2023高考化学晶体结构与性质

高考要求

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2019考纲|F^I3gv-2T|^Urf»UBiE|Igg£^1

E3W

(1)了解晶体的类型，了解不同能说出晶体与非晶体的区删除了有关“晶格能

类型晶体中结构微粒、微粒间作用别；能结合实例描述晶体和金属晶体堆积方式

力的区别中微粒排列的周期性规律”的要求，注重论证

(2)了解晶格能的概念，了解晶;能借助分子晶体、共价证据与模型建立及其

格能对离子晶体性质的影响。晶体、离子晶体、金属晶发展之间的关系，体

(3)了解分子晶体结构与性质的体等模型说明晶体中的微现“证据推理与模型

关系。粒及其微粒间的相互作用认知"核心素养。

(4)了解原子晶体的特征，能描

述金刚石、二氧化硅等原子晶体的能说明原子光谱、分子光新增”研究物质结构

结构与性质的关系。谱、X射线衍射等实验手的方法与价值”这一

(5)理解金属键的含义，能用金段在物质结构研究中的作主题。向学生渗透科

属键理论解释金属的一些物理性质用。能举例说明物质在原学研究过程、方法与

O子、分子、超分子、聚集价值，培养学生科学

(6)了解晶胞的概念，能根据晶态等不同尺度上的结构特态度与社会责任，激

胞确定晶体的组成并进行相关的计点对物质性质的影响，能发科学探究精神。

算，了解金属晶体常见的堆积方式举例说明结构研究对于发

现、制备新物质的作用。

二、新旧教材对比

T,目录的变焦

旧教材（2009年3月第3版）新教材（2020年5第1版）

第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质

第一节晶体的常识一^~＞第一节物质的聚条状态与晶体的常识

第二节分子晶体与原子晶体———►第二节分子晶体与共价晶体

第三节金属晶体--------------------第三节金属晶体与离子晶体

第四节离子晶体一1■1I第四节配合物与短存'

从目录上看，新教材第三章第一节加入了%物质的聚集状态"的

有关知识，对于“液晶承箍等离子体军等新的聚集状态有介绍;

将“原子晶体”改名为绘共价晶体”;将第二章的砖配合物々有

关内容调整到本章，同时增加/超分子窈的有关内容，

2、具体内容的皿

增

物质的聚集状态（等离子体，液晶），晶体结构

的测定，离子液体,，过渡晶体与混合型晶体以及

纳米晶体;，超分子

删

金属晶体中原子堆积模型,离子晶体配位数的探

究,决定离子晶体结构的因素:方晶格能；

改

化学用语的规范化，概念的补充与更新

注意蝴去内容

(I)新教材删除了金属晶体中原子堆积模型，使得这本书的整体难

度下调

方・机saxr・n“金・能这>・机力式・**・

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旧教材

33旧教材

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新教材中删除了离子晶体的“配位数的探究，"“决定离子晶体

结构的因素内容

2.你认为是什么为上次发了*千岛体中“子妁长住代？外朋上35的依据建吁计算.

杞计以结及填入A36.可能有助于你报*1勺什幺N»CLCM7I融像中乌『的*位改至同*

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C.V7C・N.8

gIfnUm.MIcui是四种不同欠型的M,味结内,AA(4中。负肉产的华仔比

(r,,r，兄决定禽了品体结构的重您因素•蔺你几何因素

上皿曲例中如仲M体的F贝隅子的阳位取出M-1*1HlI

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同.绢宋安致才负出「代位数忸等・如在7aCI中，Na和

cl的&1位数均为G.taiMlil14»4.正负州r

的1、数必定不相同・结聚•正/腐f的配位数就不会相

M.域件if佻成厂的Hi他比也是次定岗彳M体结构的取匿

因案.简称电荷内素例加♦*C+3体中.1V和卜

m32»3的用电

的电信比＜fft＜4(ft)li2«l.Ca'fflF的个敢比足I’2.

如闺329所示.＜V的配位数为S.F的版位数为I舱外・典fM体的结蜘KP坯图

次『陶子健的纯胜阳度(瀚林段性因素＞.A行不予讨论-

⑶新教材中删除了晶格熊的概念

二、晶格能

最能反映离子晶体稳定性的数据是它们的晶格能。离

子晶体的晶格能的定义是气态离子形成1摩离子晶体释放晶格能latticeenergy

的能量.通常取正值.表3-8给出了某些离子晶体的品格

能数据。旧教材

表3-8某些离子晶体的晶格能/(kl•mor')

F-crBrr

Li+1036853807757

Na+923786747704

K+821715682649

Rb!785689660630

Cs+740659631604

品格能越大.形成的离子晶体越稳定.而且熔点越高.硬度越大.下表是一些例子一。

AB型晶格能

离子电荷数熔点/t摩氏硬度

离子晶体(kJ,mol-1)

NaF19239933.2

NaCl17868012.5

NaBr1747747<2.5

Nai1704661V2.5

三、高考试题分析及命题趋势

1、近3年高考全国卷考点统计

试卷类型题号题型情景载体考点

2019非选择题（1）不同类型晶体熔沸点比较及解释（2）晶

I35镁铜合金

全国胞中粒子间距离的计算（3）晶胞密度计算

2019（1）均摊法求化学式（2）晶胞密度计算

全国II35非选择题铁系超导材料（3）晶胞中原子坐标

2020

非选择题（4）晶胞结构的分析计算、均摊法

全国I35钻酸锂，磷酸铁锂

2020（1）不同类型晶体熔点比较及解释（2）晶胞

非选择题

全国II35钙钛矿中原子位置（3）晶胞密度计算

2021

非选择题（1）晶胞中原子位置（2）空间利用率的计算

全国乙35辂及其化合物

（1）晶体类型判断（2）配位数（3）晶胞密

2021非选择题以二氧化碳为原料催化加度计算

甲35

全国氢制甲醇

(2021年高考全国乙卷第35题)过渡金属元素铭(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业

生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题：

(1)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是(填标号)。

A.轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54sl

B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动

C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大

(2)三价铭离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2。]2+中提供电子对形成配位键的

原子是,中心离子的配位数为O

(3)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、以及分子P%的空间结构和相应的犍角如图

所示。

3.6°

H

PH3

考查空间利用率的计算考查晶胞中原子位置的判断

P户3的沸点比P%的

/ONH3f^LWill

(4)在金属材料中添加A1可以增强材料的耐r硬度和机械性能。Aic%具有

体心四方结构，如图所示，角位置的是原子。设Cr和A1原子半径分别为rCr

和rAL则金属原子空间占有率为%(列出计算表达式)。

（2021年高考全国甲卷第35题）考查晶体类型判断F吨级太阳能燃料合成项目被

形象地称为“液态阳光”计划。该J如氢，再采用高选择性催化剂

将二氧化碳加氢合成甲醇。回答尸

（1）太阳能电池板主要材料为戛岸菽篆晶硅。Si的价电子层的电子排式为__________；单

晶硅的晶体类型为<SiC14是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为

OSi04可发生水解反应，机理如下：

含s、p、d轨道的杂化

含S、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3中~…工工X工二二二j.「化

类型为__________（填标号）。考查晶体配位数

（2）CC）2分子中存在__________个。键和___________礼3下/-----

⑶甲醇的沸点（64.7。0介于水（100。0和甲硫醇（CH3SH,76C）之间，其瞰。

（4）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组//^nO/ZrO?固

溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zd+离子在晶胞中的配位数是_______匕二，晶胞参数为a

pm、apm、cpm,该晶体密度为/g〈mW写出表达式）。在ZrO2中掺杂少量

ZnO后形成的催化剂，化学示为ZiixZri_xOy，则丫=.（用x表达）。

考查晶胞密度计算

考查晶胞中原子位置的判断

0O®Zr

2、2021年部分新高考省份高考考点统计

试卷题号题型情景载体考点

(1)不同类型晶体熔沸点比较及解释(2)晶

2021硅、错(Ge)及其化合物形

18非选择题胞中原子位置(3)均摊法计算化学式(4)晶

湖南成的光电材料

胞密度计算

2021(1)晶胞密度计算

17非选择题KH2Po4晶体

河北(2)晶胞投影分析

(1)晶胞结构(2)配位数(3)均摊法

2021由汞，错等化合物形成的

20非选择题(4)晶胞密度计算

广东绝缘体材料

(1)晶胞结构(2)配位数(3)均摊法

2021非金属氟化物

16非选择题(4)晶胞密度计算

山东

常见物质晶体类型判断

2单项选择题

2021

天津

非选择题铁单质及其化合物(1)配位数(2)均摊法

13

(2021年高考天津卷第2题)下列各组物质的

晶体类型相同的是()

A.SiO2^SO3BJ2和NaCI

C.Cu和AgD.SiC和MgO

--------------------------------------------------------------------------------

考查常见物质晶体类型判断

3、2021年湖北高考

2021年1月湖北适应性考试第13题

13.己知ZixMgjO晶体属立方晶系，品胞边长。。将Li，掺杂到该晶胞中.可得到一种高

性能的p型太阳能电池材料•其结构单元如卜图所示。

假定掺杂后的品胞参数不发生变化.卜列说法正确的是

A.该结构单元中。原r数为3

A:考查均摊法

B.NifnMgI'Hj的Ai短足口离是号aB:质点间距离计算

C:配位数

C.Ni的西己位数为4

\D:考查均摊法

D.该物侦的化学式为Li05Mg,l2Ni23SO4

2021年湖北卷第10题

某立方晶系的Sb—K合金可作为钾离子电池的电极材

料，图a为该合金的晶胞结构图，图1b表示晶胞的一

部分。则下列说法正确的是

件的中］

I%-…势•—rg

匕.…像...»

——Ch―—r

A.该晶胞的体积为@3X10—36cm3;A:考查晶胞体积与边长的关系

B.K和Sb原子数之比为3:1B:考查均摊法

C:考查配位数

C.与Sb最邻近的K原子个数为4D:考查质点间距离计算

D.和Sb逐渐的最短距离为a/2pm'

高考试题的特点及命题趋势

2021年高考，各省份对物质结构均进行了考查，考查

内容主要包括：（1）常见物质晶体类型的判断；（2）不

同类型或同种类型晶体熔沸点比较及解释；（3）晶胞结

构的分析，如晶胞中原子位置的确定,晶胞投影分析，晶

胞中原子坐标分析等；（4）晶体中的计算，如均摊法计

算原子个数或化学式，晶胞密度计算，晶胞中粒子间距离

的计算等。通常试题的难度跨度较大。

高考试题的标点及命题趋势

虽然2021年各省份对物质结构均进行了考查，但是，各省份

的考查方式出现了较大差别，有些省份以二卷必做的方式进行考

查，有些省份包括全国卷是以二卷选做的方式进行考查，还有些

省份在二卷中直接没有考查，而只在选择题中进行考查。

预计2022年湖北省专门在二卷设计大题对物质结构进行考查

的可能性较小,最有可熊的考查方式是在选择题中考查,但也要

注意在二卷非选择题中，结合实验，化学反应原理，化学工艺流

程中某个细节进行考查。

(2020年全国统一考试化学试题(新课标I)Goodenough等人因在锂离子电池及钻酸锂、磷

酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：

(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为。

⑵Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(L)如表所示。L(Li)>L(Na),原因是o

Ii(Be)>L(B)>L(Li),原因是o

Ij/CkJmol-1)

Li520Be900B801

Na496Mg738Al578

(3)磷酸根离子的空间构型为,其中P的价层电子对数为、杂化轨道类型为

(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,

它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO’的单元数有一个。

(a)LiFeP(\(h)Li|_iFePO4(C)FPPO.

电池充电时，LiFeC14脱出部分Li+,形成LijFePC^,结构示意图如(b)所示，则

x=,n(Fe2+):n(Fe3+)=。

巧妙地将晶体结构与与电化学知识相结合，考查学生对晶体

结构的分析能力

\/

见K学情考情分析

学情分析

晶体知识是物质结构中］1难的部分内容，要求学生有很好

的归纳和论证能力（如不同类型晶体熔沸点比较），空间想象能

力（如对晶体结构的分析），计算能力（如晶体中各种计算），

正是由于该体系要求较高，学生掌握起来比较困难，再加上几轮

疫情，教学进度受到了严重影响，在该模块中教学速度无形中加

快，使学生在某些知识上的掌握更是雪上加霜。

见学情考情分析

考情分析

2021•黄冈市7月调考黄梅成绩统计（数据来源于黄冈教研院发布的黄梅县的分析数据）

15.由Mn、Sn、C元素构成的一种磁性材料,它的晶胞结构及部分原子的坐标参数如图所示。

X

下列说法错误的是

A.该晶胞中碳原子的坐标参数为（1/2.1/2,1/2）

B.该晶体的化学式为SnMn3c

C.Mn基态原子的价电子排布式为3d54s2

D.离锡原子最近且等距的镒原子有8个

题号知识点满分平均分正答率％

晶胞结构分析（原子坐标，

1532.6688.62

配位数）

见学情考情分析

考情分析

ccCj-l~RI-rt-4--rr-t、E-PZ-+4-r.Z-人士、I/、r”.LEU-4^、rrf—I-"-4-RI-rt-»•/，.T-TT“、.，，LL-+-PLZ-I=TLJ八上L、1"」.|.口\

2021•黄网中/月胴有更慢比不轨IT1双姑米掰丁更网致助阮反伸刖更世念的分析数据）

17.（13分）某化学兴趣小组做了淀粉水解及产物检验的实验.步骤如下：

步骤1：取1rnL淀粉溶液.加入2mL10%稀硫酸，加热煮沸。

正答率

题号知识点满分平均分得新制

%

砖红色

17(4)。晶胞中原子的确定21.7587.5

17(4)(2

晶胞密度计算20.7135.5—

（2）步骤4发生反应的化学方程式是__________________________________________________________________

（3）新制的CU（（）H）2里含有匚Cu（（）H）,：］2（四羟基合铜离子），该离子的配

体是,5?+的配位数是o

（4）步骤4所得的砖红色沉淀的晶胞如图所示，其中e是（填离子

符号）.假设该晶胞的边长为acm,该晶体的密度为g-cm3

（用含a的代数式表示，A为阿伏加德罗常数的值）。

Ze

五、复习规划

1.复习内容及时间安排：（6课时）

一、晶体和晶胞（1课时）

二、晶体类型与性质（1课时）

三、晶体结构的分析与相关计算（2课时）

四、试卷习题评讲（2课时）

2.复习重点

1、晶体熔沸点的比较

2、晶体结构的分析与相关计算

3.复习方法:

复习课模式

谋前谋0中后

K

II

精设知答拓课下

准计识疑展后一

师备专精解补总单

课题讲惑充结元

完自小合整错下

生成主组作理题一

提纠讨学归重单

交错论习纳练元

复习课要求

(1)课前准备

每一模块复习前，老师要明确这一模块学业水平要求，精

准备课，对于学业水平要求的内容，要设计专题(结合复习资

料书进行)，注重落实，而课标中未要求的内容，不进行随意

拓展。如:

第19讲晶体结构与性质

课程内容核心素养

1.能说出晶体与非晶体的区别：了解晶体中微粒的空间排布存在周期性.认识晶胞及晶体的类型，能从不同角

认识俺单的晶胞.宏观辨识与度分析晶体的组成微粒、结构特点，

2.借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结微观探析能从宏观和微观相结合的视角分析

与解决实际问题.

构特点.

3.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的.知道证据推理与能运用典型晶体模型判断晶体的结

在一定条件下.‘物质的聚集状态随构成物质的澈粒种类、微粒间相互模型认知构特点及组成并进行相关计算.

作用、微粒的聚集程度的不同而有所不同.知道金胭