专题8 晶体结构与性质-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

专题8 优化探究 大单元三　物质结构与性质　元素周期律 晶体结构与性质 [课标要求]　1.能说出晶体与非晶体的区别。2.能结合实例描述晶体中微 粒排列的周期性规律。3.能借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属 晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。4.能从微粒的空 间排布及其相互作用的角度对生产、生活、科学研究中的简单案例进行 分析，能举例说明物质结构研究的应用价值，如配合物在生物、化学等 领域的广泛应用，氢键对于生命的重大意义等。 1. (2023·重庆卷)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如 图所示，下列说法错误的是(　D　) 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 D 精研真题 明确方向 A. 由题干配合物[MA2L2]的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；B. 由题干图示晶胞 结构可知，晶胞中配合物分子的数目为8× ＋2× ＝2，B正确；C. 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. 由题干信息可知，该晶体为由分子组成的分 子晶体，D错误。 2. (2023·河北卷)锆(Zr)是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图 是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞， N A为阿伏加德罗常数的值。下列 说法错误的是(　B　) A. 该氧化物的化学式为 ZrO2 B. 该氧化物的密度为 g·cm－3 C. Zr原子之间的最短距离为 a pm D. 若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则q点Zr原子位于晶胞 xy 面的面心 B 根据“均摊法”，晶胞中含4个Zr、8× ＋12× ＋6× ＋1＝8个O， 则立方氧化锆的化学式为ZrO2，选项A正确；结合A分析可知，晶体密 度为ρ＝ g/cm3＝ g/cm3，选项B错误；C. Zr原子之 间的最短距离为整个晶胞二分之一面对角线的距离，即 a pm，选项C 正确；根据晶胞的位置可知，若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原 点，则垂直向下，q点Zr原子位于晶胞 xy 面的面心，选项D正确。 3. (2023·辽宁卷)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子 导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高 性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是(　C　) A. 图1晶体密度为 g∙cm－3 B. 图1中O原子的配位数为6 C. 图2表示的化学式为LiMg2OCl x Br1－ x D. Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导 C 题图1晶胞中Li原子个数为8× ＋1＝3，O原子个数为2× ＝1，Cl原子 个数为4× ＝1，一个晶胞的质量为 g＝ g，体积为( a ×10－10 cm)3，则晶体密度为 g·cm－3，A项正确；题图1中以 下底面面心处O原子为例，与O原子距离相等且最近的Li原子有6个，分 别位于下底面的4个棱心、上下两个晶胞的2个体心，即O原子的配位数 为6，B项正确； 题图2中，Mg或空位取代了棱心的Li，根据电荷守恒，8个棱心位置的Li 只有4个被Mg取代，4个被空位取代，则Li个数为1，Mg个数为1，O个 数为1，Cl和Br的总个数为1，故题图2表示的化学式为LiMgOCl x Br1－ x ，C项错误；镁离子取代及卤素共掺杂后，获得高性能固体电解质材 料，则Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导，D项正确。 4. (2023·福建卷，节选)铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝，其 晶胞结构如图。 (1)基态Cu2＋的外围电子排布式为 ⁠。 3d9　 (2)晶胞中含有 个 ， N (Cu＋)∶ N (Cu2＋)＝ ⁠。 晶体中微粒间作用力有 (填标号)。 a.氢键　　b.离子键　　　　　c.共价键　　d.金属键 2　 2∶1　 bc　 由俯视图可知，处于俯视图顶点位置的S可能处于晶胞顶点或者棱上， 结合晶胞结构图可知该S处于晶胞棱上，且该S实际存在形式为 ，个 数为 ＝2；处于俯视图面上的S可能处于晶胞体内或者面 上，结合晶胞结构图可知该S处于晶胞体内，且该S实际存在 形式为S2－，个数为2个，因此晶胞中S的总价态为2×(－2)＋ 2×(－2)＝－8，由晶胞结构图可知Cu位于晶胞内部，则晶胞 中Cu的总个数为6个，设Cu＋的个数为 x ，Cu2＋的个数为 y ， 则 x ＋ y ＝6， x ＋2 y ＝＋8，联立两式子解得 x ＝4， y ＝2， 故 N (Cu＋)∶ N (Cu2＋)＝2∶1；晶体中微粒间作用力有离子键及共价键。 5. (2023·重庆卷)α－AgI可用作固体离子导体，能通过加热γ－AgI制得。 上述两种晶体的晶胞示意图如图所示(为了简化，只画出了碘离子在晶 胞中的位置)。 (1)测定晶体结构最常用的仪器是 (填字母)。 A. 质谱仪 B. 红外光谱仪 C. 核磁共振仪 D. X射线衍射仪 区分晶体与非晶体的最可靠的科学方法是X射线衍射法，故测定晶体 结构最常用的仪器是X射线衍射仪。 D　 (2)γ－AgI与α－AgI晶胞的体积之比为 ⁠。 据“均摊法”，γ－AgI晶胞中含8× ＋6× ＝4个I－，则晶体密度为 g·cm—3＝7.0 g·cm－3；α－AgI晶胞中含8× ＋1＝2个I－，则晶 体密度为 g·cm—3＝6.0 g·cm—3；故 ＝ ，则γ－AgI与 α－AgI晶胞的体积之比为12∶7。 12∶7　 6. (2023·海南卷，节选)近年来，研究人员发现含钒的锑化物CsV3Sb5在 超导方面表现出潜在的应用前景。CsV3Sb5晶胞如图1所示，晶体中包含 由V和Sb组成的二维平面(见图2)。 　 (1)晶胞中有4个面的面心由钒原子占据，这些钒原子各自周围紧邻的锑 原子数为 ⁠。锑和磷同族，锑原子基态的外围电子排布式 为 ⁠。 6　 5s25p3　 晶胞中有4个面的面心由钒原子占据，这些钒原子填充在锑原子构成 的八面体空隙中，周围紧邻的锑原子数为6；锑和磷同族，锑原子位于 第五周期ⅤA族，其基态的外围电子排布式为5s25p3。 (2)晶体中少部分钒原子被其他元素(包括Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代，可 得到改性材料。下列有关替代原子说法正确的是 ⁠。 ①有＋4或＋5价态形式 ②均属于第四周期元素 ③均属于过渡元素 ④替代原子与原离子的离子半径相近 ①④　 CsV3Sb5中Cs为＋1价，Sb为－3价，则有2个V为＋5价，1个V为＋4 价，所以替代原子的化合价可能为＋4或＋5，故①正确；Ti、Cr属于第 四周期元素，Nb、Sn属于第五周期元素，故②错误；Sn是第ⅣA族元 素，不属于过渡元素，故③错误；钒原子填充在锑原子形成的八面体空 隙中，替代原子与原离子的离子半径相近，才能填充进去，故④正确。 考向预测 在高考题中,晶体结构与性质的命题方向有两个,一个在选择题中命题, 另一个在非选择题中,选择题一般会出1个题,或作为命题素材,有时会和 其他内容融合占一个选项,非选择题有的会有一个大题,其中的后半部分 内容考查晶体结构与性质,有的渗透在其他大题中挂考2~3个空,考查内 容主要涵盖晶体类型判断、晶体类型与物质性质的关系,晶体的微粒间 作用与晶体性质的关系以及晶胞的分数坐标、晶胞参数、晶体的密度等 相关计算。 $$