gòu)，所以碳原子具有sp和sp22

種雜化方式，B錯誤；碳碳三鍵是直線形結(jié)構(gòu)，苯環(huán)是平面形結(jié)構(gòu)，則石墨煥具

有二維平面結(jié)構(gòu)，C正確；石墨煥具有很高的兀共聊性，具有很強導電性，可以應

用與電子領(lǐng)域，D正確。

6.(2023?廣州一模)四氯化錯(GeCL)是光導纖維的常用摻雜劑，錯元素與硅元

素同族。下列說法不正確的是(B)

A.基態(tài)Ge原子價層電子排布式為4s24P2

B.GeCL的熔點比SiCL低

C.GeCl4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形

D.第一電離能大?。篊l>Si>Ge

【解析】GeC14與SiCL晶體都屬于分子晶體，GeCk的相對分子質(zhì)量大，分

子間作用力大，則GeCL的熔點比SiCL高，B錯誤。

7.“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”是化學學科的核心觀念。下列有關(guān)性質(zhì)的比較正確的是

A.在水中的溶解度：戊醇〈乙醇

B.熔點：MgO<CaO

C.硬度：金剛石(碳化硅(硅

D.第一電離能：C1<P<S

【解析】戊醇的燃基比乙醇的大，爆基是疏水基，所以戊醇溶解度比乙醇的

低，A正確；MgO和CaO都是離子晶體，由于Ca2+的半徑大于Mg2+,所以CaO

的晶格能小于MgO的晶格能，則熔點：MgO>CaO,B錯誤；原子半徑：Si>C,

三者都為共價晶體，原子半徑越大，共價鍵的鍵能越小，則硬度越小，即硬度：

金剛石>碳化硅〉硅，C錯誤；同周期元素隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨

勢，P原子3P能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電

離能：C1>P>S,D錯誤。

8.(1)(2023?福建泉州質(zhì)檢)氧化鉞晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，則1號Be原子的原

子坐標為。

*Fe

OBeOC

?O

pm—

圖2

⑵某C、Fe合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示：若該晶體的晶胞參數(shù)為apm、bpm、

cpm,a=/3=y=9Q°,密度為Qg/cn?,則NA為（寫出計算式即可）。

圖3

（3）（2023?山東卷）一定條件下，CuCb、K和F2反應生成KC1和化合物X。已

知X屬于四方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖3