2025年高考化学全国一轮复习：晶体结构与性质

第6讲晶体结构与性质

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1.解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区

别。

2.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。

3.了解分子晶体结构与性质的关系。

复习目

4.了解共价晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构

标

与性质的关系。

5.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了

解金属晶体常见的堆积方式。

6.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。

（晶体的特性）--------------------------------（晶胞的结构与分析）

熟记网

（晶体的类型）------------

络

（晶体结构与性质）------1晶体的计算）

问题1准晶体是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶

体，通过什么方法可以区别晶体、准晶体和非晶体？

【答案】利用X-射线衍射法能区分晶体、准晶体和非晶体。

问题2NaClxCsClx金属晶体、金刚石的配位数是多少？

问题思【答案】

考君体NaClCsCl

国晶体

i单立体心立六方最面心立方

金刚石

.堆积方堆积密堆积最密堆积

1位数68681212

课前8min对应学生用书P51

1.判断正误（正确的打“，错误的打“X”）。

（1）冰的晶体类型为共价晶体（X）

（2）NaCl晶胞中Na+的配位数为12（x）

（3）生铁的熔点低于铁单质的熔点（J）

(4)固态四乙基铅(熔点为一136℃,极易挥发)为离子晶体(x)

(5)IVA族元素单质的晶体类型相同(x)

(6)金刚石与石墨烯中的C—C—C夹角都为120°(x)

2.(2023•北京卷)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨焕，是碳材料科学

的一大进步。

下列关于金刚石、石墨,石墨焕的说法正确的是(A)

A.三种物质中均有碳碳原子间的。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】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，石墨焕中苯环上的碳原子采用Sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用SP杂化,

B错误；金刚石为共价晶体，石墨焕为分子晶体，石墨为混合型晶体，C错误；

金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D错误。

3.(2023•安徽黄山二模)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的前

四周期元素。已知X是形成化合物种类最多的元素，Y和W的最外层电子数相

同，但不同族，W的次外层电子数是最外层的8倍，Z是主族元素，其盐可以用

于净水。某科研团队研究发现，X、Y、W形成的晶体有超导性，该新型超导晶

体的一个晶胞如图所示，晶胞参数为apm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列

说法正确的是(D)

A.X的氢化物可以与水形成氢键

B.电负性：Y>Z

C.晶胞中与Y最近的X原子有6个

2.13X1032

D.晶体密度为g/cm3

QNN

【解析】X为C,Y为Mg,Z为Al,W为Ni。C的氢化物不可以与水形成

氢键，A错误；电负性：Mg<Al,B错误；与Y最近的X原子有8个，C错误；

由均摊法得晶体化学式为MgNisC,式量为213,晶体密度为K"g/cm3,D

一a32vA

正确。

4.（2023•全国乙卷）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，

其晶体结构、晶胞沿c轴的投影如图所示，晶胞中含有个Mg。该物质

化学式为，B—B最近距离为o

【解析】由硼镁化合物的晶体结构可知Mg位于正六棱柱的顶点和面心，由

均摊法可以求出正六棱柱中含有12>4+2*!=3个Mg,由晶胞沿。轴的投影图

62

可知本题所给晶体结构包含3个晶胞，则晶胞中Mg的个数为1；晶体结构中B

在正六棱柱体内，共6个，则该物质的化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图

可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点

距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为，a,因此B—B最近距离为;aX；X2

弯点研析对应学生用书P52

考点1常见晶体与晶体类型的判断

知识梳理

知识n晶体

1.晶体的特点

(1)自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。

(2)各向异性：晶体在不同的方向上具有不同的物理性质。

(3)晶体有固定的熔点。

2.区分晶体与非晶体方法

(1)晶体的熔点较固定。

(2)最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。

3.晶胞是描述晶体结构的基本单元。晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。

知识❷分子晶体

1.概念：只含分子的晶体称为分子晶体。

2.常见的分子晶体

物质种类实例

所有非金属氢化

H20XH2SXNH3、HC1、CH4等

物

卤素(X2)、Sg\N?\白磷(P4)、C60\稀有气体

部分非金属单质

等

部分非金属氧化

C02、P4O10xSO2、S03等

物

几乎所有的酸HNO3vH2so4、H3PO4等

绝大多数有机物苯、乙醇'乙酸,乙酸乙酯等

3.分子晶体的常见堆积方式

分子间

堆积方式实例

作用力

分子采用密堆积，每个分子周围有12C60、12、

范德华力

个紧邻的分子干冰、。2

范德华力、分子不采用密堆积，每个分子周围紧邻HF、冰、

氢键的分子少于个

12NH3

4.两种典型的分子晶体

(1)水分子之间的主要作用力是氢键，当然也存在范德

华力

(2)氢键有方向性，它的存在迫使在四面体中心的每个

02餐'瞽*V水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子互相吸引

含的冰中，最多可形成氢键

冰的结构模型(3)1molH2O2mol

足_____________手

(1)干冰中的CO2分子间只存在范德华力，不存在氢键

⑵每个晶胞中有4个CO2分子、12个原子

(3)每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12

O0OC个，属于分子密堆积

干冰的结构模型(晶胞)

知识©共价晶体

1.构成的粒子是原子，共价晶体粒子间作用力是共价键。

2.结构与性质

整个晶体是由共价键结合而成的空间网状结构，不存在单个的小分子。化学

式只表示晶体中原子个数比。物理性质：硬度大、熔点和沸点高。结构相似的共

价晶体的硬度、熔点和沸点的大小取决于键长的长短，键长越短键能越大。如键

长：C—C<C—Si,则硬度：金刚石>SiC。

3.常见的共价晶体

物质种类实例

某些单质金刚石、Six硼(B)等

某些非金

SiC、Si3N4x氮化硼(BN)等

属化合物

某些氧化物二氧化硅(SiCh)等

4.典型的共价晶体

晶体名称晶体结构模型晶胞结构特点

一

(1)碳原子采取Sp3杂化，

C—C—C夹角为109。28’

金刚石

Ji(2)每个碳原子与周围紧邻的

4个碳原子以共价键结合成正

四面体形结构，向空间伸展形

成空间网状结构。1mol金刚

石中有2moiC—C

(3)最小碳环由6个碳原子组

成，且最小环上有4个碳原子

在同一平面内；每个碳原子被

12个六元环共用

(4)金刚石晶胞的每个顶点和

面心均有1个C原子，晶胞内

部有4个C原子，内部的C在

晶胞的体对角线的I处，每个金

刚石晶胞中含有8个C原子

(l)Si原子采取sp3杂化，正四

面体内0—Si—0键角为

109028/

(2)每个Si原子与4个0原子

形成4个共价键，Si原子位于

Si—Q

0^0

-(正四面体的中心，0原子位于

—现

正四面体的顶点，同时每个0

<r>

化硅)o

原子被个硅氧正四面体共用；

Si®Oo2

每个0原子和2个Si原子形成

2个共价键，晶体中Si原子与

0原子个数比为1：2

(3)1molSiCh晶体中含4

molSi-0

(1)碳、硅原子都采取Sp3杂化,

键角为109。28’

碳化硅

a(2)每个硅(碳)原子与周围紧

•COSi邻的4个碳(硅)原子以共价键

结合成正四面体形结构，向空

间伸展形成空间网状结构

(3)每个SiC晶胞中含有4个C

原子和4个Si原子

知识El离子晶体

i.离子键：阴、阳离子诵过静电作用形成的化学键。

2.离子晶体：由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体。

(1)晶格能是指拆开1mol离子晶体，使之形成气态阴离子和气态阳离子所吸

收的能量。

(2)离子所带电荷数越大、离子半径越小的离子晶体的晶格能越晶

格能越大,离子晶体的熔点越高、硬度越大

3.典型的离子晶体有两种结构

NaCl型晶体CsCl型晶体

Q!?一Na

①Na+和C「之间的作用力为离子键,―

NaCl溶于水或熔融状态时，破坏离子键⑤每个晶胞中含1个Cs+、1个

②每个晶胞中含4个Na+和4个cr

C1"⑥Cs+的配位数为8.C「的配位数为

③Na+的配位数为6,C厂的配位数8

为6⑦每个Cs+周围等距且紧邻的Cs+W_6

④每个Na+周围等距且紧邻的Na+有—个。每个C厂周围等距且紧邻的C厂有一

12个,每个C厂周围等距且紧邻的C16个

一有12个

:解疑释惑＜

常见四种晶体类型的比较

晶体

分子晶体共价晶体金属晶体离子晶体

类型

构成金属禺子和阴、阳

分子原子

粒子自由电子离子

粒子

分子间

间的共价键金属键离子键

作用力

作用力

有的较小，

硬度较小大较大

有的较大

熔、有的较低，

较低高较高

沸点有的较高

举

常见COSiONaNaCl

例22

晶体

1幕

及结\/

结构构闵1

［及时巩固］

M:判断正误(正确的打“J”，错误的打“x”)。

(1)单晶硅为分子晶体(X)

⑵如图1所示，银的晶胞中有14个银原子(X)

图1图2

(3)(2021・辽宁适应性)石墨质软的原因是其层间作用力微弱(J)

(4)石墨具有平面层状结构，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，它

与熔融的K单质相互作用，形成某种青铜色的物质(其中的元素K用“・”表示),

原子分布如图2所示，该物质的化学式为KC8(J)

(5)1molSiO2晶体中含2molSi—O(x)

(6)在NaCl晶体中，每个Na+周围与其距离最近的Na+有12个(J)

(7)SiO2晶体中O—Si—O键角为120°(x)

(8)S8是分子晶体(J)

圉豳下列说法正确的是(C)

A.C02与SiO2的晶体类型相同

B.SiCL与SiHCb分子中的键角相等

C.Imol晶体硅中含有2moiSi—Si

D.CO2分子中碳原子轨道杂化类型为sp2

【解析】C02与SiO2分别为分子晶体和共价晶体，A错误；SiC14为正四面

体形，键角为109。28',而SiHCb分子不是正四面体形，键角不等于109。28',

B错误；晶体硅中每个硅原子与4个硅原子形成Si—Si,但2个Si原子共用1个

Si—Si,Imol晶体硅中含有2moiSi—Si,C正确；CCh分子中碳原子为sp杂化，D

错误。

国切131填空

(l)NaH的熔点为800℃,不溶于有机溶剂。NaH属于晶体，其电子

式为o单质硒的熔点为217℃,它属于晶体。

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

熔点较低的原因是o

(3)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过下图的Born-Haber循环计算得到。

gg)-29°8kJ/mO1>LiO

2L/(g)+2(晶体)

「040kJ/mol「03kJ/mol

2Li(g)O(g)

1318kJ/mol|249kJ/mol

111,、-598kJ/mol

2Li(晶体)+2121引

可知，Li原子的第一电离能为kJ/mol,0=0键能为kJ/mol,

U2O晶格能为kJ/molo

(4)K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、

沸点等都比金属Cr低，原因是o

(5)碳、硅与铅同主族。碳纳米管可以制成透明导电的薄膜，其结构类似于

石墨晶体，则多层碳纳米管的层与层之间靠结合在一起。四卤化硅(SiX4)

的沸点按F、Cl、Br、I依次升高的原因是_______________________________。

(6)(2022•广州番禺区期末)CU20的熔点比Cu2s高的原因是.

【答案】(1)离子Na+[:H「分子(2)K+的半径比Na+大，K2s的晶格

能比Na2s小

(3)5204982908(4)金属键较弱(5)范德华力四卤化硅SiX4均为

分子晶体，范德华力随相对分子质量的增大而增大(6)两种物质均为离子晶体,

由于。2-半径小于S2,CU2O中的离子键强于CU2S,则熔点高于Cu2s

颤物⑴钛酸与贝晶胞的结构示意图如图1所示，其中与宣+紧邻的。2-构成

的空间结构是o

(2)SiC是共价晶体，其结构类似金刚石，为C、Si两原子依次相间排列的正

四面体形空间网状结构。试在图2中正方体的顶点上画出与该Si最近的C的位置。

(3)如图3为CO2分子晶体结构的一部分，每个CO2分子周围有个

与之紧邻的CO2分子，该结构单元平均占有个CO2分子。

(4)NaCl晶体模型如图4所示，在NaCl晶体中，每个Na卡周围同时吸引

个C「，每个C「周围也同时吸引着个Na+,在NaCl晶胞中含

有个Na+、个C「，晶体中每个Na+周围与它距离最近且相等

的Na+共有个。

【答案】(1)正八面体形(2)(3)124(4)664412

颤同下列晶体性质的比较错误的是(C)

A.熔点：金刚石＞碳化硅〉晶体硅

B.沸点：NH3>PH3

C.硬度：白磷＞冰＞二氧化硅

D.熔点：SiI4>SiBr4>SiC14

【解析】三种物质都是共价晶体，因原子半径：r(C)<r(Si),所以键长：C—C

<C—Si<Si—Si,故键能：C—OC—Si>Si—Si,键能越大，共价晶体的熔点

越高，A正确；因为NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点大于PH3的沸点，B

正确；二氧化硅是共价晶体，硬度很大，白磷和冰都是分子晶体，硬度较小，C

错误；四卤化硅为分子晶体，它们的组成和结构相似，分子间不存在氢键，故相

对分子质量越大，熔点越高，D正确。

----------------睬度指津〉----------------

混合型晶体—石墨

1111111111

yOyC

i111335pm；；：：；：：：：；

142pm

石墨的晶体结构俯视图石墨的层状结构

1.同层内碳原子采取Sp2杂化，以共价键(°键)结合，形成平面六元并环结

构，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2。

2.石墨晶体中，既有共价键，又有范德华力，属于混合型晶体。层与层之间

是范德华力。

3.石墨的二维结构内，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。

4.石墨的性质：熔点高、质软、易导电等。

考点2有关晶胞的分析和计算

知识梳理

知识U平行六面体晶胞中微粒数的计算

1.均摊法

位于顶点同为8个晶胞所共有，方粒子

属于该晶胞

同为4个晶胞所共有，J粒子

粒属于该晶胞’

子同为2个晶胞所共有，:粒子

位于面上

属于该晶胞

位于内部A整个粒子都属于该晶胞

2.“均摊法”拓展

在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞,

应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点'侧

棱'底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。

解疑释惑,

晶胞中粒子配位数的计算

1.晶体中原子（或分子）的配位数：一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配

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

表：

Ce-——Ci

no一V

晶胞cO°o

1

配位数6812

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。

（l）NaCl晶体中，C「的配位数指的是每个C「周围等距离且紧邻的Na+的个

数，Na+的配位数指的是每个Na+周围等距离且紧邻的C厂的个数。由图1可知，

C厂的配位数为6,6个Na+所围成的图形为正八面体。Na+的配位数也为6。

（2）由图2可知，CaF2晶胞内黑球共有8个，白球共有4个，说明白球是Ca?

十,黑球是F,与厂距离最近且相等的Ca2+有4个，丁的配位数为4,与Ca?+

距离最近且相等的已有8个，Ca2+的配位数为8。

［及时巩固］

OS现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式正确的是(C)

AB

ABCD

【解析】A位于体心，个数为1,B位于顶点，个数为8X：=1,微粒个数

比为1：1,化学式为AB,A错误；E和F分别位于晶胞的顶点位置，各占4个,

即晶胞中两种微粒数目相等，化学式为EF,B错误；X位于体心，个数为1,Y

位于面心，个数为6X^=3,Z位于顶点，个数为8X：=1,微粒个数比为1：3：1,

化学式为XY3Z,C正确；A位于顶点和面心，个数为8X1+6X：=4,B位于棱

82

心和体心，个数为12x1+l=4,微粒个数比为1：1,化学式为AB,D错误。

颤历判断正误(正确的画“J”，错误的画“x”)。

⑴黄铜矿的晶胞如图1所示，则其化学式为CuFeS2(V)

(2)图2可表示V2O5的晶胞(x)

(3)一种合金晶胞如图3所示，每个A1周围距离最近的Mg的数目为6(x)

图3图4

(4)图4中所示银的晶胞中Ag原子周围等距且紧邻的Ag原子有12个(J)

⑸图5所示ZnS晶胞中每个S2-周围距离最近的Z/+有4个(J)

(6)图6所示FeS2晶胞中距离每个Sy最近的Fe2+可以构成一个正八面体(V)

【解析】⑴晶胞中Cu个数为8X：+4X：+1=4,Fe个数为4X：+6X；=

4,S个数为8,晶体的化学式为CuFeSz。(2)晶胞中V个数为8X：+1=2,。个

数为4X；+2=4,晶体的化学式为VO2。(3)每个A1周围距离最近的Mg的数目

为8o

知识日晶胞密度的计算

晶体微粒与拉、p之间的关系：若1个晶胞中含有x个微粒，则1mol晶胞中

含有xmol微粒，其质量为为微粒的摩尔质量)；又1个晶胞的质量为

g(〃为晶胞的体积)，贝lj1mol晶胞的质量为pa3NAg,因此有xM=pa3NAo

［及时巩固］

颤同(l)Ni2c的晶胞结构如图1所示。

①Ni2c晶体中，C周围距离最近且相等的Ni的数目为o

3

②若阿伏加德罗常数的值为NA,则Ni2c晶体密度"=g/cm(Ni—59)O

(2)白磷(P4)的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图2(小圆圈表示白磷分子)。

已知晶胞的边长为acm,设阿伏加德罗常数为NAUIOI-I,则该晶胞中含有的P原

子的个数为,该晶体的密度为g/cnA用含NA、。的式子表示)。

(3)硒化锌亿nSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图3所示，每个Zn

周围最近的Zn数目为个；若晶胞密度为pg/cnA则zn与Se间的

最短距离为nm(列出计算式，Se-79)。

OZn・Se，图3)(*AsOCd)，图4)

(4)碑化镉可以看作是石墨烯的3D版，其晶胞结构如图4,As为面心立方堆

积，Cd占据As围成的四面体空隙，空隙占有率75%,故Cd为“具有两个真空

的立方晶格”，如图“①”和"②”位是“真空”。建立如图的原子坐标系，①

[333]

号位的坐标为〔4'4'4J,则③号位原子坐标参数为o晶胞参数为。

pm,阿伏加德罗常数的值为NA,神化镉的摩尔质量为"g/mol,则该晶胞的密度

为g/cm3例计算式即可)。

【答案】⑴①6②晨日(2)16⑶12

73NACI2cQNA

-10

(aX10)WA

【解析】(1)①分析晶胞结构可知，Ni2c晶体中白球数目为8X：=1,黑球

数目为2,结合化学式，白球为C,与C距离最近且相等的Ni的数目为6。②结

合①的分析可知，Ni2c晶胞中含有2个Ni原子，1个C原子，晶胞质量=

59X2+12g,晶胞体积=二小。*10-21cm3,"=曰=**\/cm3。(2)根据均摊

法可知，晶胞中P4分子数目为8X：+6X：=4,则晶胞中P原子数目为4X4=16,

82

31

16X—g406

3

晶胞质量为16X^g,晶胞体积为(acm)3,晶体密度为—A^=^g/cmo(3)晶

以(acm)3aN^

胞中Zn原子数目=8XJ+6X：=4、Se原子数目为4,晶胞质量二七寸土65%,

82TVA

口出工口4X(79+65)[日出±±上3/4X(79+65),

晶胞体积=--------2cm3,晶胞棱长。'/—J——4m3=

pNzvpN\

:MX(79+65)X107nmZn与Se间的最短距离为正方体对角线长的I，即为其

\1PNA44

*/4X(79+65)Xi()7nm0(4)根据均摊法,该晶胞中As原子个数为8x1+

4VPNA8

6X1=4,Cd原子的个数为6,所以晶体的化学式为Cd3As2,神化镉的摩尔质量

为Mg/mol,则晶胞的质量m=Wg,晶胞参数为apm,晶胞的体积匕=(aX1CF

NA

陟cm',所以晶体的密度"=：=伍蓝、嬴3^3。

-------------〈深度指津)--------------

离子晶体的熔点高低判断

一般地说，离子晶体中阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子

间的作用力就越强，其离子晶体的熔'沸点就越高，如熔点：MgO>MgCl2)

NaCl>CsClo离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。

课堂评价对应学生用书P58

1.已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为(C)

A.XYZ

C.XY4ZD.X4Y2Z

2.几种氯化物的熔、沸点，记录如下:

氯化物

NaClMgChAlChSiCl4CaCl2

熔点/℃801712190-68782

沸点/℃14651418230571600

根据数据分析，属于分子晶体的是(B)

A.NaCl、MgChxCaCl2

B.AlChxSiCl4

C.NaClxCaCl2

D.全部

3.(2023・韶关一模)钙钛矿晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(D)

A.晶体的化学式为CaTiCh

B.其组成元素中电负性最大的是0元素

C.基态Ti原子价层电子排布式为3d24s2

D.金属离子与氧离子间的作用力为共价键

【解析】根据晶胞结构图，晶胞中，Ca原子数为1,Ti原子数为8X：=1,

8

。原子数为12X：=3,晶体的化学式为CaTiCh,A正确；组成元素中电负性：

0>Ti>Ca,B正确；基态Ti原子价层电子排布式为3d24s2,C正确；金属离子与

氧离子间的作用力为离子键，D错误。

4.(l)MgO具有NaCl型晶体结构，其结构如图1所示。已知MgO晶胞边长

为0.42nm,则MgO的密度为g/cm3(保留小数点后一位)；相邻Mg?+之

间的最短距离为nm(已知啦=1.414,忐=1.732；结果保留小数点后两

位)，每个Mg2+周围具有该距离的Mg2+个数为。

(2)金属铭的晶胞结构如图2所示，设晶胞边长为anm,则铭的原子半径为

nmo

(3)(2023•淮南一模)科学家们已经用甲烷制出了金刚石，人造金刚石在硬度上

与天然金刚石几乎没有差别。请根据图3金刚石结构模型及晶胞，回答下列问题:

晶体结构模型

①1个金刚石晶胞中所含碳原子数为,已知原子a、b的分数坐标为

（0。0）和0,；,；,原子c的分数坐标为o

②若碳原子半径为mm,则金刚石晶胞的密度为g/cm"设NA为阿伏

加德罗常数的值，用含r的计算式表示）。

电~-19、卜

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

416A^r3

【解析】（1）由晶胞结构可知，氧化镁晶胞中位于顶点和面心的氧离子的个

数为8X"6X1=4,位于棱上和体心的镁离子个数为12X1+1=4,则每个晶胞

824

中含有4个MgO,设晶胞密度为d,由晶胞质量公式可得一4X^40^=（0.42X10-

U.U4JL

7评，解得^3.6g/cm3；相邻Mg2+之间的最短距离为

0.5X1.414X0.42nm^0.30nm；每个Mg2+周围具有该距离的Mg?+个数为12。⑵

依据图示晶体可知，铭为体心立方堆积，则存在4r=加凡铭的原子半径为ganm。

4

⑶②1个金刚石晶胞中所含碳原子数为8X：+6X：+4=8,金刚石体对角线上的

o2

四个原子紧密相连，设晶胞棱长为处则。=:晶胞体积=/，则金刚石晶胞

93

的密度为2=彳=X1021g/cm3

16N\r3o

：EJ望-及时课后小结，学清吃透-

inn盲

猿示请老师布置同学们及时完成《配套精练》中的练习。

第6讲晶体结构与性质

1.判断正误，正确的“，不正确的打“X”。

(1)单晶硅为分子晶体(X)

(2)K0H为离子晶体(J)

(3)FeCL(沸点为316℃)为分子晶体(J)

(4)固态ASH3属于共价晶体(x)

(5)GaN(结构与晶体硅类似)属于离子晶体(x)

(6)尿素晶体为分子晶体(J)

(7)H2s04晶体属于共价晶体(x)

(8)A1N(高温陶瓷材料)是分子晶体(x)

(9)干冰的晶体类型为共价晶体(x)

(10)SO2晶体的类型为共价晶体(x)

(11)固态H2O2属于分子晶体(V)

(12)NF3与NH4HF2形成的晶体类型相同(x)

(13)CO2与SiCh晶体类型相同(x)

(14)前五周期的VDA族元素单质的晶体类型相同(V)

2.(2023・厦门二检)一种光催化材料的晶胞如图，属于立方晶系，其晶胞参数

为anm(Ce-140)。下列说法错误的是(B)

A.晶体的化学式为CeO2

B.晶体中与Ce距离最近且相等的Ce有6个

C.氧原子位于Ce构成的四面体空隙中

c曰/+一+二4X(140+16X2),：

D.晶体沱度为--_:----g/cm3

6.02X1023Xa3X1021

【解析】根据均摊法，晶胞中含8xJ+6X*4个Ce、8个O,则晶体的

82

化学式为CeO2,A正确；晶体中与Ce距离最近且相等的Ce有12个，B错误;

氧原子位于Ce构成的四面体空隙中的体心，C正确；晶体密度p=,=

4X(140+16X2)

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

______g/cm3=g/cm3,D正确。

23321

a3xIQ-21______6.02X10XaX10-

3.(2023•福州4月模拟)某复合氧化物的晶胞结构如图(Cr—52)。下列说法不

正确的是(D)

A.该复合氧化物的化学式为CaCrCh

B.若图中A的原子坐标为(0,0,0),则C的原子坐标为(0,0.5,0.5)

C.若该晶体密度为Qg/cn?,钙和氧的最近距离为mm,则阿伏加德罗常数

140

7VA—r___H101

p(y2aX10

D.由晶胞结构可知，与1个钙原子等距离且最近的氧原子有8个

【解析】Ca位于顶点，个数为8X：=1,Cr位于体内，个数为1,O位于

面上，个数为6X；=3,化学式为CaCrCh,A正确；C位于面心，因此C的坐标

为(0,0.5,0.5),B正确；钙原子和氧原子最近距离是面对角线的一半，面对角线长

为2anm,即晶胞边长为啦。nm,晶胞的体积为32axi。刀氏!*则晶胞密度"

—X(40+52+16X3)14n

11Y

=必________________g/cnA阿伏加德罗常数NAM0c正确；

(也aXIO”2axi07)3

以顶点Ca为标准，离Ca原子最近的O原子在面心，共有12个，D错误。

4.(2023•武汉武昌模拟)某储氢材料铺镁合金的晶胞结构如图所示(Ni—59,

La—139)O下列说法错误的是(D)

A.该物质的化学式为LaNis

B.距离La最近且相等的Ni的数目为6

C.利用原子光谱可鉴定储氢材料中的La元素

D.晶体密度：p=----叱?3、-----g/cm3

“3X10-36Xa2WA

【解析】该晶胞中La原子个数为12X：+2X|=3,Ni原子个数为18x1+

622

6=15,贝IjLa、Ni原子个数之比为3：15=1：5,化学式为LaNis,A正确；以底

面中心La原子为例，与其距离最近且相对的Ni原子个数是6,B正确；原子光

谱可以鉴定金属元素，C正确；该晶胞的体积为:X(qX10一

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

2yVN\

3X434

=4…D错误。

2

5.(2023•武汉武昌模拟)石墨焕被誉为“下一代奇迹材料”，其结构如图所示。

下列说法错误的是(B)

A.与石墨烯互为同素异形体

B.有3种杂化方式的碳原子

C.图示中所有原子均共平面

D.石墨焕可应用于电子领域

【解析】石墨焕和石墨烯都是由碳元素组成的结构不同的单质，二者互为同

素异形体，A正确；石墨焕具有碳碳三键和苯环结构，所以碳原子具有sp和sp22

种杂化方式，B错误；碳碳三键是直线形结构，苯环是平面形结构，则石墨焕具

有二维平面结构，C正确；石墨焕具有很高的兀共聊性，具有很强导电性，可以应

用与电子领域，D正确。

6.(2023•广州一模)四氯化错(GeCL)是光导纤维的常用掺杂剂，错元素与硅元

素同族。下列说法不正确的是(B)

A.基态Ge原子价层电子排布式为4s24P2

B.GeCL的熔点比SiCL低

C.GeCl4的空间结构为正四面体形

D.第一电离能大小：Cl>Si>Ge

【解析】GeC14与SiCL晶体都属于分子晶体，GeCk的相对分子质量大，分

子间作用力大，则GeCL的熔点比SiCL高，B错误。

7.“结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关性质的比较正确的是

A.在水中的溶解度：戊醇〈乙醇

B.熔点：MgO<CaO

C.硬度：金刚石(碳化硅(硅

D.第一电离能：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正确；MgO和CaO都是离子晶体，由于Ca2+的半径大于Mg2+,所以CaO

的晶格能小于MgO的晶格能，则熔点：MgO>CaO,B错误；原子半径：Si>C,

三者都为共价晶体，原子半径越大，共价键的键能越小，则硬度越小，即硬度：

金刚石>碳化硅〉硅，C错误；同周期元素随原子序数增大，第一电离能呈增大趋

势，P原子3P能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电

离能：C1>P>S,D错误。

8.(1)(2023•福建泉州质检)氧化钺晶胞结构如图1所示，则1号Be原子的原

子坐标为。

*Fe

OBeOC

•O

pm—

图2

⑵某C、Fe合金的晶胞结构如图2所示：若该晶体的晶胞参数为apm、bpm、

cpm,a=/3=y=9Q°,密度为Qg/cn?,则NA为（写出计算式即可）。

图3

（3）（2023•山东卷）一定条件下，CuCb、K和F2反应生成KC1和化合物X。已

知X属于四方晶系，晶胞结构如图3