第6章 第4讲 晶体结构与性质-【金版教程】2026年高考化学一轮复习创新方案课件PPT（创新版）

0 第六章　物质结构与性质 第4讲　晶体结构与性质 1.知道晶体的类型，认识不同类型晶体中微粒结构、微粒间作用力的区别。2.知道分子晶体、离子晶体结构与性质的关系。3.了解共价晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等共价晶体的结构与性质的关系。4.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。5.认识简单的晶胞，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。 2 考点一 01 课时作业 04 目录 CONTENTS 考点二 02 真题演练 03 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。 (2)等离子体和液晶 ①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。 ②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。 晶态 非晶态 晶态 非晶态 电子 阳离子 考点一 5 晶体 非晶体 结构特征 组成微粒____________排列 组成微粒________排列 性质特征 自范性 ______ ______ 熔点 ________ _________ 异同表现 ___________ ____________ 区别二者的科学方法 对固体进行_______________实验 实例 冰、NaCl、Fe 玻璃、石蜡 2．晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体比较 周期性有序 相对无序 有 无 固定 不固定 各向异性 各向同性 X射线衍射 考点一 6 (2)获得晶体的三条途径 ①__________________； ②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)； ③______________________。 (3)晶体与非晶体的测定方法 ①测熔点：晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点。 ②最可靠方法：对固体进行________________实验。 熔融态物质凝固 溶质从溶液中析出 X射线衍射 考点一 7 3．晶胞 (1)概念 描述晶体结构的____________。 (2)晶体中晶胞的排列——无隙并置 ①无隙：相邻晶胞之间没有任何______。 ②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。 ③形状：一般而言晶胞都是平行六面体。 (3)实例——铜晶胞 基本单元 间隙 4 考点一 8 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)具有规则几何外形的固体一定是晶体。 ( ) 错因：______________________________________________________________ (2)冰和碘晶体中相互作用力完全相同。 ( ) 错因：______________________________________________________________ (3)区分晶体和非晶体最可靠的方法是看固体是否具有固定的熔点。 ( ) 错因：______________________________________________________________ × 非晶体也可能具有规则的几何外形，如玻璃。 × × 冰中除存在范德华力外还存在氢键。 对固体进行X射线衍射实验是区分晶体与非晶体最可靠的方法。 考点一 9 (4)固体SiO2不一定是晶体。 ( ) (5)缺角的NaCl晶体久置会慢慢变为完美的立方体块。 ( ) 错因：______________________________________________________________ (6)立方晶胞中，顶点上的原子被4个晶胞共用。 ( ) 错因：______________________________________________________________ × √ 晶体在固态时不具有自范性。 × 立方晶胞中，顶点上的原子被8个晶胞共用。 考点一 10 题组一　认知与识别晶体和非晶体 1．Al65Cu20Co15是一种十边形准晶，在准晶的原子排列中，其结构是长程有序的，这一点和晶体相似，但是准晶不具备晶体的平移对称性，是一种介于晶体和非晶体之间的固体结构。下列可区分晶体、准晶及非晶体的最可靠的方法是(　　) A．测定熔点 B．进行X射线衍射实验 C．测定密度 D．观察外形 考点一 11 2．如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法中正确的是(　　) ①a是晶体　②a是非晶体　③b是晶体　　④b是非晶体 A．①④ B．②④ C．①③ D．②③ 考点一 12 反思归纳 (1)同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如晶体SiO2和非晶体SiO2。 (2)晶体、非晶体与几何外形无关。有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体，例如：玻璃。晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。粉末状固体也可能是晶体，例如：K2Cr2O7粉末、KNO3粉末。 (3)具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。 考点一 13 题组二　分析与推测晶胞的组成 3．如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞： 试写出： (1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。 (2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。 (3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是____。 (4)乙晶体中每个A周围结合B的个数是____。 X2Y 1∶3∶1 8 12 考点一 14 考点一 15 考点一 16 考点一 17 规律方法　立方体晶胞中微粒周围其他微粒个数的判断 ①A周围有4个B，B周围有12个A ②A周围有2个C，C周围有6个A ③B周围有6个D，D周围有2个B ④B周围有8个C，C周围有8个B ⑤C周围有12个D，D周围有4个C ⑥A周围有4个D，D周围有4个A 考点一 18 考点二　常见晶体的结构与性质 1．几种常见的晶体模型 (1)共价晶体 考点二 20 ①金刚石晶体中，每个C与另外___个C形成共价键，C—C键之间的夹角是109°28′，最小的环是___元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有___ mol。 ②SiO2晶体中，每个Si原子与___个O原子成键，每个O原子与___个硅原子成键，最小的环是___元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是___原子，1 mol SiO2中含有___ mol Si—O键。 (2)分子晶体 ①干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有____个。 4 六 2 4 2 12 Si 4 12 考点二 21 ②冰的结构模型中，每个水分子与相邻的___个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成___ mol “氢键”。 (3)离子晶体 4 2 考点二 22 ①NaCl型：在晶体中，每个Na＋同时吸引___个Cl－，每个Cl－同时吸引___个Na＋，配位数为___ 。每个晶胞含___个Na＋和___个Cl－。 ②CsCl型：在晶体中，每个Cl－吸引___个Cs＋，每个Cs＋吸引___个Cl－，配位数为___ 。 ③CaF2型：在晶体中，每个Ca2＋吸引___个F－，每个F－吸引___个Ca2＋，每个晶胞含___个Ca2＋， ___个F－。 6 6 6 4 4 8 8 8 8 4 4 8 考点二 23 知识拓展 晶格能 (1)定义 气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。 (2)意义：晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定，熔、沸点越高。 (3)影响因素 ①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。 ②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。 考点二 24 (4)金属晶体 ①含义：金属原子通过___________形成的晶体，金属单质形成的晶体就是金属晶体。 ②金属键的形成：晶体中金属原子脱落下来的__________形成遍布整块晶体的“电子气”，被____________共用，从而将所有的原子维系在一起，形成“巨分子”。 ③金属键的实质是金属阳离子与电子气间的静电作用。 ④金属晶体的物理性质及解释 金属键 价电子 所有原子 考点二 25 相对滑动 不变 定向移动 考点二 26 2．过渡晶体与混合型晶体 (1)过渡晶体 纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是四类典型晶体之间的过渡晶体。偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶体来处理，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理。 (2)混合型晶体 像石墨这样的晶体是一种混合型晶体。石墨晶体是层状结构，层与 层之间靠__________维系。石墨的二维结构中，每个碳原子的配位数是 __，呈____杂化，有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道______于碳 原子平面。由于所有的p轨道相互______而且相互______，使p轨道中的电 子可在整个碳原子平面中运动，因此石墨有类似金属晶体的______性。 范德华力 3 sp2 垂直 重叠 导电 平行 考点二 27 类型 比较 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 ______________ 微粒间的相互作用力 ________ (某些含氢键) ________ __________ __________ 硬度 较小 ________ 有的很大，有的 很小 ________ 熔、沸点 较低 ________ 有的很高，有的 很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于一般 溶剂 一般不溶于水，少数与水反应 大多易溶于水等极性溶剂 导电、导热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性，个别为半导体 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电 3．四种常见晶体类型的比较 分子 原子 阴、阳离子 范德华力 共价键 金属键 离子键 很大 较大 很高 考点二 28 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体。 ( ) 错因：______________________________________________________________ (2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。 ( ) 错因：______________________________________________________________ _________________ (3)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高。 ( ) 错因：______________________________________________________________ × AlCl3晶体由金属元素和非金属元素组成，但其为分子晶体。 × × 金属晶体由自由电子与金属阳离子构成，则在晶体中有阳离子，不一定有阴离子。 共价晶体的熔点可能比金属晶体的低，如钨的熔点比硅的熔点高。 考点二 29 (4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。 ( ) 错因：______________________________________________________________ _____________ (5)离子晶体不一定都含有金属元素。 ( ) 金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高，如金属汞在常温下为液体，硫为固体。 × √ 考点二 30 题组一　认知与识别晶体的类型 1．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型、物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用也相同的是(　　) A．SO3和HCl B．KCl和Mg C．NaCl和H2O D．CCl4和SiO2 考点二 31 2．(1)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色易挥发性液体Ni(CO)4，呈正四面体结构。试推测Ni(CO)4的晶体类型是__________，Ni(CO)4易溶于____(填标号)。 A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．硫酸镍溶液 (2) 实验测得铝元素与氯元素形成化合物的实际组成为Al2Cl6，其球棍模型如图所示。已知Al2Cl6在加热时易升华，Al2Cl6属于________晶体(填晶体类型)。Na[Al(OH)4]属于________晶体(填晶体类型)， 存在的化学键有______________________________。 (3)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料，它是在高温(>750 ℃)氢气氛围下通过三溴化硼和三溴化磷反应制得的，可知BP为________晶体。 分子晶体 BC 分子 离子 离子键、极性共价键、配位键 共价 考点二 32 方法总结　晶体类型的判断方法 (1)依据物质的类别判断 ①活泼金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐是离子晶体。 ②由非金属元素组成的物质(铵盐、金刚石、石墨、晶体硅、SiO2、碳化硅、晶体硼等除外)是分子晶体。 ③金属单质或合金是金属晶体。 考点二 33 (2)依据晶体的熔点判断 ①离子晶体的熔点多数较高。 ②共价晶体熔点很高。 ③分子晶体熔点低。常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。 ④金属晶体多数熔点高，但也有少数熔点较低(如汞、铯)。 (3)依据导电性判断 ①熔融状态时能导电的化合物为离子晶体。 ②共价晶体一般为非导体。 ③分子晶体为非导体。 ④金属晶体是电的良导体。 考点二 34 (4)依据硬度和机械性能判断 ①离子晶体硬度较大、硬而脆。 ②共价晶体硬度大。 ③分子晶体硬度小且较脆。 ④金属晶体多数硬度大，但也有较低的(如钠、钾等)，且具有延展性。 考点二 35 题组二　分析与探究常见晶体的结构和性质 3．(2025·河北师大附属实验中学高三质检)碳元素的单质有多种形式，C60、石墨和金刚石的结构如图所示。 下列说法错误的是(　　) A．C60、石墨互为同素异形体 B．1个金刚石晶胞中含有8个C原子 C．12 g石墨晶体中含有C—C键的物质的量为3 mol D．加热熔融石墨晶体既破坏共价键，又要破坏分子间作用力 考点二 36 考点二 37 4．(1)氯化铝的熔点为190 ℃，而氟化铝的熔点为1290 ℃，导致这种差异的原因为____________________________________。 (2)CuO的熔点比CuS的高，原因是______________________________________ ______________________。 (3)硅烷(SinH2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是__________________________________________________________ _____________________。 AlCl3是分子晶体，而AlF3是离子晶体 氧离子半径小于硫离子半径，所以CuO的离子键强，熔点较高 同是分子晶体，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案) 考点二 38 方法总结　比较晶体熔、沸点高低的方法 (1)不同类型的晶体 ①不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。 ②金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。 (2)同种类型的晶体 ①共价晶体 如熔点：金刚石>碳化硅>硅。 考点二 39 ②离子晶体 一般地说，离子所带的电荷数越多(主要因素)，离子半径越小，熔点越高，如熔点：Al2O3>NaCl>CsCl。 ③分子晶体 a．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越 大，熔点越高，如熔点：SnH4>GeH4>SiH4>CH4。 具有氢键的分子晶体熔点反常地高。如熔点：H2O>H2Te>H2Se>H2S。 b．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，其熔点越高，如熔点：CO>N2。 考点二 40 c．对于有机物的同分异构体，支链越多，熔点越低。如熔点： ④金属晶体 金属离子半径越小，离子所带的电荷数越多，其金属键越强，金属熔点越高，如熔点：Na<Mg<Al。 考点二 41 真题演练 1．(2024·山东卷)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是(　　) A．金刚石(C) B．单晶硅(Si) C．金刚砂(SiC) D．氮化硼(BN，立方相) 解析：金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN)，都为共价晶体，结构相似，则原子半径越大，键长越长，键能越小，熔、沸点越低，在这几种晶体中，键长Si—Si>Si—C>B—N>C—C，所以熔点最低的为单晶硅。 真题演练 1 2 3 4 5 6 7 43 2．(2024·甘肃卷)β­MgCl2晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是(　　) A．电负性：Mg<Cl B．单质Mg是金属晶体 C．晶体中存在范德华力 D．Mg2＋的配位数为3 解析：由图乙中结构可知，每个Mg2＋与周围6个Cl－最近且距离相等，因此，Mg2＋的配位数为6，D错误。 真题演练 1 2 3 4 5 6 7 44 3．(2023·北京卷)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。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是(　　) A．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 真题演练 1 2 3 4 5 6 7 45 解析：原子间优先形成σ键，三种物质中均存在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，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，石墨炔为分子晶体，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。 真题演练 1 2 3 4 5 6 7 46 4．(2022·山东高考)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键、N—Ga键。下列说法错误的是(　　) A．GaN的熔点高于AlN 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 解析：Al和Ga均为第ⅢA族元素，N属于第ⅤA族元素，AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga的，N—Al的键长小于N—Ga的，则N—Al的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN，A错误。 真题演练 1 2 3 4 5 6 7 47 5．(2022·湖北高考) 某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．Ca2＋的配位数为6 B．与F－距离最近的是K＋ C．该物质的化学式为KCaF3 D．若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变 真题演练 1 2 3 4 5 6 7 48 6．(1)(2023·全国甲卷节选)如图所示的几种碳单质，它们互为______________，其中属于原子晶体的是________，C60间的作用力是____________。 (2) (2023·浙江1月选考节选)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是____________，该化合物的化学式为_______。 同素异形体 金刚石 范德华力 共价晶体 SiP2 真题演练 1 2 3 4 5 6 7 49 真题演练 1 2 3 4 5 6 7 50 7．(2022·浙江1月选考)(1)两种有机物的相关数据如下表： HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大，但其沸点反而比HCONH2的低，主要原因是______________________________________________________________ _______________________________________________。 物质 HCON(CH3)2 HCONH2 相对分子质量 73 45 沸点/℃ 153 220 HCON(CH3)2分子间只有一般的分子间作用力，HCONH2分子间存在氢键，破坏一般的分子间作用力更容易，所以沸点低 真题演练 1 2 3 4 5 6 7 51 (2)四种晶体的熔点数据如下表： CF4和SiF4熔点相差较小，BF3和AlF3熔点相差较大，原因是________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 物质 CF4 SiF4 BF3 AlF3 熔点/℃ －183 －90 －127 >1000 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 真题演练 1 2 3 4 5 6 7 52 课时作业 [建议用时：40分钟] 选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是(　　) A．SiO2与SO3 B．C3N4(硬度大，熔点高)与SiC C．CO2与Al D．晶体氖与晶体氮 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 54 2．关于晶体的叙述中，正确的是(　　) A．共价晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高 B．分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定 C．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高 D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 55 3. NaCl的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．NaCl属于离子晶体 B．每个晶胞中平均含有4个Na＋和4个Cl－ C．每个Na＋周围有6个紧邻的Cl－和6个紧邻的Na＋ D．Na＋和Cl－间存在较强的离子键，因此NaCl具有 较高的熔点 解析：每个Na＋周围有6个紧邻的Cl－和12个紧邻的Na＋，C错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 56 4．(2025·辽宁省鞍山市高三质量监测)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示，关于这两种晶体的说法正确的是(　　) A．两种晶体中B原子的杂化方式均为sp2 B．两种晶体中B—N键键长相等 C．六方相氮化硼层间共价键键能较小， 所以可做高温润滑剂 D．每个立方相氮化硼晶胞中含有4个B原 子和4个N原子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 57 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 58 5．已知C3N4晶体的硬度比金刚石大，原子间均以单键结合，下列关于C3N4晶体的说法错误的是(　　) A．晶体中所有原子均采取sp3杂化 B．晶体中所有化学键均为极性键 C．晶体中C—N键的键长大于金刚石中C—C键的键长 D．第二周期中，第一电离能介于C和N之间的元素只有1种 解析：因N的原子半径比C的原子半径小，则C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要短，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 59 6．下列有关说法不正确的是(　　) A．水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键 B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋ C．H原子的电子云图如图3所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动 D．金属铜的晶胞结构如图4所示，每个Cu原子的配位数均为12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 60 7．某些物质的熔点数据如下表，据此做出的下列判断中错误的是(　　) A.表中BCl3和CO2均是分子晶体 B．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 C．只要由金属元素和非金属元素形成的晶体就一定是离子晶体 D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 920 ℃ 801 ℃ 1291 ℃ 190 ℃ BCl3 SO2 CO2 SiO2 －107 ℃ －72.7 ℃ －57 ℃ 1723 ℃ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 61 8．锂电池负极材料为Li嵌入两层石墨层中，形成如图所示的晶胞结构。下列说法中正确的是(　　) A．该负极材料的摩尔质量为79 B．碳原子的杂化方式为sp3杂化 C．Li的配位数为8 D．晶胞中Li与C原子个数比为1∶6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 62 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 63 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 64 10．钙是构成人体骨骼和牙齿的主要元素之一，下列说法不正确的是(　　) A．工业上通过电解法制备Ca B．CaCO3可用于海水提镁，其阴离子空间结构为平面三角形 C．钙钛矿晶体中钛离子周围与它最近且距离相等的钛离子个 数为8 D．钙钛矿晶胞中氧、钙、钛的粒子个数比为3∶1∶1 解析：钙钛矿晶体中钛离子处于顶角位置，周围与它最近且距离相等的钛离子个数为6，C错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 66 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 67 12．氯化钠是一种典型且极具魅力的晶体，我们通过学习氯化钠可以更好地了解其他类似物质的结构。已知氯化钠的晶胞如图1所示。 (1)下列关于氯化钠的说法正确的是________。 A．基态Na＋的电子有5种空间运动状态 B．钠是第一电离能最大的碱金属元素 C．氯原子的价电子排布式可写成[Ne]3s23p5 D．每个氯离子周围与它最近且等距的氯离子有12个 AD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 68 (2)已知NaCl的密度为ρ g·cm－3，NaCl的摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常 数的值为NA，则在NaCl晶体里Na＋和Cl－的最短距离为________________pm。 (3)温度升高时，NaCl晶体出现缺陷，如图2所示，当图中方格内填入Na＋时，恰好构成氯化钠晶胞的1/8。NaCl晶体出现缺陷时，其导电性大大增强，原因是__________________________________________________________________。 该晶体在通电时，钠离子可在电场的作用下迁移到缺陷处，形成电流 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 69 (4)NiO、FeO的晶体类型与氯化钠相同，Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点：NiO______FeO(填“>”“<”或“＝”)。 (5)钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物BaO2晶体，其阴、阳离子的排布与氯化钠相同，其中存在的化学键的类型为_________________________。 > 离子键、非极性共价键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 70 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 71 　　　　　　　　　　　　　 R 顶点：8×eq \f(1,8)＝1　面心：6×eq \f(1,2)＝3 注：处在顶点的原子被8个晶胞所共用，处在面心的原子被2个晶胞所共用。因此，金属铜的一个晶胞的原子数为____。 解析：(3)丙中每个D周围的E的个数与每个E周围D的个数相同，每个E周围有8个D，所以每个D周围结合8个E。 (4)乙晶体中每个A周围结合B的个数是3×8×eq \f(1,2)＝12。 4. 某晶体的晶胞结构如图所示，X()位于立方体的顶点，Y(eq \a\vs4\al(○))位于立方体的体心。 设该晶体的摩尔质量为M g·mol－1，晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗 常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为____________cm。 eq \r(2) eq \r(3,\f(M,2ρNA)) 解析：由题意知，该晶胞中含有eq \f(1,2)个XY2(或Y2X)，设晶胞的边长为a cm，则有ρa3NA＝eq \f(1,2)M，a＝eq \r(3,\f(M,2ρNA))，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为eq \r(2) eq \r(3,\f(M,2ρNA)) cm。 解析：C60、石墨均是碳元素的单质，互为同素异形体，A正确；1个金刚石晶胞中有8个C位于顶点，6个位于面心，4个在体内，共含有8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＋4＝8个C原子，B正确；由石墨的结构可知，1个碳原子与周围3个碳原子成键，则属于1个碳原子的共价键数为eq \f(3,2)，12 g石墨晶体中含有C—C键的物质的量为1.5 mol，C错误；石墨晶体中既存在共价键，又存在分子间作用力，其熔化时两种作用力均要被破坏，D正确。 eq \x(\a\al(原子半,径越小))→eq \x(\a\al(键长,越短))→eq \x(\a\al(键能,越大))→eq \x(\a\al(熔点,越高)) 解析：F－与K＋的最近距离为棱长的eq \f(\r(2),2)，F－与Ca2＋的最近距离为棱长的eq \f(1,2)，所以与F－距离最近的是Ca2＋，B错误。 解析：(2)该晶体为空间网状结构，晶体类型为共价晶体，Si位于晶胞的顶点和面心，个数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，P位于晶胞的体内，个数为8，Si、P个数比为4∶8＝1∶2，则该化合物的化学式为SiP2。 解析：立方相氮化硼中硼原子形成4个共价键，所以立方相氮化硼中硼原子采用的是sp3杂化，A错误；六方相氮化硼具有层状结构，立方相氮化硼形成正四面体结构，两种晶体中B—N键键长不相等，B错误；六方相氮化硼层间作用力为范德华力，相对较小，所以可做高温润滑剂，C错误；根据立方相氮化硼的晶胞示意图，每个晶胞中B原子个数是8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，N原子个数为4，D正确。 9．(2025·河北师大附属实验中学高三质检)钛酸钙矿物的晶体结构如图a所示，某钙钛矿型太阳能光伏电池的材料的结构如图b所示，其中A为CH3NHeq \o\al(＋,3)，另两种离子为I－和Pb2＋。下列说法不正确的是(　　) A．钛酸钙晶体中离钙离子最近的钛离子有8个 B．图b中，X为Pb2＋ C．CH3NHeq \o\al(＋,3)中H—N—H键角大于NH3中H—N—H键角 D．钛酸钙晶体中离钛离子最近的氧离子形成了正八面体，钛离子位于其中心 解析：由图a可知在钛酸钙晶体中离钙离子最近的钛离子有8个，A正确；根据均摊法，由图b可知，晶胞中有A离子1个、B离子1个、X离子3个，根据正负化合价代数和为0可知，X为I－，B错误；CH3NHeq \o\al(＋,3)中的N原子没有孤电子对，H—N—H键角较大，氨气中氮原子有1个孤电子对，其对成键电子对的排斥力较大，键角较小，C正确；由图a可知钛酸钙晶体中离钛离子最近的氧离子形成了正八面体，钛离子位于其中心，D正确。 11．(2025·吉林、黑龙江高考适应性测试)镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是Ni，图①和图②是晶胞的不同切面。下列说法错误的是(　　) A．催化活性：①>② B．镍酸镧晶体的化学式为LaNiO3 C．La周围紧邻的O有4个 D．La和Ni的最短距离为eq \f(\r(3),2)a 解析：具有催化活性的是Ni，图②中没有Ni原子，则催化活性：①>②，故A正确；镍酸镧电催化剂立方晶胞中含有8×eq \f(1,8)＝1个Ni，12×eq \f(1,4)＝3个O，1个La，镍酸镧晶体的化学式为LaNiO3，故B正确；由晶胞结构可知，La在晶胞体心，O在晶胞的棱心，则La周围紧邻的O有12个，故C错误；由晶胞结构可知，La和Ni的最短距离为体对角线的一半，为eq \f(\r(3),2)a，故D正确。 eq \r(3,\f(M,2ρNA))×1010 解析：(2)由晶胞结构可知钠离子位于顶点和面心，个数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，氯离子位于体心和棱心，个数为1＋12×eq \f(1,4)＝4，则晶胞的质量为eq \f(4M,NA) g，NaCl的密度为ρ g/cm3，则晶胞的体积为eq \f(4M,ρNA) cm3，晶胞的边长为 eq \r(3,\f(4M,ρNA)) cm，则在NaCl晶体里Na＋和Cl－的最短距离为边长的一半，即eq \f(\r(3,\f(4M,ρNA)),2) cm＝ eq \r(3,\f(M,2ρNA))×1010 pm。 $$