资源简介

(共52张PPT)
第32讲　晶体结构与性质
1．了解物质的聚集状态，能说出晶体与非晶体的区别，认识简单的晶胞。
2．能借助各种晶体模型说明晶体中的微粒及微粒间的相互作用。
3．了解各类晶体结构与性质的关系，能比较各类晶体熔、沸点的高低。
01
考点梳理 高效演练
考点一　物质的聚集状态　晶体与非晶体

1．物质的聚集状态
(1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有______、_______以及介乎________和____________之间的塑晶态、液晶态等。
晶态
非晶态
晶态
非晶态
(2)等离子体和液晶。
物质 概念 主要性能
等离
子体 由________、___________和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体 具有良好的导电性和流动性
液晶 介于液态和晶态之间的物质状态 既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性
电子
阳离子
2.晶体与非晶体
(1)晶体与非晶体的区别。
项目 晶体 非晶体
微观
结构 原子在三维空间里呈________________排列 原子排列相对无序
性质特征 自范性 有 没有
熔点 固定 不固定
各向异性 有 无
二者区
别方法 间接方法 测定其是否有固定的________
科学方法 对固体进行__________实验
周期性有序
熔点
X射线衍射
(2)获得晶体的三条途径：①熔融态物质凝固；②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；③溶质从溶液中析出。
[易错秒判]
(1)在物质的三态相互转化过程中只是分子间距离发生了变化(　　)
(2)具有规则几何外形的固体一定是晶体(　　)
(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)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块(　　)
×
×
√
√
√
1．下列关于物质聚集状态的叙述错误的是(　　)
A．在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列
B．非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章
C．物质的聚集状态除了晶态、非晶态，还有塑晶态、液晶态等
D．等离子体是指由电子、阳离子组成的带有一定电荷的物质聚集体
解析：液晶分子间的相互作用容易受温度、压力、电场的影响，在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列，A正确；内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质称为非晶体，B正确；物质的聚集状态有晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等，C正确；等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，D错误。
√
2．(2025·深圳质检)我国现已能够拉制出直径为300毫米的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是(　　)
A．形成晶体硅的速率越大越好
B．晶体硅有固定的熔、沸点，研碎后就变成了非晶体
C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
解析：A项，晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，并不是结晶速率越大越好；B项，晶体有固定的熔、沸点，研碎后依然是晶体；C项，X射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列区分出晶体与非晶体；D项，晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系。
考点二　常见晶体的结构模型

1．晶胞的概念分析及相关计算
(1)概念：描述晶体结构的基本单元。晶体中晶胞“无隙并置”排列。
①“无隙”：相邻晶胞之间没有任何间隙。
②“并置”：所有晶胞______排列，______相同。
平行
取向
(3)晶胞中微粒配位数的计算
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)的配位数指的是该原子(或分子)最接近且等距的原子(或分子)的数目。常见晶胞的配位数如下：
②离子晶体的配位数：一个离子周围最接近且等距的异种电性离子的数目。
2．典型晶体模型
4
正四面体
109°28′
6
1∶2
4
1∶2
12
6
12
4
4
8
6
2
范德华力
1．(1)结合下图可知，钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为__________、__________、________、________。
2　
2　
8
8
(2)现有甲、乙两种晶体的晶胞。
①甲晶体中每个晶胞含有A、B的个数分
别为________，其化学式是________。
②乙晶体中每个晶胞含有A、B、C的个
数分别为____________，其化学式是________。
4、4
AB
AB4C2
2．(2025·珠海阶段练习)钛酸锶的晶体结构可描述为Ti位于Sr构成的立方体体心和O构成的正八面体的体心，形成如下图所示的结构单元。该物质的晶胞中，粒子个数最简比Sr∶Ti∶O＝___________，其晶胞中一个O周围和它最近且距离相等的O有________个。
1∶1∶3
8
√
3．有关晶体的结构如下图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．在NaCl晶体中，距Cl－最近的Na＋形成正
八面体
B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个
Ca2＋
C．冰晶体中每个水分子与另外4个水分子形
成四面体结构
D．该气态团簇分子的分子式为EF
解析：气态团簇分子不同于晶胞，该气态团簇分子中含有4个E原子、4个F原子，故分子式为E4F4或F4E4，故D错误。
√
4．碳元素有多种同素异形体，其中C60、石墨与金刚石的结构如下图所示。已知C60的结构是由正五边形和正六边形组成的凸32面体。下列有关说法正确的是(　　)
A．C60中含有20个正五边形和12个
正六边形
B．石墨的层内碳原子之间只存在σ键
C．石墨的层间碳原子之间存在化学键
D．如图所示的金刚石晶胞中有8个碳原子
考点三　四种常见晶体类型及其性质比较

1．四种常见晶体的比较
类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成微粒 ______ _______ 金属阳离子、自由电子 _____________
粒子间的
相互作用力 _________
(某些含氢键) ________ ________ ________
分子
原子
阴、阳离子
范德华力
共价键
金属键
离子键
类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大
熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 难溶于常见溶剂(部分与水反应) 大多易溶于水等极性溶剂
导电、导热性 一般不导电，溶于水后有的能导电 一般不具有导电性 电和热的优良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电
类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
物质类
别及举例 部分非金属单质(如卤素、氧气、硫)、稀有气体、所有非金属氢化物(如水、硫化氢、氨)、几乎所有的酸、部分非金属氧化物(如CO2、SO2)、绝大多数有机化合物(有机盐除外) 某些单质(如金刚石、硅、晶体硼、锗、灰锡)、某些非金属化合物(如SiC、SiO2、Si3N4) 纯金属(如
Na、Al、Fe)、合金
(如青铜) 金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)
2．晶体熔、沸点的比较方法
(1)不同类型晶体。
熔、沸点高低的一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。
(2)相同类型晶体。
晶体类型 比较方法
金属晶体 金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键越强，金属的熔、沸点越高
离子晶体 阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，熔、沸点越高
晶体类型 比较方法
共价晶体 原子半径越小，键长越短，熔、沸点越高
分子晶体 ①组成和结构相似，相对分子质量越大，熔、沸点越高；能形成分子间氢键的分子晶体的熔、沸点反常得高
②组成和结构不相似(相对分子质量接近)，分子的极性越大，熔、沸点越高
[易错秒判]
(1)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子(　　)
(2)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低(　　)
(3)离子晶体是由阴、阳离子构成的，所以离子晶体能够导电(　　)
(4)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体(　　)
(5)冰中包含的作用力有范德华力、氢键和共价键(　　)
(6)金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子(　　)
×
×
×
√
√
×
1．在下列物质中：NaOH、Na2S、H2O2、CaC2、(NH4)2S、CCl4、C2H2、SiC、晶体硅、晶体氩。
(1)只含有离子键的离子晶体是_______。
(2)既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是________________。
(3)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)既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是__________________。
(5)形成的晶体为分子晶体的是_________________________________。
(6)含有极性共价键的共价晶体是_________________。
Na2S
NaOH、(NH4)2S
(NH4)2S
CaC2
H2O2、CCl4、C2H2、晶体氩
SiC
2．下列有关晶体类型的判断正确的是(　　)
√
选项 晶体的性质 晶体的类型
A SiI4：熔点120.5 ℃，沸点271.5 ℃ 共价晶体
B B：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大 金属晶体
C 锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，晶体导电 共价晶体
D FeCl3：熔点282 ℃，易溶于水，也易溶于有机溶剂 分子晶体
3.K和Cr位于同一周期，且核外最外层电子数相同，但金属K的熔、沸点比金属Cr的低，原因是____________________________________________。
4．FeF3具有较高的熔点(高于1 000 ℃)，其化学键类型是________，FeBr3的相对分子质量大于FeF3的，但其熔点只有200 ℃，原因是
_______________________________________________________________。
5．已知氨(NH3，熔点：－77.8 ℃、沸点：－33.5 ℃)，联氨(N2H4，熔点：2 ℃、沸点：113.5 ℃)，解释其熔、沸点高低的主要原因：
__________________________________________________________。
K的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱
离子键
FeF3属于离子晶体，FeBr3的化学键以共价键为主，属于分子晶体
联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子间形成氢键的数目
6．已知氮化硼与砷化镓属于同种类型的晶体。两种晶体中熔点较高的是_____ (填化学式)，其理由是_______________________________________
__________________________________________________________。
7．一些氧化物的熔点如下表所示：


解释表中氧化物之间熔点差异的原因：
____________________________________________________________________________________________________________________。
BN
氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2
熔点/°C 1 570 2 800 23.8 －75.5
两种晶体均为共价晶体，N和B的原子半径较小，键能较大，熔点较高
Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体；离子键：MgO>Li2O；分子间作用力(相对分子质量)：P4O6>SO2
02
真题研做 高考通关
1．(2022·新高考湖北卷)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是(　　)
A．具有自范性
B．与C60互为同素异形体
C．含有sp3杂化的碳原子
D．化学性质与金刚石有差异
√
解析：A．自范性是晶体的性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；B．碳玻璃和C60均是由碳元素组成的不同的单质，所以二者互为同素异形体，B正确；C．碳玻璃具有高硬度，结构与金刚石类似，所以含有sp3杂化的碳原子，C正确；D．金刚石与碳玻璃互为同素异形体，二者的性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异，D正确。
√
2．(2022·新高考山东卷)AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N—Al、N—Ga。下列说法错误的是(　　)
A．GaN的熔点高于AlN的
B．晶体中所有化学键均为极性键
C．晶体中所有原子均采取sp3杂化
D．晶体中所有原子的配位数均相同
3．(2023·新高考重庆卷)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如下图所示，下列说法错误的是(　　)
A．中心原子的配位数是4
B．晶胞中配合物分子的数目为2
C．晶体中相邻分子间存在范德华力
D．该晶体属于混合型晶体
√
4．(2024·新高考湖北卷)黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au Cu合金的三种晶胞结构如下图所示，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是　(　　)

A．Ⅰ为18K金
B．Ⅱ中Au的配位数是12
C．Ⅲ中最小核间距：Au—CuD．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1
√
5．(2023·新高考广东卷)由CoCl2可制备AlxCoOy晶体，其立方晶
胞如右图所示。Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整
数，则Co在晶胞中的位置为________；晶体中一个Al周围与其
最近的O的个数为______。
解析：根据题干和题图信息可知，晶胞中Co、Al都只有一个，O(白球)有3个，又Al与O最小间距大于Co与O最小间距，故Al在顶点，Co在体心；晶胞中Al位于顶点，O位于面心，故晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为12。
体心
12
6．(2024·新高考北京卷)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如下图所示，白锡具有体心四方结构，灰锡具有立方金刚石结构。

(1)灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有________个。
(2)若白锡和灰锡的晶胞体积分别为V1 nm3和V2 nm3，则白锡和灰锡晶体的
密度之比是________。
4　课时跟踪练32
[基础巩固]
1．下列各组物质的晶体类型相同的是(　C　)
A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl
C．Cu和Ag D．SiC和MgO
解析：A．SiO2为共价晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同；B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同；C．Cu 和Ag都为金属晶体，晶体类型相同；D．SiC为共价晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同。
2．下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是　(　B　)
A．液晶中分子的长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性
B．等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成
C．纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化
D．超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体
解析：液晶分子沿分子长轴方向有序排列，从而表现出类似晶体的各向异性，故A正确；等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，故B错误；纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化，故C正确；超分子内部的多个分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体，故D正确。
3．下列各组物质性质的比较中，结论正确的是(　B　)
A．分子的极性：BCl3>PCl3
B．沸点：邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛
C．熔点：MgCl2D．硬度：C(金刚石)解析：A．BCl3的中心B原子上的孤电子对数为＝0、价层电子对数为3＋0＝3，故为sp2杂化，空间结构为平面正三角形，为非极性分子；PCl3的中心P原子上的孤电子对数为＝1、价层电子对数为3＋1＝4，故为sp3杂化，空间结构为三角锥形，为极性分子，A错误。B．邻羟基苯甲醛存在分子内氢键、对羟基苯甲醛存在分子间氢键，沸点：邻羟基苯甲醛＜对羟基苯甲醛，B正确。C．氯化镁属于离子晶体、 氯化铝属于分子晶体，离子键强于分子间作用力，故熔点：MgCl2＞AlCl3，C错误。D．金刚石与碳化硅均属于共价晶体，碳原子半径小于硅原子半径，碳碳键比碳硅键更牢固，硬度：C(金刚石)＞SiC，D错误。
4．下表是对应物质的熔点(℃)：
BCl3 Al2O3 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 干冰 SiO2
－107 2 073 920 801 1 291 190 －57 1 723
下列判断错误的是(　B　)
A．铝的化合物形成的晶体中有离子晶体
B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C．同族元素的氧化物可能形成不同类型的晶体
D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
解析：氟化铝的熔点较高，属于离子晶体，A项正确；题表中BCl3、AlCl3和干冰均是分子晶体，B项错误；同族元素的氧化物可能形成不同类型的晶体，如干冰是分子晶体，二氧化硅是共价晶体，C项正确；题表中Al2O3与SiO2均是共价晶体，Al与Si位于不同主族，D项正确。
5．黑砷在催化电解水方面受到关注，其晶体结构如下图所示，与石墨类似。下列说法正确的是(　C　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea103.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．黑砷中As—As的强度均相同
B．黑砷与C60都属于混合型晶体
C．黑砷与石墨均可作为电的良导体
D．黑砷单层中As原子与As—As的个数比为1∶3
解析：A．根据题图可知，黑砷中存在的As—As的键长不同，故键能不同，故A错误；B．C60属于分子晶体，黑砷晶体结构类似石墨，石墨晶体中既有共价键，又有范德华力，为混合型晶体，所以黑砷属于混合型晶体，故B错误；C．黑砷晶体结构与石墨类似，石墨是电的良导体，故黑砷也是电的良导体，故C正确；D．根据题图可知，黑砷晶体每层原子之间组成六元环结构，一个正六边形有6个As，每个As与相邻的3个As以As—As相结合，即每个As属于3个正六边形，实际属于这个正六边形的As原子数为6×＝2，同理，一个正六边形有六条边，但每个As—As属于相邻的两个正六边形，实际属于这个正六边形的As—As个数为6×＝3，故黑砷单层中As原子与As—As的个数比为2∶3，故D错误。
6．(2025·广东调研)Ni(CO)4(四羰合镍，沸点为43 ℃，其结构如下图所示)是有机化合物羰基化反应的催化剂，也可用于制备高纯镍(镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，其体积为a3)。下列说法错误的是(　C　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDB6.tif" \* MERGEFORMATINET
A．图中Ni(CO)4中含有σ键的数目为8
B． Ni(CO)4晶体的类型为分子晶体
C．镍的晶胞中镍原子配位数为8
D．镍的晶胞中镍原子半径为a
解析：已知单键为σ键，三键有1个σ键和2个π键，由题图可知，Ni(CO)4中含有σ键的数目为8，A正确；由题干信息可知，Ni(CO)4的沸点为43 ℃，沸点较低，故Ni(CO)4晶体的类型为分子晶体，B正确；由题干信息可知，镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，故镍的晶胞中镍原子配位数为＝12，C错误；由题干信息可知，镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，其体积为a3，则晶胞的边长为a，则面对角线为镍原子半径的4倍，故镍的晶胞中镍原子半径为a，D正确。
7．(2025·广州铁一中学月考)一种含Ga、Ni、Co元素的记忆合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，形成如图Ⅰ所示的结构单元；某含Ni催化剂结构简式如图Ⅱ所示。下列说法正确的是(　D　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDB4.tif" \* MERGEFORMATINET
A．关于图Ⅰ，该合金的晶胞中，粒子个数最简比Ga∶Ni∶Co＝1∶1∶1
B．关于图Ⅰ，该合金的立方晶胞的体积为a3 nm3
C．关于图Ⅱ，C原子杂化类型为sp2；电负性：P>Cl>Ni
D．关于图Ⅱ，该物质中Ni为＋2价
解析：Co构成立方体，Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，根据均摊原则，该合金的晶胞中，粒子个数最简比Ga∶Ni∶Co＝1∶1∶2，故A错误。Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，晶胞的边长为距离最近的2个Ni原子的距离，为2a nm，该合金的立方晶胞的体积为8a3 nm3，故B错误。关于图Ⅱ，苯环为平面结构，苯环上的C原子杂化类型为sp2；元素非金属性越强，电负性越大，电负性：Cl>P>Ni，故C错误。关于图Ⅱ，Ni与Cl形成共价键，Ni与P形成配位键，该物质中Ni为＋2价，故D正确。
8．CeO2纳米粒子在抗病毒和抗肿瘤方面有无限潜力。其晶胞结构如下图所示，M的坐标为(0，0，0)，下列说法正确的是(　D　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\25-DP5.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．一个晶胞中有14个Ce4＋
B．Ce4＋的配位数为6
C．N的坐标为(，，)
D．每个O2－周围与它最近且等距的O2－有6个
解析：A．由题图可知，Ce4＋位于晶胞的顶点和面心，个数为8×＋6×＝4，A错误；B．由题图可知，Ce4＋的配位数为8，B错误；C．由题图可知，N的坐标为，C错误；D．每个O2－周围与它最近且等距的O2－有6个，D正确。
9．(2025·广东阶段练习)废旧锂离子电池的负极可回收碳。碳有多种单质：图a是金刚石晶胞，图b是C60分子结构。碳也能形成多种化合物，图c是γ 氮化碳的分子结构。
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDB9.tif" \* MERGEFORMATINET
(1)金刚石中两个C原子的最近距离为x nm，金刚石的密度为________g·cm－3(设NA为阿伏加德罗常数的值，用含x的代数式表示)。下列事实不能作为金刚石属于晶体依据的是________(填字母)。
A．难溶于水
B．导热性的各向异性
C．X射线衍射实验有明锐衍射峰
D．有固定熔点
(2)C60分子内有32个面，均为正五边形或正六边形，每个C与周围三个C成键，每个C60分子有________个正六边形。
(3)γ 氮化碳分子中所有原子均达稳定结构，其分子式为________。
解析：(1)由金刚石晶胞结构可知，两个C原子的最近距离为晶胞体对角线的，所以晶胞边长a和x的关系为a＝4x，则a＝x，ρ＝ g·cm－3＝g·cm－3＝×1021g·cm－3；难溶于水与金刚石是否属于晶体没有关系，故选A。(2)根据题图b，每个C由3个面共用，设有m个正五边形，n个正六边形，可得m＋n＝32，5m＋6n＝60×3，联立解方程组得n＝20，每个C60分子有20个正六边形。(3)题图c是分子结构，根据题图c可知，γ 氮化碳分子式为C6N8。
答案：(1)×1021　A　(2)20　(3)C6N8
[素养提升]
10．图1为磷化硼的晶胞结构，图2为硼酸晶体的层状结构(虚线表示氢键)。下列说法错误的是(　C　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\24GA57.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．磷化硼的化学式为BP
B．磷化硼晶体中含有配位键
C．H3BO3是三元酸
D．含1 mol H3BO3的硼酸晶体中有3 mol氢键
解析：A．由题图1可知，磷化硼晶胞中有4个B，4个P，B与P的原子个数之比为1∶1，故磷化硼的化学式为BP，A正确；B．磷化硼中B原子与周围4个P原子成键，同时P原子与周围4个B原子成键，其中有3个共价键，P原子有一个孤电子对，B原子有一个空轨道，形成1个配位键，B正确；C．H3BO3中B原子有一个空轨道，可结合OH－的孤电子对形成配位键，即H3BO3的电离方程式为H3BO3＋H2O===－＋H＋，所以H3BO3是一元酸，C错误；D．由题图2可知，每个硼酸分子周围有6个氢键，而每个氢键被2个硼酸分子共用，根据“均摊法”，1 mol硼酸晶体中有6 mol×＝3 mol氢键，D正确。
11．钙钛矿是以俄罗斯矿物学家Perovski的名字命名的，最初单指钛酸钙这种矿物[如下图(a)]，此后，把结构与之类似的晶体统称为钙钛矿型物质。某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导体材料的结构如下图(b)所示，其中A为CH3NH，另外两种离子为I－和Pb2＋。下列说法错误的是(　B　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\a24-172.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．钛酸钙的化学式为CaTiO3
B．图(b)中，X为Pb2＋
C．CH3NH中含有配位键
D．图(a)晶胞中与每个Ca2＋紧邻的O2－有12个
解析：A．题图(a)中，Ca2＋位于8个顶点，个数为8×＝1，Ti4＋位于体心，个数为1，O2－位于6个面心，个数为6×＝3，钛酸钙的化学式为CaTiO3，故A正确；B．题图(b)中，A、B、X分别位于晶胞的顶点、体心和面心，根据“均摊法”可以确定1个晶胞中有1个A、1个B和3个X，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零可知，CH3NH和Pb2＋均有1个，I－有3个，故X为I－，故B错误；C．类比NH成键情况可知，CH3NH中含有H＋与—NH2形成的配位键，故C正确；D．Ca2＋位于顶点，与邻近的3个面的面心上的O2－紧邻，每个顶点参与形成8个晶胞，每个面参与形成2个晶胞，因此与每个Ca2＋紧邻的O2－有3×8÷2＝12个，故D正确。
12．一种由A、B、C三种元素组成的新物质是潜在的拓扑绝缘材料，其结构如图甲、乙所示(晶胞参数已在图中标出)。下列说法不正确的是(　D　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea110.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．图乙是该物质的晶胞单元
B．晶胞中A、B、C三种原子的个数之比为1∶1∶2
C．A、B原子之间的最短距离为x nm
D．该晶体中，1个B原子周围距离最近的C原子数为6
解析：A项，晶胞是晶体的最小重复单元，对比图甲和图乙，图乙是该物质的晶胞单元，A正确；B项，由图乙知，晶胞中A的数目为8×＋4×＋1＝4，B的数目为4×＋6×＝4，C的数目为8，故晶胞中A、B、C三种原子的个数之比为1∶1∶2，B正确；C项，A、B原子之间的最短距离是面对角线的，即x nm，C正确；D项，该晶体中，1个B原子周围距离最近的C原子数为4，D错误。
13．(2025·广州质检)过渡金属硫族化合物Cu2ZnSbS4为具有良好可控性的半导体材料，可用于太阳能电池制备、激光技术、光催化水的裂解等领域。Cu2ZnSbS4的四方晶胞如下图所示。
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\a24-205.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)Sb位于晶胞的顶点和体心，图中A代表的原子是________。
(2)A的原子分数坐标为(0，，)，B的原子分数坐标为(，0，)，C的原子分数坐标为________。
(3)设阿伏加德罗常数的值为NA，Cu2ZnSbS4的密度为____________g·cm－3(列出计算表达式)。
解析：(1)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的Sb原子个数为8×＋1＝2，位于面上的小灰球的个数为8×＝4，位于面心和棱上的小白球的个数为2×＋4×＝2，位于体内的大灰球的个数为8，由晶体的化学式为Cu2ZnSbS4可知，小灰球为铜原子，小白球为锌原子，大灰球为硫原子。
(2)由位于yz面上的A的原子分数坐标为(0，，)和位于xz面上的B的原子分数坐标为(，0，)可知，C的原子分数坐标为(1，，)。
(3)晶胞密度ρ＝ g·cm－3＝ g·cm－3。
答案：(1)Cu
(2)(1，，)
(3)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第32讲　晶体结构与性质
INCLUDEPICTURE "复习目标LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\（广东上目录）2026高三一轮优化化学教参\\复习目标LLL.TIF" \* MERGEFORMATINET
1．了解物质的聚集状态，能说出晶体与非晶体的区别，认识简单的晶胞。
2．能借助各种晶体模型说明晶体中的微粒及微粒间的相互作用。
3．了解各类晶体结构与性质的关系，能比较各类晶体熔、沸点的高低。
INCLUDEPICTURE "考点梳理高效演练.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\（广东上目录）2026高三一轮优化化学教参\\考点梳理高效演练.TIF" \* MERGEFORMATINET
考点一　物质的聚集状态　晶体与非晶体
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\（广东上目录）2026高三一轮优化化学教参\\必备知识.tif" \* MERGEFORMATINET
1．物质的聚集状态
(1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有______、______以及介乎________和____________之间的塑晶态、液晶态等。
(2)等离子体和液晶。
物质 概念 主要性能
等离子体 由________、____________和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体 具有良好的导电性和流动性
液晶 介于液态和晶态之间的物质状态 既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性
2.晶体与非晶体
(1)晶体与非晶体的区别。
项目 晶体 非晶体
微观结构 原子在三维空间里呈________________排列 原子排列相对无序
性质特征 自范性 有 没有
熔点 固定 不固定
各向异性 有 无
二者区别方法 间接方法 测定其是否有固定的________
科学方法 对固体进行__________实验
(2)获得晶体的三条途径：①熔融态物质凝固；②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；③溶质从溶液中析出。
[答案自填]　晶态　非晶态　晶态　非晶态
电子　阳离子　周期性有序　熔点　X射线衍射
[易错秒判]
(1)在物质的三态相互转化过程中只是分子间距离发生了变化(　×　)
(2)具有规则几何外形的固体一定是晶体(　×　)
(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)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块(　√　)
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\（广东上目录）2026高三一轮优化化学教参\\关键能力.tif" \* MERGEFORMATINET
1．下列关于物质聚集状态的叙述错误的是(　D　)
A．在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列
B．非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章
C．物质的聚集状态除了晶态、非晶态，还有塑晶态、液晶态等
D．等离子体是指由电子、阳离子组成的带有一定电荷的物质聚集体
解析：液晶分子间的相互作用容易受温度、压力、电场的影响，在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列，A正确；内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质称为非晶体，B正确；物质的聚集状态有晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等，C正确；等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，D错误。
2．(2025·深圳质检)我国现已能够拉制出直径为300毫米的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是(　C　)
A．形成晶体硅的速率越大越好
B．晶体硅有固定的熔、沸点，研碎后就变成了非晶体
C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
解析：A项，晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，并不是结晶速率越大越好；B项，晶体有固定的熔、沸点，研碎后依然是晶体；C项，X射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列区分出晶体与非晶体；D项，晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系。
考点二　常见晶体的结构模型
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\（广东上目录）2026高三一轮优化化学教参\\必备知识.tif" \* MERGEFORMATINET
1．晶胞的概念分析及相关计算
(1)概念：描述晶体结构的基本单元。晶体中晶胞“无隙并置”排列。
①“无隙”：相邻晶胞之间没有任何间隙。
②“并置”：所有晶胞______排列，______相同。
(2)晶胞中微粒数目的计算——均摊法。
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
若某个粒子为N个晶胞所共有，则该粒子有属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立方晶胞，计算方法如图1。
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea82.TIF" \* MERGEFORMATINET
②非长方体晶胞中粒子数视具体情况计算
在六棱柱(如图2)中，顶角上的原子有属于该晶胞，面上的原子有属于该晶胞，因此六棱柱中镁原子个数为12×＋2×＝3，硼原子个数为6。
(3)晶胞中微粒配位数的计算
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)的配位数指的是该原子(或分子)最接近且等距的原子(或分子)的数目。常见晶胞的配位数如下：
简单立方晶胞：配位数为6 面心立方晶胞：配位数为12 体心立方晶胞：配位数为8
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea83.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea84A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea85.TIF" \* MERGEFORMATINET
②离子晶体的配位数：一个离子周围最接近且等距的异种电性离子的数目。
2．典型晶体模型
晶体 晶体结构 晶体详解
共价晶体 金刚石 INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\A24-150.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\A24-151.TIF" \* MERGEFORMATINET (1)每个碳与相邻的________个碳以共价键结合，形成________结构(2)键角均为____________(3)最小碳环由______个C组成且所有原子不在同一平面内(4)每个C参与4条C—C的形成，C原子数与C—C数之比为________
SiO2 INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\A24-152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\A24-153.TIF" \* MERGEFORMATINET (1)每个Si与______个O以共价键结合，形成正四面体结构(2)每个正四面体占有1个Si和4个“O”，n(Si)∶n(O)＝________(3)最小环上有12个原子，即6个O和6个Si
分子晶体 干冰 INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\A24-154.TIF" \* MERGEFORMATINET (1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子(2)每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有______个
离子晶体 NaCl型 INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\A24-155.TIF" \* MERGEFORMATINET (1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有______个，每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Na＋(Cl－)有______个(2)每个晶胞中含______个Na＋和 ______个Cl－
CsCl型 INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\A24-156.TIF" \* MERGEFORMATINET (1)每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Cs＋)有______个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有______个(2)左图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋和1个Cl－
混合型晶体 石墨 INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\A24-157.TIF" \* MERGEFORMATINET (1)层内每个碳原子分别与另外3个碳原子以共价键连接，形成平面六元并环结构(2)碳原子与共价键的个数比为2∶3；每个六元环平均占有______个碳原子(3)层间的作用力是_____________
[答案自填]　平行　取向　4　正四面体　109°28′　6　1∶2　4　1∶2　12　6
12　4　4　8　6　2　范德华力
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\（广东上目录）2026高三一轮优化化学教参\\关键能力.tif" \* MERGEFORMATINET
1．(1)结合下图可知，钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为__________、__________、________、________。
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\PA3.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)现有甲、乙两种晶体的晶胞。
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\PA5.TIF" \* MERGEFORMATINET
①甲晶体中每个晶胞含有A、B的个数分别为________，其化学式是________。
②乙晶体中每个晶胞含有A、B、C的个数分别为______，其化学式是________。
答案：(1)2　2　8　8　(2)①4、4　AB　②、2、1　AB4C2
2．(2025·珠海阶段练习)钛酸锶的晶体结构可描述为Ti位于Sr构成的立方体体心和O构成的正八面体的体心，形成如下图所示的结构单元。该物质的晶胞中，粒子个数最简比Sr∶Ti∶O＝________，其晶胞中一个O周围和它最近且距离相等的O有________个。
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDB12.tif" \* MERGEFORMATINET
解析：钛酸锶的晶体结构可描述为Ti位于Sr构成的立方体体心和O构成的正八面体的体心，则O位于立方体的面心，该物质的晶胞中，粒子个数最简比Sr∶Ti∶O＝∶1∶＝1∶1∶3；该晶胞中O周围和它最近且距离相等的O位于相邻面的面心，有8个。
答案： 1∶1∶3　8
3．有关晶体的结构如下图所示，下列说法不正确的是(　D　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea97.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．在NaCl晶体中，距Cl－最近的Na＋形成正八面体
B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2＋
C．冰晶体中每个水分子与另外4个水分子形成四面体结构
D．该气态团簇分子的分子式为EF
解析：气态团簇分子不同于晶胞，该气态团簇分子中含有4个E原子、4个F原子，故分子式为E4F4或F4E4，故D错误。
4．碳元素有多种同素异形体，其中C60、石墨与金刚石的结构如下图所示。已知C60的结构是由正五边形和正六边形组成的凸32面体。下列有关说法正确的是(　D　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea98.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．C60中含有20个正五边形和12个正六边形
B．石墨的层内碳原子之间只存在σ键
C．石墨的层间碳原子之间存在化学键
D．如图所示的金刚石晶胞中有8个碳原子
解析：A项，C60的结构是由正五边形和正六边形组成的凸32面体，设正六边形为x个，正五边形为y个，则有x＋y＝32，又因每个顶点被3条棱共用，可得碳原子数为(6x＋5y)×＝60，解得x＝20，y＝12，因此C60中含有12个正五边形和20个正六边形，故A项错误；B项，石墨的层内碳原子之间存在σ键，石墨中每个碳原子经过sp2杂化后，还剩余一个未参与杂化的p轨道，肩并肩重叠，形成π键，故B项错误；C项，石墨的层间碳原子之间存在范德华力，不存在化学键，故C项错误；D项，题图所示的金刚石晶胞中碳原子有8个在顶点，6个在面心，4个在体内，因此含有8×＋6×＋4＝8个碳原子，故D项正确。
考点三　四种常见晶体类型及其性质比较
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\（广东上目录）2026高三一轮优化化学教参\\必备知识.tif" \* MERGEFORMATINET
1．四种常见晶体的比较
类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成微粒 ______ _______ 金属阳离子、自由电子 _______
粒子间的相互作用力 _________(某些含氢键) ________ ________ ________
硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大
熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 难溶于常见溶剂(部分与水反应) 大多易溶于水等极性溶剂
导电、导热性 一般不导电，溶于水后有的能导电 一般不具有导电性 电和热的优良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电
物质类别及举例 部分非金属单质(如卤素、氧气、硫)、稀有气体、所有非金属氢化物(如水、硫化氢、氨)、几乎所有的酸、部分非金属氧化物(如CO2、SO2)、绝大多数有机化合物(有机盐除外) 某些单质(如金刚石、硅、晶体硼、锗、灰锡)、某些非金属化合物(如SiC、SiO2、Si3N4) 纯金属(如Na、Al、Fe)、合金(如青铜) 金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)
2．晶体熔、沸点的比较方法
(1)不同类型晶体。
熔、沸点高低的一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。
(2)相同类型晶体。
晶体类型 比较方法
金属晶体 金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键越强，金属的熔、沸点越高
离子晶体 阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，熔、沸点越高
共价晶体 原子半径越小，键长越短，熔、沸点越高
分子晶体 ①组成和结构相似，相对分子质量越大，熔、沸点越高；能形成分子间氢键的分子晶体的熔、沸点反常得高②组成和结构不相似(相对分子质量接近)，分子的极性越大，熔、沸点越高
[答案自填]　分子　原子　阴、阳离子　范德华力　共价键　金属键　离子键
[易错秒判]
(1)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子(　×　)
(2)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低(　×　)
(3)离子晶体是由阴、阳离子构成的，所以离子晶体能够导电(　×　)
(4)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体(　√　)
(5)冰中包含的作用力有范德华力、氢键和共价键(　√　)
(6)金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子(　×　)
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\（广东上目录）2026高三一轮优化化学教参\\关键能力.tif" \* MERGEFORMATINET
1．在下列物质中：NaOH、Na2S、H2O2、CaC2、(NH4)2S、CCl4、C2H2、SiC、晶体硅、晶体氩。
(1)只含有离子键的离子晶体是__________________________________________________________。
(2)既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是________________。
(3)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)既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是__________________。
(5)形成的晶体为分子晶体的是__________________________________________________________。
(6)含有极性共价键的共价晶体是__________________________________________________________。
答案：(1)Na2S　(2)NaOH、(NH4)2S
(3)(NH4)2S　(4)CaC2　(5)H2O2、CCl4、C2H2、晶体氩　(6)SiC
2．下列有关晶体类型的判断正确的是(　D　)
选项 晶体的性质 晶体的类型
A SiI4：熔点120.5 ℃，沸点 271.5 ℃ 共价晶体
B B：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大 金属晶体
C 锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，晶体导电 共价晶体
D FeCl3：熔点282 ℃，易溶于水，也易溶于有机溶剂 分子晶体
3.K和Cr位于同一周期，且核外最外层电子数相同，但金属K的熔、沸点比金属Cr的低，原因是__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
答案：K的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱
4．FeF3具有较高的熔点(高于1 000 ℃)，其化学键类型是________，FeBr3的相对分子质量大于FeF3的，但其熔点只有200 ℃，原因是__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
答案：离子键　FeF3属于离子晶体，FeBr3的化学键以共价键为主，属于分子晶体
5．已知氨(NH3，熔点：－77.8 ℃、沸点：－33.5 ℃)，联氨(N2H4，熔点：2 ℃、沸点：113.5 ℃)，解释其熔、沸点高低的主要原因：__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
答案：联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子间形成氢键的数目
6．已知氮化硼与砷化镓属于同种类型的晶体。两种晶体中熔点较高的是________(填化学式)，其理由是__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
答案：BN　两种晶体均为共价晶体，N和B的原子半径较小，键能较大，熔点较高
7．一些氧化物的熔点如下表所示：
氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2
熔点/°C 1 570 2 800 23.8 －75.5
解释表中氧化物之间熔点差异的原因：__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
答案：Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体；离子键：MgO>Li2O；分子间作用力(相对分子质量)：P4O6>SO2
INCLUDEPICTURE "真题研做高考通关.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\张\\（广东上目录）2026高三一轮优化化学教参\\真题研做高考通关.TIF" \* MERGEFORMATINET
1．(2022·新高考湖北卷)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是(　A　)
A．具有自范性
B．与C60互为同素异形体
C．含有sp3杂化的碳原子
D．化学性质与金刚石有差异
解析：A．自范性是晶体的性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；B．碳玻璃和C60均是由碳元素组成的不同的单质，所以二者互为同素异形体，B正确；C．碳玻璃具有高硬度，结构与金刚石类似，所以含有sp3杂化的碳原子，C正确；D．金刚石与碳玻璃互为同素异形体，二者的性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异，D正确。
2．(2022·新高考山东卷)AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N—Al、N—Ga。下列说法错误的是(　A　)
A．GaN的熔点高于AlN的
B．晶体中所有化学键均为极性键
C．晶体中所有原子均采取sp3杂化
D．晶体中所有原子的配位数均相同
3．(2023·新高考重庆卷)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如下图所示，下列说法错误的是(　D　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\3CQH10.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．中心原子的配位数是4
B．晶胞中配合物分子的数目为2
C．晶体中相邻分子间存在范德华力
D．该晶体属于混合型晶体
解析：由分子结构示意图可知，中心原子M周围形成了4个配位键，故中心原子M的配位数是4，A正确；由晶胞结构图可知，晶胞中配合物分子的数目为8×＋2×＝2，B正确；由题干信息可知，该晶体为由分子组成的分子晶体，故晶体中相邻分子间存在范德华力，C正确、D错误。
4．(2024·新高考湖北卷)黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au Cu合金的三种晶胞结构如下图所示，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是　(　C　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\24HXA4.tif" \* MERGEFORMATINET
A．Ⅰ为18K金
B．Ⅱ中Au的配位数是12
C．Ⅲ中最小核间距：Au—CuD．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1
解析：24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为×100%＝75%，Ⅰ中Au和Cu原子个数比为1∶1，Au的质量分数为×100%≈75%，A正确。Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，Au的配位数是指与Au距离最近的Cu的个数，Cu处于面心，Au的配位数为3×8÷2＝12，B正确。设Ⅲ的晶胞参数为a，Au—Cu的最小核间距为a，Au—Au的最小核间距也为a，最小核间距：Au—Cu＝Au—Au，C错误。Ⅰ中，Au处于内部，Cu处于晶胞的八个顶点，原子个数比为1∶1；Ⅱ中，Au处于立方体的八个顶点，Cu处于面心，原子个数比为∶＝1∶3；Ⅲ中，Au处于立方体
的面心，Cu处于顶点，原子个数比为∶＝3∶1，D正确。
5．(2023·新高考广东卷)由CoCl2可制备AlxCoOy晶体，其立方晶胞如右图所示。Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整数，则Co在晶胞中的位置为________；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为__________________________________________________。
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\23GKD12.TIF" \* MERGEFORMATINET
解析：根据题干和题图信息可知，晶胞中Co、Al都只有一个，O(白球)有3个，又Al与O最小间距大于Co与O最小间距，故Al在顶点，Co在体心；晶胞中Al位于顶点，O位于面心，故晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为12。
答案：体心　12
6．(2024·新高考北京卷)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如下图所示，白锡具有体心四方结构，灰锡具有立方金刚石结构。
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\25BQ10.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有________个。
(2)若白锡和灰锡的晶胞体积分别为V1 nm3和V2 nm3，则白锡和灰锡晶体的密度之比是________。
解析：(1)灰锡具有立方金刚石结构，所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个。(2)根据均摊法，白锡晶胞中含Sn原子数为8×＋1＝2，灰锡晶胞中含Sn原子数为8×＋6×＋4＝8，所以白锡与灰锡的密度之比为∶＝。
答案：(1)4　(2)
课时跟踪练32
[基础巩固]
1．下列各组物质的晶体类型相同的是(　C　)
A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl
C．Cu和Ag D．SiC和MgO
解析：A．SiO2为共价晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同；B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同；C．Cu 和Ag都为金属晶体，晶体类型相同；D．SiC为共价晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同。
2．下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是　(　B　)
A．液晶中分子的长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性
B．等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成
C．纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化
D．超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体
解析：液晶分子沿分子长轴方向有序排列，从而表现出类似晶体的各向异性，故A正确；等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，故B错误；纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化，故C正确；超分子内部的多个分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体，故D正确。
3．下列各组物质性质的比较中，结论正确的是(　B　)
A．分子的极性：BCl3>PCl3
B．沸点：邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛
C．熔点：MgCl2D．硬度：C(金刚石)解析：A．BCl3的中心B原子上的孤电子对数为＝0、价层电子对数为3＋0＝3，故为sp2杂化，空间结构为平面正三角形，为非极性分子；PCl3的中心P原子上的孤电子对数为＝1、价层电子对数为3＋1＝4，故为sp3杂化，空间结构为三角锥形，为极性分子，A错误。B．邻羟基苯甲醛存在分子内氢键、对羟基苯甲醛存在分子间氢键，沸点：邻羟基苯甲醛＜对羟基苯甲醛，B正确。C．氯化镁属于离子晶体、 氯化铝属于分子晶体，离子键强于分子间作用力，故熔点：MgCl2＞AlCl3，C错误。D．金刚石与碳化硅均属于共价晶体，碳原子半径小于硅原子半径，碳碳键比碳硅键更牢固，硬度：C(金刚石)＞SiC，D错误。
4．下表是对应物质的熔点(℃)：
BCl3 Al2O3 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 干冰 SiO2
－107 2 073 920 801 1 291 190 －57 1 723
下列判断错误的是(　B　)
A．铝的化合物形成的晶体中有离子晶体
B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C．同族元素的氧化物可能形成不同类型的晶体
D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
解析：氟化铝的熔点较高，属于离子晶体，A项正确；题表中BCl3、AlCl3和干冰均是分子晶体，B项错误；同族元素的氧化物可能形成不同类型的晶体，如干冰是分子晶体，二氧化硅是共价晶体，C项正确；题表中Al2O3与SiO2均是共价晶体，Al与Si位于不同主族，D项正确。
5．黑砷在催化电解水方面受到关注，其晶体结构如下图所示，与石墨类似。下列说法正确的是(　C　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea103.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．黑砷中As—As的强度均相同
B．黑砷与C60都属于混合型晶体
C．黑砷与石墨均可作为电的良导体
D．黑砷单层中As原子与As—As的个数比为1∶3
解析：A．根据题图可知，黑砷中存在的As—As的键长不同，故键能不同，故A错误；B．C60属于分子晶体，黑砷晶体结构类似石墨，石墨晶体中既有共价键，又有范德华力，为混合型晶体，所以黑砷属于混合型晶体，故B错误；C．黑砷晶体结构与石墨类似，石墨是电的良导体，故黑砷也是电的良导体，故C正确；D．根据题图可知，黑砷晶体每层原子之间组成六元环结构，一个正六边形有6个As，每个As与相邻的3个As以As—As相结合，即每个As属于3个正六边形，实际属于这个正六边形的As原子数为6×＝2，同理，一个正六边形有六条边，但每个As—As属于相邻的两个正六边形，实际属于这个正六边形的As—As个数为6×＝3，故黑砷单层中As原子与As—As的个数比为2∶3，故D错误。
6．(2025·广东调研)Ni(CO)4(四羰合镍，沸点为43 ℃，其结构如下图所示)是有机化合物羰基化反应的催化剂，也可用于制备高纯镍(镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，其体积为a3)。下列说法错误的是(　C　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDB6.tif" \* MERGEFORMATINET
A．图中Ni(CO)4中含有σ键的数目为8
B． Ni(CO)4晶体的类型为分子晶体
C．镍的晶胞中镍原子配位数为8
D．镍的晶胞中镍原子半径为a
解析：已知单键为σ键，三键有1个σ键和2个π键，由题图可知，Ni(CO)4中含有σ键的数目为8，A正确；由题干信息可知，Ni(CO)4的沸点为43 ℃，沸点较低，故Ni(CO)4晶体的类型为分子晶体，B正确；由题干信息可知，镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，故镍的晶胞中镍原子配位数为＝12，C错误；由题干信息可知，镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，其体积为a3，则晶胞的边长为a，则面对角线为镍原子半径的4倍，故镍的晶胞中镍原子半径为a，D正确。
7．(2025·广州铁一中学月考)一种含Ga、Ni、Co元素的记忆合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，形成如图Ⅰ所示的结构单元；某含Ni催化剂结构简式如图Ⅱ所示。下列说法正确的是(　D　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDB4.tif" \* MERGEFORMATINET
A．关于图Ⅰ，该合金的晶胞中，粒子个数最简比Ga∶Ni∶Co＝1∶1∶1
B．关于图Ⅰ，该合金的立方晶胞的体积为a3 nm3
C．关于图Ⅱ，C原子杂化类型为sp2；电负性：P>Cl>Ni
D．关于图Ⅱ，该物质中Ni为＋2价
解析：Co构成立方体，Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，根据均摊原则，该合金的晶胞中，粒子个数最简比Ga∶Ni∶Co＝1∶1∶2，故A错误。Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，晶胞的边长为距离最近的2个Ni原子的距离，为2a nm，该合金的立方晶胞的体积为8a3 nm3，故B错误。关于图Ⅱ，苯环为平面结构，苯环上的C原子杂化类型为sp2；元素非金属性越强，电负性越大，电负性：Cl>P>Ni，故C错误。关于图Ⅱ，Ni与Cl形成共价键，Ni与P形成配位键，该物质中Ni为＋2价，故D正确。
8．CeO2纳米粒子在抗病毒和抗肿瘤方面有无限潜力。其晶胞结构如下图所示，M的坐标为(0，0，0)，下列说法正确的是(　D　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\25-DP5.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．一个晶胞中有14个Ce4＋
B．Ce4＋的配位数为6
C．N的坐标为(，，)
D．每个O2－周围与它最近且等距的O2－有6个
解析：A．由题图可知，Ce4＋位于晶胞的顶点和面心，个数为8×＋6×＝4，A错误；B．由题图可知，Ce4＋的配位数为8，B错误；C．由题图可知，N的坐标为，C错误；D．每个O2－周围与它最近且等距的O2－有6个，D正确。
9．(2025·广东阶段练习)废旧锂离子电池的负极可回收碳。碳有多种单质：图a是金刚石晶胞，图b是C60分子结构。碳也能形成多种化合物，图c是γ 氮化碳的分子结构。
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDB9.tif" \* MERGEFORMATINET
(1)金刚石中两个C原子的最近距离为x nm，金刚石的密度为________g·cm－3(设NA为阿伏加德罗常数的值，用含x的代数式表示)。下列事实不能作为金刚石属于晶体依据的是________(填字母)。
A．难溶于水
B．导热性的各向异性
C．X射线衍射实验有明锐衍射峰
D．有固定熔点
(2)C60分子内有32个面，均为正五边形或正六边形，每个C与周围三个C成键，每个C60分子有________个正六边形。
(3)γ 氮化碳分子中所有原子均达稳定结构，其分子式为________。
解析：(1)由金刚石晶胞结构可知，两个C原子的最近距离为晶胞体对角线的，所以晶胞边长a和x的关系为a＝4x，则a＝x，ρ＝ g·cm－3＝g·cm－3＝×1021g·cm－3；难溶于水与金刚石是否属于晶体没有关系，故选A。(2)根据题图b，每个C由3个面共用，设有m个正五边形，n个正六边形，可得m＋n＝32，5m＋6n＝60×3，联立解方程组得n＝20，每个C60分子有20个正六边形。(3)题图c是分子结构，根据题图c可知，γ 氮化碳分子式为C6N8。
答案：(1)×1021　A　(2)20　(3)C6N8
[素养提升]
10．图1为磷化硼的晶胞结构，图2为硼酸晶体的层状结构(虚线表示氢键)。下列说法错误的是(　C　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\24GA57.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．磷化硼的化学式为BP
B．磷化硼晶体中含有配位键
C．H3BO3是三元酸
D．含1 mol H3BO3的硼酸晶体中有3 mol氢键
解析：A．由题图1可知，磷化硼晶胞中有4个B，4个P，B与P的原子个数之比为1∶1，故磷化硼的化学式为BP，A正确；B．磷化硼中B原子与周围4个P原子成键，同时P原子与周围4个B原子成键，其中有3个共价键，P原子有一个孤电子对，B原子有一个空轨道，形成1个配位键，B正确；C．H3BO3中B原子有一个空轨道，可结合OH－的孤电子对形成配位键，即H3BO3的电离方程式为H3BO3＋H2O===－＋H＋，所以H3BO3是一元酸，C错误；D．由题图2可知，每个硼酸分子周围有6个氢键，而每个氢键被2个硼酸分子共用，根据“均摊法”，1 mol硼酸晶体中有6 mol×＝3 mol氢键，D正确。
11．钙钛矿是以俄罗斯矿物学家Perovski的名字命名的，最初单指钛酸钙这种矿物[如下图(a)]，此后，把结构与之类似的晶体统称为钙钛矿型物质。某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导体材料的结构如下图(b)所示，其中A为CH3NH，另外两种离子为I－和Pb2＋。下列说法错误的是(　B　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\a24-172.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．钛酸钙的化学式为CaTiO3
B．图(b)中，X为Pb2＋
C．CH3NH中含有配位键
D．图(a)晶胞中与每个Ca2＋紧邻的O2－有12个
解析：A．题图(a)中，Ca2＋位于8个顶点，个数为8×＝1，Ti4＋位于体心，个数为1，O2－位于6个面心，个数为6×＝3，钛酸钙的化学式为CaTiO3，故A正确；B．题图(b)中，A、B、X分别位于晶胞的顶点、体心和面心，根据“均摊法”可以确定1个晶胞中有1个A、1个B和3个X，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零可知，CH3NH和Pb2＋均有1个，I－有3个，故X为I－，故B错误；C．类比NH成键情况可知，CH3NH中含有H＋与—NH2形成的配位键，故C正确；D．Ca2＋位于顶点，与邻近的3个面的面心上的O2－紧邻，每个顶点参与形成8个晶胞，每个面参与形成2个晶胞，因此与每个Ca2＋紧邻的O2－有3×8÷2＝12个，故D正确。
12．一种由A、B、C三种元素组成的新物质是潜在的拓扑绝缘材料，其结构如图甲、乙所示(晶胞参数已在图中标出)。下列说法不正确的是(　D　)
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\ea110.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．图乙是该物质的晶胞单元
B．晶胞中A、B、C三种原子的个数之比为1∶1∶2
C．A、B原子之间的最短距离为x nm
D．该晶体中，1个B原子周围距离最近的C原子数为6
解析：A项，晶胞是晶体的最小重复单元，对比图甲和图乙，图乙是该物质的晶胞单元，A正确；B项，由图乙知，晶胞中A的数目为8×＋4×＋1＝4，B的数目为4×＋6×＝4，C的数目为8，故晶胞中A、B、C三种原子的个数之比为1∶1∶2，B正确；C项，A、B原子之间的最短距离是面对角线的，即x nm，C正确；D项，该晶体中，1个B原子周围距离最近的C原子数为4，D错误。
13．(2025·广州质检)过渡金属硫族化合物Cu2ZnSbS4为具有良好可控性的半导体材料，可用于太阳能电池制备、激光技术、光催化水的裂解等领域。Cu2ZnSbS4的四方晶胞如下图所示。
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\a24-205.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)Sb位于晶胞的顶点和体心，图中A代表的原子是________。
(2)A的原子分数坐标为(0，，)，B的原子分数坐标为(，0，)，C的原子分数坐标为________。
(3)设阿伏加德罗常数的值为NA，Cu2ZnSbS4的密度为____________g·cm－3(列出计算表达式)。
解析：(1)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的Sb原子个数为8×＋1＝2，位于面上的小灰球的个数为8×＝4，位于面心和棱上的小白球的个数为2×＋4×＝2，位于体内的大灰球的个数为8，由晶体的化学式为Cu2ZnSbS4可知，小灰球为铜原子，小白球为锌原子，大灰球为硫原子。
(2)由位于yz面上的A的原子分数坐标为(0，，)和位于xz面上的B的原子分数坐标为(，0，)可知，C的原子分数坐标为(1，，)。
(3)晶胞密度ρ＝ g·cm－3＝ g·cm－3。
答案：(1)Cu
(2)(1，，)
(3)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑