2025年高考化学备考教案（新教材）第五章 第6讲 晶体结构与性质

第五章物质结构与性质元素周期律第6讲晶体结构与性质目

录Contents01考点1晶体及晶体的类型、结构与性质02考点2晶体模型与晶胞计算03练习帮练透好题精准分层

课标要求核心考点五年考情1.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性，认识简单的晶胞。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构特点晶体及晶

体的类

型、结构

与性质2023北京，T1；2023山东，T5；2023湖北，T11；2022年1月浙江，T26；2022山东，T5；

2021天津，T2；2021湖南，T18；2021辽宁，T7课标要求核心考点五年考情1.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性，认识简单的晶胞。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构特点晶体模型

与晶胞计

算2023北京，T15；2023湖南，T11；2023湖北，T15；2023辽宁，T14；2023年1月浙江，T17；2023年6月浙江，T17；2023全国乙，T35；2023全国甲，T35；2022全国甲，T35；2022湖南，T18；2022广东，T20；2022湖北，T9；2021全国乙，T35；2021天津，T13；2021山东，T16；2021湖南，T18；2021广东，T20；2021河北，T17；2021湖北，T10；2020山东，T17；2019江苏，T21；2019全国Ⅱ，T35核心素养对接1.宏观辨识与微观探析：知道晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间中有序排列的宏观表象；能依据微观晶胞结构参数求算宏观晶体密度。2.证据推理与模型认知：能从复杂的问题情境中提炼出相应的晶胞模型，并运用四类晶胞模型进行分析或解释；能根据晶胞计算要素“均摊法、晶体密度、原子坐标系”等进行分析与计算命题分析预测1.晶胞计算一直是高考的热点和难点，近几年高考关于晶胞计算的命题，逐渐由常规的密度计算、原子间距计算等向创新的坐标系、投影问题进行过渡和转化，与数学思维、空间想象能力的联系更加紧密。2.命题趋势一：创新坐标系问题。建立坐标系，根据晶胞结构推断原子分数坐标，这类试题是对考生的空间想象能力的一种创新考查方式。命题趋势二：根据晶胞结构解决投影问题。这类试题考查考生思维

的灵活性以及二维平面与三维空间的快速转换能力等，越来越受到

命题者的青睐

自范性共价分子离子金属考点1晶体及晶体的类型、结构与性质

1.

晶体与非晶体晶体非晶体微观结构内部微粒在三维空间里呈

[1]

⁠排列内部微粒排列[2]

⁠周期性有序无序晶体非晶体性质特征自范性[3]

⁠[4]

⁠熔点[5]

⁠[6]

⁠异同表现[7]

⁠[8]

⁠区别方法间接方法看是否有固定的[9]

⁠科学方法对固体进行[10]

⁠实验有无固定不固定各向异性各向同性熔点X射线衍射2.

得到晶体的途径途径示例熔融态物质凝固熔融态硫凝固得到硫晶体气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)凝华得到碘晶体溶质从溶液中析出饱和硫酸铜溶液中析出硫酸铜晶体3.

不同晶体的特点比较晶体

类型离子晶体金属晶体分子晶体共价晶体概念阴、阳离子在空间

呈现周期性重复排

列所形成的晶体金属原子通过

金属键形成的

晶体只含分子的晶体相邻原子间以共

价键结合而形成

的具有空间立体

网状结构的晶体晶体

类型离子晶体金属晶体分子晶体共价晶体晶体微粒[11]

⁠[12]

⁠

⁠

⁠[13]

⁠[14]

⁠微粒

间作

用力[15]

⁠[16]

⁠[17]

⁠

⁠[18]

⁠阴、阳离子金属阳离

子、自由电

子分子原子离子键金属键分子间作用

力共价键晶体

类型离子晶体金属晶体分子晶体共价晶体熔、

沸点较高有的高(如钨)、

有的低(如汞)较低[19]

⁠硬度较大有的大(如铬)、

有的小(如钠)较小[20]

⁠很高

很大晶体

类型离子晶体金属晶体分子晶体共价晶体溶解

性大多数易溶于极性

溶剂(如水)，难溶

于大多数有机溶剂一般不溶于常

见溶剂，钠等

活泼金属可与

水、醇、酸反

应极性分子易溶于

极性溶剂；非极

性分子易溶于非

极性溶剂难溶于一般的溶

剂导电

性熔融或在水溶液中

导电优良本身不导电，溶

于水时发生电离

后可导电绝缘体(或半导体)晶体

类型离子晶体金属晶体分子晶体共价晶体涉及

的物质种

类活泼金属氧化物、

金属过氧化物、强

碱、大多数盐金属单质、合

金部分非金属单

质、部分非金属

氧化物、非金属

氢化物、几乎所

有的酸和大多数

有机物某些单质(如金刚

石、硅、硼)、某

些非金属化合物

(如SiC、SiO2、

Si3N4)说明过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。

1.

易错辨析。(1)具有规则几何外形的固体一定是晶体。

(

✕

)(2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同。

(

✕

)(3)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。

(

√

)(4)由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体。

(

✕

)(5)在分子晶体中一定有范德华力和化学键。

(

✕

)(6)共价晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键。

(

✕

)✕✕√✕✕✕(9)溶于水能导电的晶体一定是离子晶体。

(

✕

)(10)金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子。

(

✕

)✕✕(7)离子晶体中可能含有共价键。

(

√

)(8)金属晶体的熔点和沸点都很高。

(

✕

)√✕2.

下列物质形成的晶体中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2O2、(NH4)2S、CO2、

CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。(1)其中只含有离子键的离子晶体是

⁠。(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是

⁠。(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是

⁠。(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是

⁠。(5)其中含有极性共价键的共价晶体是

⁠。(6)其中属于分子晶体的是

⁠。NaCl、Na2S

NaOH、(NH4)2S

(NH4)2S

Na2O2

SiO2、SiC

H2O2、CO2、CCl4、C2H2

3.

(1)SiI4的熔点为120.5℃，沸点271.5℃，是

⁠晶体。(2)FeCl3：熔点282℃，易溶于水，也易溶于有机溶剂，属于

⁠晶体。(3)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属

于

⁠晶体。(4)单晶硅的晶体类型为

⁠。分子分子分子共价晶体

命题点1

晶体类型的判断1.

[2021天津]下列各组物质的晶体类型相同的是(

C

)A.

SiO2和SO3B.

I2和NaClC.

Cu和AgD.

SiC和MgO[解析]

SiO2是共价晶体、SO3是分子晶体，A项不符合题意。I2是分子晶体、NaCl

是离子晶体，B项不符合题意。Cu和Ag都是金属晶体，C项符合题意。SiC是共价晶

体、MgO是离子晶体，D项不符合题意。C12342.

根据表中给出的有关数据，判断下列说法错误的是(

D

)AlCl3SiCl4晶体硼金刚石晶体硅熔点/℃190－682573＞35001410沸点/℃18057282351002628A.

SiCl4是分子晶体B.

晶体硼是共价晶体C.

AlCl3是分子晶体，加热能升华D.

金刚石中的C—C键的强度比晶体硅中的Si—Si键弱D1234[解析]

SiCl4、AlCl3的熔、沸点较低，都是分子晶体，AlCl3的沸点低于其熔点，故

AlCl3加热能升华，A、C项正确。晶体硼的熔、沸点较高，是共价晶体，B项正确。

C的原子半径比Si的原子半径小，金刚石中的C—C键的键长比晶体硅中的Si—Si键

的键长短，则金刚石中的C—C键的键能比晶体硅中的Si—Si键的键能大，故金刚石

中的C—C键的强度比晶体硅中的Si—Si键的强，D项错误。1234命题点2

晶体微粒间作用力及晶体熔、沸点高低的比较3.

[2023全国乙]已知一些物质的熔点数据如下表：物质熔点/℃NaCl800.7SiCl4－68.8GeCl4－51.5SnCl4－34.11234Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是

⁠

⁠。分析同族元素的

氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因

⁠

⁠

⁠。[解析]由表中数据可知，NaCl是离子晶体(熔化时离子键被破坏)，SiCl4是分子晶

体(熔化时分子间作用力被破坏)，离子键强度远大于分子间作用力，故NaCl熔点明

显高于SiCl4。分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高。NaCl是离子晶体，

SiCl4是分子晶体，NaCl中离子键强度远大于SiCl4分子间作用力SiCl4、GeCl4、SnCl4的熔点依

次升高，因为三者均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用

力逐渐增强12344.

(1)[全国Ⅲ高考]苯胺(

)的晶体类型是

⁠。苯胺与甲苯

(

)的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高

于甲苯的熔点(－95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是

⁠。分子晶体苯胺分子之间存在氢键[解析]

苯胺为有机物，结合题给信息中苯胺的熔、沸点可知苯胺为分子晶体。

苯胺中有—NH2，分子间可形成氢键，而甲苯分子间不能形成氢键，分子间氢键可

明显地提高分子晶体的熔、沸点。1234(2)[全国Ⅲ高考]ZnF2具有较高的熔点(872℃)，其化学键类型是

；ZnF2不

溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因

是

⁠

⁠。离子键ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较

小[解析]根据ZnF2晶体的熔点较高可知，ZnF2为离子晶体，含有离子键，而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小，故能够溶解在有机溶剂中。1234

H2O＞CH3OH＞CO2＞H2

H2O

与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2的

相对分子质量较大，范德华力较大[解析]

水和甲醇均为极性分子，常温常压下两种物质均呈液态；二氧化碳和氢气均为非极性分子，常温常压下两种物质均呈气态，根据四种物质在相同条件下的状态可以判断出水、甲醇的沸点均高于二氧化碳、氢气的沸点。由于水分子中的2个氢原子都能参与氢键的形成，而甲醇分子中只有羟基上的氢原子能够形成氢键，所以水中的氢键比甲醇中的多，则水的沸点高于甲醇的沸点。二氧化碳和氢气都属于分子晶体，但由于二氧化碳的相对分子质量大于氢气，所以二氧化碳的沸点高于氢气的沸点。1234(4)立方BN和立方AlN均为共价晶体，结构相似，BN的熔点高于AlN的原因为

⁠

⁠。B原

子半径更小，B—N键键长更短，键能更大1234

热点10晶体熔、沸点的判断命题特点：“原因解释型”。首先分析晶体的类型，其次分析同类晶体中微粒间的

作用[共价晶体→共价键强度→核心原子半径；离子晶体→离子键强度→离子半径、

离子电荷；金属晶体→金属键强度→金属阳离子半径、自由电子；分子晶体→氢键

和范德华力(分子极性，氢键数目、强度，分子内氢键)]。

1.

先明确晶体的类型不同类型晶体熔、沸点大小的一般规律为共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。2.

对同一类型晶体进行分析(1)共价晶体原子半径(越小)→键长(越短)→键能(越大)→熔、沸点(越高)。如熔、沸点：金刚石

＞碳化硅＞晶体硅。(2)离子晶体离子半径(越小)与离子所带电荷数(越多)→离子键(越强)→熔、沸点(越高)。

①阴、阳离子电荷数相等，看阴、阳离子半径：同为离子晶体，R

n

－(或M

n

＋)半径小于X

n

－(或N

n

＋)，故×××离子键强，熔、沸点高。②阴离子(或阳离子)电荷数不相等，阴离子(或阳离子)半径不相同：同为离子晶体，R

n

－(或M

n

＋)半径小于X

m

－(或Nm

＋)，R

n

－(或M

n

＋)电荷数大于X

m

－(或N

m

＋)，故×××晶体离子键强，熔、沸点高。(3)分子晶体①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点

越高；具有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点高得反常。

②组成和结构不相似的物

质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高。③在同分异构体中，

一般支链越多，沸点越低，如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。答题模板：①同为分子晶体，×××存在氢键，而×××仅存在较弱的范德华力。②同

为分子晶体，×××的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高。③同为分子晶

体，两者的相对分子质量相同(或相近)，×××的极性大，熔、沸点高。④同为分子

晶体，×××形成分子间氢键，而×××形成的是分子内氢键，分子间氢键会使熔、沸

点升高。(4)金属晶体金属离子半径(越小)与所带电荷数(越多)→金属键(越强)→熔、沸点(越高)。

1.

[不同类型晶体熔、沸点比较](1)SiO2的熔点比CO2高，原因是

⁠

⁠。(2)SiC的熔点比NaCl的高，原因是

⁠。SiO2是共价晶体，

CO2是分子晶体SiC是共价晶体，而NaCl是离子晶体1234(3)[2022浙江]四种晶体的熔点数据如下表：物质CF4SiF4BF3AlF3熔点/℃－183－90－127＞1000CF4和SiF4熔点相差较小，BF3和AlF3熔点相差较大，原因是

⁠

⁠

⁠

⁠。CF4和SiF4都是分子晶

体，结构相似，分子间作用力相差较小，所以熔点相差较小；BF3通过分子间作用

力形成分子晶体，AlF3通过离子键形成离子晶体，破坏离子键需要能量较多，所以

熔点相差较大12342.

[共价晶体熔、沸点比较]晶体硅、金刚石、碳化硅的熔、沸点由高到低的顺序

是

，原因是

⁠

⁠

⁠。金刚石＞碳化硅＞晶体硅金刚石、碳化硅、晶体硅同为共价晶

体，键长：C—C键＜C—Si键＜Si—Si键，则键能：C—C键＞C—Si键＞Si—Si键，

熔、沸点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅12343.

[离子晶体熔、沸点比较](1)MgO、NaCl、CsCl的熔、沸点由高到低的顺序

是

，原因是

⁠

⁠

⁠

⁠。(2)CuSO4的熔点为560℃，Cu(NO3)2的熔点为115℃，CuSO4熔点更高的原因

是

⁠

⁠。MgO＞NaCl＞CsCl

MgO、NaCl和CsCl同为离子晶体，MgO中，

Mg2＋所带电荷比Na＋和Cs＋多，Mg2＋的半径比Na＋和Cs＋的小，故MgO中离子键最

强，熔、沸点最高，NaCl和CsCl中，离子所带电荷数相同，离子半径Na＋小于Cs

＋，熔、沸点：NaCl＞CsCl

大，熔点较高1234(3)Co及与其同周期同族的两种元素的二价氧化物的晶体类型相同，其熔点由高到低

的顺序为

(用化学式表示)。[解析]

NiO、CoO、FeO都是离子晶体，离子所带电荷数相同，离子半径Ni2＋＜

Co2＋＜Fe2＋，故熔点NiO＞CoO＞FeO。NiO＞CoO＞FeO

12344.

[分子晶体熔、沸点比较](1)[2021广东]H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序

为

⁠。(2)熔、沸点：CO＞N2，原因是

⁠

⁠。[解析]

H2O、H2S、CH4均为分子晶体，H2O分子间可形成氢键，则沸点最高，

H2S的相对分子质量大于CH4，因此H2S的沸点高于CH4的沸点，则H2O、H2S、CH4

的沸点由高到低的顺序为H2O＞H2S＞CH4。

H2O＞H2S＞CH4

同为分子晶体，两者相对分子质量相同，CO的极

性大，熔、沸点高1234(3)

的沸点比

高，原因是

⁠

⁠而

形

⁠。

形成分子内氢键，

成分子间氢键，分子间氢键会使沸点升高1234考点2晶体模型与晶胞计算

1.

晶胞及微粒数计算晶胞的概念描述晶体结构的基本单元晶胞的排列无隙并置无隙：相邻晶胞之间没有[1]

⁠并置：所有晶胞[2]

排列、[3]

⁠相同任何间隙平行取向2.

晶胞组成的计算——均摊法原则晶胞任意位置上的一个原子如果被

n

个晶胞所共有，那么，每个晶胞

对这个原子分得的份额就是[4]

⁠长方体(包

括立方体)

1/81/41/2六方结构单元

1/61/41/31/23.

晶胞中微粒配位数的计算一个粒子周围最邻近的粒子数称为配位数，它反映了晶体中粒子排列的紧密程度。(1)晶体中原子(或分子)的配位数若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是与该原

子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目，常见晶胞的配位数如下：简单立方：配位

数为[12]

⁠面心立方：配位数为[13]

⁠体心立方：配位数为[14]

⁠

6

12

8

(2)离子晶体的配位数指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。以NaCl晶体为例：①如图中心的黑球(Cl－)，周围最近的Na＋有[15]

个，则Cl－的配位数为

[16]

⁠。②右上顶点的Na＋周围最近的Cl－有[17]

个，则Na＋的配位数为[18]

⁠。6

6

6

6

4.

共价晶体、分子晶体、离子晶体、混合型晶体的结构特点晶体类型晶体结构晶体详解共价晶体

金刚石①每个C与相邻的[19]

个C以共价键结合，形成

[20]

⁠结构；②键角均为109°28'；③最小碳环由[21]

个C组成且[22]

个C不在同一平

面内；④每个C参与[23]

个C—C键的形成，碳原子数与C—C

键数之比为[24]

⁠4

正四面体6

6

4

1∶2

晶体类型晶体结构晶体详解共价晶体

SiO2①每个Si与[25]

个O以共价键结合，形成[26]

⁠

⁠结构；②每个正四面体占有[27]

个Si，[28]

个“O”，

n

(Si)∶

n

(O)＝[29]

⁠；③最小环上有[30]

个原子，即[31]

个O、

[32]

个Si4

正四面

体1

2

1∶2

12

6

6

晶体类型晶体结构晶体详解分子晶体

干冰①每[33]

个CO2构成立方体且在6个面的面心又各有

[34]

个CO2；②每个CO2周围等距离且紧邻的CO2有[35]

⁠个离子晶体

NaCl(型)每个Na＋(Cl－)周围等距离且紧邻的Cl－(Na＋)有[36]

⁠

个。每个Na＋周围等距离且紧邻的Na＋有[37]

⁠个8

1

12

6

12

晶体类型晶体结构晶体详解离子晶体

CsCl(型)每个Cs＋周围等距离且紧邻的Cl－有[38]

个，每个Cs＋

(Cl－)周围等距离且紧邻的Cs＋(Cl－)有[39]

⁠个8

6

晶体类型晶体结构晶体详解混合型

晶体

石墨晶体

中的二维

平面结构①同层内，碳原子采取[40]

杂化，以共价键(σ键)结

合，形成平面六元并环结构。②层与层之间靠[41]

⁠维系。sp2

范德华力晶体类型晶体结构晶体详解混合型

晶体

石墨的层

状结构

石墨结构

中未参与

杂化的p轨

道③石墨晶体的二维平面结构内，每个碳原子的配位数为3，

有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子

平面。所有碳原子未参与杂化的p轨道平行且相互重叠，p

轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，但不能从一个

平面跳跃到另一个平面5.

金属晶胞中原子空间利用率的计算(1)立方体晶胞中各线段之间的关系

堆积方式图示计算过程简单立方

堆积

堆积方式图示计算过程面心立方

最密堆积

堆积方式图示计算过程体心立方

堆积

6.

宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系

1.

易错辨析。(1)NaCl晶体中，每个Na＋周围距离相等且最近的Na＋有12个。

(

√

)(2)石墨晶体熔点高是因为层内碳原子间以共价键结合。

(

√

)(3)金刚石结构中每个碳原子被12个六元碳环所共有。

(

√

)(4)1mol金刚石和SiO2中含有的共价键数目均为4

N

A。

(

✕

)(5)冰中含有的作用力有范德华力、氢键和共价键。

(

√

)√√√✕√(6)金属晶体能导电是因为金属晶体在外加电场的作用下可失去电子。

(

✕

)(7)因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子。

(

✕

)提示

离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以吸引尽可能多的带异性电荷的

离子，但不是任意多，受阳离子与阴离子半径比的限制。✕✕2.

如图甲、乙、丙是三种晶体的晶胞，则甲中x与y的个数比是

，乙中a与b

的个数比是

，丙中有

个c和

个d。

2∶1

1∶1

4

4

3.

某晶体的晶胞结构如图所示，一个该晶胞中A、B、C三种微粒数之比是(

B

)A.

3∶9∶4B.

1∶4∶2C.

2∶9∶4D.

3∶8∶5B4.

如图所示晶胞结构：(1)A周围有

个B，

个C，

个D；(2)B周围有

个A，

个C，

个D；(3)C周围有

个A，

个B，

个D；(4)D周围有

个A，

个B，

个C；(5)该晶胞中含有A、B、C、D的个数分别是

、

、

、

⁠。4

2

4

12

8

6

6

8

12

4

2

4

3

1

1

3

5.

硅化镁属于面心立方晶胞，结构如图所示。Si原子的配位数为

⁠。[解析]根据晶胞结构，以面心Si原子为基准，同一晶胞内等距离且最近的Mg原子

有4个，紧邻晶胞还有4个Mg原子，共8个，故Si原子的配位数为8。8

6.

钼(Mo)为元素周期表中42号元素，其和磷形成的一种半导体材料的立方晶胞结构

如图所示，晶胞中Mo位于顶点和面心，而P位于体心和部分棱上。该物质的化学式

为

。

Mo2P

7.

Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物

的化学式为

⁠。CuH

2∶5.5

9.

氮化硼中硼原子和氮原子的成键方式不同，会形成多种氮化硼晶体，一种结构与

石墨相似的六方相氮化硼结构如图所示。下列关于六方相氮化硼的说法正确的是

(

A

)A.

氮原子与硼原子均采取sp2杂化B.

属于金属晶体C.

硬度很大D.

不能用作高温润滑剂A10.

[2021全国乙]在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和

机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是

⁠原子。设

Cr和Al原子半径分别为

r

Cr和

r

Al，则金属原子空间占有率为

⁠％

(列出计算表达式)。Al

11.

一种新型轻质储氢材料的晶胞结构如图所示，设阿伏加德罗常数的值为

N

A，该

晶体的密度为

g·cm－3(用含

a

、

N

A的代数式表示)。

命题点1

晶胞中微粒数目的计算1.

[2021湖北]某立方晶系的锑钾(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b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是(

B

)A.

该晶胞的体积为

a

3×10－36cm3B.

K和Sb原子数之比为3∶1C.

与Sb最邻近的K原子数为4B12345

12345命题拓展(1)与Sb最邻近的Sb原子数为

⁠。(2)该合金的密度为

(列出表达式，设

N

A为阿伏加德罗常数

的值)。12

123452.

[2023湖南]科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞

参数为

apm。阿伏加德罗常数的值为

N

A。下列说法错误的是(

C

)A.

晶体最简化学式为KCaB6C6B.

晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个C.

晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面C12345

123453.

[2021福建]类石墨相氮化碳(g－C3N4)作为一种新型光催化材料，在光解水产氢等

领域具有广阔的应用前景，研究表明，非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。g

－C3N4具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。每个基本结构单元(图中实线圈部分)中两个N原子(图中虚线圈的N原子)被O原子代

替，形成O掺杂的g－C3N4(OPCN)。OPCN的化学式为

⁠。

C3N3O

12345命题点2

晶体密度及空间距离的计算4.

(1)[2023北京]MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为

anm、

bnm、

c

nm，结构如图所示。12345晶胞中的[Mg(H2O)6]2＋个数为

。

已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是

Mg·mol－1，

阿伏加德罗常数的值为

N

A，该晶体的密度为

g·cm－3。(1nm＝10－7

cm)4

12345(2)[全国Ⅲ高考]氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储

氢材料。研究发现，氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为

a

pm、

bpm、

cpm，α＝β＝γ＝90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶

体的密度ρ＝

g·cm－3(列出计算式，设

N

A为阿伏加德罗常数的值)。

12345

123455.

[晶体空间距离的计算][2022全国甲]萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶

胞结构如图所示，X代表的离子是

；若该立方晶胞参数为

apm，正负离子

的核间距最小为

pm。Ca2＋

12345

热点11原子分数坐标参数、晶胞投影的分析与应用命题特点：化学与数学跨学科融合，考查空间想象能力和计算能力。(1)原子分数坐

标→利用相似三角形→占晶胞参数比例；(2)晶胞沿对角线投影→巧用平行线；(3)晶

胞沿坐标轴投影→巧用投影图关系→利用化合价或化学式→确定原子位置。12345

1.

原子分数坐标参数(1)概念原子分数坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。(2)原子分数坐标参数的确定方法①原子分数坐标参数：以晶胞参数为单位长度(不论晶胞边长大小，都是1)建立的坐

标系。12345

123452.

晶胞投影123453.

沿体对角线投影(以体心立方和面心立方为例)(1)体心立方堆积(2)面心立方最密堆积12345

123456

1234562.

铜与氧元素形成的晶胞如图所示：

123456

1234563.

[全国Ⅱ高考]一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的

投影位置如图2所示。123456

SmFeAsO1－

x

F

x

0)

123456

123456

123456(1)若晶胞底边的边长均为

apm、高为

cpm，阿伏加德罗常数的值为

N

A，

晶体的密

度为

g·cm－3(写岀表达式)。

123456(2)晶胞在

x

轴方向的投影图为

(填标号)。[解析]根据题图3、4可知晶胞在

x

轴方向的投影图为B。B

1234565.

砷化硼的晶胞结构如图1，图2中矩形AA'C'C是沿晶胞对角面取得的截图。123456(1)晶胞中各原子在矩形AA'C'C中的位置为

(填标号)。B

[解析]根据题图1、题图2可知，晶胞中各原子在矩形AA'C'C中的位置为B。123456(2)若晶胞的边长为

apm，阿伏加德罗常数的值为

N

A，则晶体的密度

为

g·cm－3(列出计算表达式)。

1234566.

[2023山东淄博三模]铁酸钇的正交相晶胞结构以及各原子的投影如图所示。123456

123456

123456

1.

[2023湖北]物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是

(

D

)性质差异结构因素A.

沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)分子间作用力B.

熔点：AlF3(1040℃)远高于AlCl3(178℃升华)晶体类型C.

酸性：CF3COOH(p

K

a＝0.23)远强于CH3COOH(p

K

a＝4.76)羟基极性D.

溶解度(20℃)：Na2CO3(29g)大于NaHCO3(8g)阴离子电荷D1234567

12345672.

[2023北京]中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一

大进步。1234567A.

三种物质中均有碳碳原子间的σ键B.

三种物质中的碳原子都是sp3杂化C.

三种物质的晶体类型相同D.

三种物质均能导电[解析]三种物质中碳碳原子间均形成了共价键，共价键中一定含σ键，A正确；金

刚石中所有碳原子均采用sp3杂化，石墨中所有碳原子均采用sp2杂化，石墨炔中苯环

上的碳原子采用sp2杂化，形成碳碳三键的碳原子采用sp杂化，B错误；金刚石为共

价晶体，石墨为混合型晶体，C错误；金刚石中没有自由移动的电子，不能导电，D

错误。下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是(

A

)A12345673.

[2023山东]石墨与F2在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)

x

，该

物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是

(

B

)A.

与石墨相比，(CF)

x

导电性增强B.

与石墨相比，(CF)

x

抗氧化性增强C.

(CF)

x

中C—C的键长比C—F短D.

1mol(CF)

x

中含有2

x

mol共价单键B1234567[解析]石墨导电的原因是石墨层间有自由移动的电子，石墨层间插入F得到

层状结构化合物(CF)

x

后，可自由移动的电子减少，导电性减弱，A错误；石

墨层间插入F后形成的C—F键极短，键能极大，分子结构稳定性增强，抗氧化

性增强，B正确；随原子序数递增，同周期主族元素的原子半径逐渐减小，因

此(CF)

x

中C—C的键长比C—F长，C错误；由题图知，(CF)

x

中每个碳原子形

成3个C—C键、1个C—F键，其中每个C—C键被2个碳原子共用，则

1mol(CF)

x

中含有2.5

xmol共价单键，D错误。12345674.

[2023湖北]镧La和H可以形成一系列晶体材料LaH

n

，在储氢和超导等领域具有重

要应用。LaH

n

属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2

中的每个H

结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaH

x

。下列说法错误的是(

C

)A.

LaH2晶体中La的配位数为8B.

晶体中H和H的最短距离：LaH2＞LaH

x

C.

在LaH

x

晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼C1234567

12345675.

[2021全国甲]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

组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4＋离子在晶胞中的配位数

是

，晶胞参数为

apm、

apm、

cpm，

N

A为阿伏加德罗常数的值，该晶体密

度为

g·cm－3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化

剂，化学式可表示为Zn

x

Zr1－

x

O

y

，则

y

＝

(用

x

表达)。8

2－

x

1234567

1234567

1234567

1234567(2)[全国Ⅲ高考]MgO具有NaCl型结构(如图2所示)，其中阴离子采用面心立方最密堆

积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为

a

＝0.420nm，则

r

(O2－)

为

nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为

a

'＝0.448nm，则

r

(Mn2＋)

为

nm。0.148

0.076

1234567

12345677.

[全国Ⅲ高考]GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm－3，其晶胞结构如图所示。Ga

和As的摩尔质量分别为

M

Gag·mol－1和

M

Asg·mol－1，原子半径分别为

r

Gapm和

r

As

pm，阿伏加德罗常数值为

N

A，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率

为

⁠。

1234567

1234567

1.

下列物质所属晶体类型分类正确的是(

D

)选项ABCD共价晶体石墨生石灰碳化硅金刚石分子晶体冰固态氨氯化铯干冰离子晶体氮化铝食盐明矾胆矾金属晶体铜汞铝铁D1234567891011[解析]石墨为混合型晶体，氮化铝为共价晶体，A项错误；生石灰的主要成分为

CaO，CaO为离子晶体，B项错误；氯化铯为离子晶体，C项错误；金刚石为共价晶

体，干冰为分子晶体，胆矾为离子晶体，铁为金属晶体，D项正确。12345678910112.

[2023湖北十一校联考]纳米SiO2为无定形(非晶态)白色粉末，颗粒尺寸小、微孔

多、比表面积大、对紫外线反射能力强。下列关于纳米SiO2的说法正确的是(

D

)A.

对光有各向异性B.

熔点与晶体SiO2相同C.

与晶体SiO2互为同分异构体D.

可用X－射线衍射实验区分纳米SiO2与晶体SiO2D1234567891011[解析]纳米SiO2为无定形态，不属于晶体，不具有对光的各向异性，A项错误；晶

体二氧化硅为共价晶体，纳米二氧化硅不属于晶体，二者熔点不同，B项错误；同

分异构体是指分子式相同、结构不同的化合物，晶体二氧化硅(SiO2)中没有分子，C

项错误；纳米SiO2不是晶体，晶体SiO2是共价晶体，可用X－射线衍射实验区分纳

米SiO2与晶体SiO2，D项正确。12345678910113.

[2024天津五校联考]萤石是制作光学玻璃的原料之一，其主要成分氟化钙的晶胞

结构如图所示。下列说法不正确的是(

D

)A.

F位于元素周期表p区B.

该晶体属于离子晶体C.

F－位于Ca2＋构成的四面体空隙中D.

每个Ca2＋周围距离最近且相等的F－有4个D1234567891011[解析]

F元素是9号元素，位于元素周期表p区，A项正确。氟化钙中只存在Ca2＋、

F－之间的离子键，该晶体属于离子晶体，B项正确。由题图可知，Ca2＋位于晶胞顶

点和面心，构成面心立方堆积，F－位于晶胞体内，填充在以顶点和3个面心的Ca2＋

构成的四面体空隙中心，C项正确。以面心处Ca2＋为研究对象，每个Ca2＋周围距离

最近且相等的F－有8个，D项错误。12345678910114.

[2023武汉调研]立方氮化硼可作研磨剂，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的

是(

C

)A.

立方氮化硼的硬度大B.

硼原子的配位数是4C.

该物质的化学式是B3N2D.

N和B之间存在配位键C1234567891011

12345678910115.

[2023河南部分重点中学模拟等组合](1)羰基镍粉熔点为－25℃，沸点为43℃。羰

基镍在固态时的晶体类型是分子晶体，判断依据是

⁠。(2)SeO2可用于去头皮屑，常温下为白色晶体，熔点为340℃~350℃，则SeO2的晶体

类型为

⁠。熔、沸点低分子晶体[解析]

SeO2的熔点较低，为分子晶体。1234567891011(3)如图所示为Zn的四种卤化物的熔点，据此判断ZnF2的晶体类型为

⁠，

ZnCl2微粒之间的作用力为

⁠。离子晶体范德华力(或分子间作用力)

[解析]由题图可以看出，ZnF2的熔点远高于其他三种物质的熔点，且ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的熔点随相对分子质量的增大逐渐升

高，据此判断ZnF2为离子晶体，ZnCl2为分子晶体，分子晶体微粒间的作用力为范德华力。(4)立方氮化硼硬度大，熔点为3000℃，其晶体类型为

⁠。共价晶体1234567891011(5)SiCl4是生产高纯硅的前驱体，沸点为57.6℃，可混溶于苯、氯仿等有机溶剂，

则SiCl4的晶体类型为

，熔化时克服的作用力是

⁠

⁠。[解析]

SiCl4的沸点低，可混溶于苯、氯仿等有机溶剂，则其为分子晶体，熔化时

克服分子间作用力。分子晶体范德华力(或分子间作

用力)

1234567891011

6.

(1)[2023陕西渭南模拟]三卤化硼的性质如表所示：化合物BF3BCl3BBr3