34第26讲　晶体结构与性质-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（浙江专版人教单选版）

高考总复习 化学 第26讲　晶体结构与性质 第五章　物质结构与性质　 元素周期律 课标引领 1.了解晶体中粒子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。 3．知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。 4．知道物质的聚集状态会影响物质的性质，通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料。 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)物质三态间的相互转化 (2)等离子体和离子液体 等离子体 由______、_________和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质 离子液体 熔点不高的仅由______组成的液体物质 电子 阳离子 离子 2.晶体和非晶体 (1)晶体和非晶体的比较 固体 晶体 非晶体 结构特征 原子在三维空间里呈__________ _____排列 原子排列相对______ 性质特征 自范性 ___ 无 熔点 ______ 不固定 异同表现 ____________ ____________ 周期性有 序 无序 有 固定 各向异性 各向同性 熔点 X射线衍射 3．晶胞 (1)概念 晶胞是描述晶体结构的____________，是从晶体中“截取”出来具有代表性的最小重复单元。 (2)晶胞的特点 基本单元 (3)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算——“均摊法” [例1] (1)(2024·浙江1月选考卷)某化合物的晶胞如图，其化学式是________，晶体类型是________。 确定晶胞中粒子数及晶体的化学式 考向一 (2)(2023·浙江6月选考卷，节选)某含氮化合物晶胞如图，其化学式为________，每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为________。 答案：(1)CrCl2·4H2O　分子晶体 (2)CaCN2　6 解析：(1)由晶胞图可知，化学式为CrCl2·4H2O；由晶胞图可知构成晶胞的粒子为CrCl2·4H2O分子，故为分子晶体。 [练1] (1)(2023·广东卷，节选)由CoCl2可制备AlxCoOy晶体，其立方晶胞如图。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________。 (2)(2022·辽宁卷，节选)某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188 g/mol，则M元素为__________________(填元素符号)；在该化合物中，M离子的价电子排布式为______________ ____________________________________________________________。 答案：(1)体心　12　(2)Fe　3d6 晶胞中粒子配位数计算 考向二 [例2] 硅化镁是一种窄带隙n型半导体材料，在光电子器件、能源器件、激光、半导体制造等领域具有重要应用前景。硅化镁的晶胞参数a＝0.639 1 nm，属于面心立方晶胞，结构如图所示。Si原子的配位数为________。 答案：8 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。 [练2] (2024·浙江七彩阳光联盟联考) 按要求回答下列问题： 某化合物的晶体如图所示： [练3] 如图是一种由Y(与Sc同族)、Fe、Ba、O组成的晶体，晶胞棱上的球代表Ba，顶点的球代表Y，四方锥 中心和八面体中心的球代表Fe，其余小球代表O。 (1)该晶体的化学式为_____________________。 (2)其中Y的配位数为______________________。 答案：(1)YBa2Fe3O8　(2)8 考点二　四种常见晶体类型 1．四种类型晶体的比较 分子 原子 金属阳离子和自由 电子 阴、阳离子 分子间作 用力 共价键 金属键 离子键 很大 很高 良 不导 导 2．金属键的本质——“电子气理论” 3．教材中典型晶胞结构及分析 (1)共价晶体 正四面体 109°28′ 1∶2 (2)分子晶体 12 (3)离子晶体 6 12 8 6 (4)混合型晶体 分子间作用力 2 sp2 [例3] (1)(2023·天津卷，节选)S8的晶体类型是________。 (2)(2023·湖南卷，节选)Ga(CH3)3的沸点为55.7 ℃，晶体Ga(CH3)3的晶体类型是____________。 (3)(2023·山东卷，节选)常温常压下，HOF为无色气体，固态HOF的晶体类型为____________。 判断四种不同晶体类型 考向三 (4)(2023·全国甲卷，节选)AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为__________键。 答案：(1)分子晶体　(2)分子晶体　(3)分子晶体　(4)离子 解析：(2)Ga(CH3)3的沸点为55.7 ℃，其沸点较低，故晶体Ga(CH3)3的晶体类型是分子晶体。 (3)常温常压下，HOF为无色气体，说明HOF的沸点较低，故固态HOF的晶体类型是分子晶体。 (4)AlF3的熔点为1 090 ℃，熔点较高，推测AlF3是离子晶体，铝氟之间的化学键为离子键。 判断晶体类型的两种常用方法 (1)依据构成晶体的粒子和粒子间作用力判断 由阴、阳离子形成离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成共价键构成的晶体为共价晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键形成的晶体为金属晶体。 (2)依据晶体的熔点判断 不同类型晶体熔点的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低。 [练4] (2025·浙江1月选考卷)某化合物Fe(NH3)2Cl2的晶胞如图所示，下列说法不正确的是 (　　) A．晶体类型为混合晶体 B．NH3与二价铁形成配位键 C．该化合物与水反应有难溶物生成 D．该化合物热稳定性比FeCl2高 D 解析：由图可知，Fe(NH3)2Cl2晶体中存在离子键、配位键、分子间作用力，具有分子晶体和离子晶体的特性，属于混合晶体，A正确；NH3与二价铁通过配位键形成[Fe(NH3)2]2+，B正确；Fe(NH3)2Cl2与水反应可以生成Fe(OH)2沉淀，化学方程式为Fe(NH3)2Cl2＋2H2O=== Fe(OH)2↓＋2NH4Cl，C正确；Fe(NH3)2Cl2中[Fe(NH3)2]2+半径大于Fe2+，[Fe(NH3)2]2+与Cl－之间的键能小于Fe2+与Cl－之间的键能，Fe(NH3)2Cl2热稳定性小于FeCl2，D错误。 [例4] (2024·浙江金丽衢十二校联考)铅磷青铜具有很高的耐腐蚀性和耐磨性，常用于制作耐磨零件和滑动轴承。如图为铅磷青铜的一种晶胞结构，已知A点原子的分数坐标为(0，0，0)，B点原子的分数坐标为(1，1，0)；下列说法不正确的是 (　　) C 典型晶体的结构及分析 考向四 A．该晶胞的化学式为PbCu3P B．C点原子的分数坐标为(0.5，0.5，1) C．Pb位于第六周期第ⅣA族，Cu属于第 Ⅰ B族元素位于d区 D．晶体中基态磷原子的核外电子共有9种空间运动状态 号元素，其价层电子排布式为3d104s1，属于第 Ⅰ B族元素，位于ds区，C错误；P是15号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，故P原子核外占据9个不同的原子轨道，即晶体中基态磷原子的核外电子共有9种空间运动状态，D正确。 [练5] 向FeCl3溶液中滴加黄血盐K4[Fe(CN)6]可制得普鲁士蓝，向FeCl2溶液中滴加赤血盐K3[Fe(CN)6]可制得滕氏蓝。普鲁士蓝和滕氏蓝很久以来都被视为两种物质，但科学家研究发现，两者都是如图所示的结构(K＋未标出)。下列关于普鲁士蓝和滕氏蓝说法不正确的是 (　　) A．根据如图的晶体结构，K＋应位于晶胞体心 B．普鲁士蓝和滕氏蓝都是离子晶体 C．图中Fe2+和Fe3+的位置不能互换 D．测定晶体的结构常采用X射线衍射法 A 1．(2024·浙江金华十校联考)下列说法不正确的是 (　　) A．石墨晶体中存在共价键与分子间作用力，属于混合型晶体 B．纯金属中加入其他元素会改变规则的层状排列，能增大金属硬度 C．NaCl和SiC晶体熔化时，克服粒子间作用力的类型不相同 D．液晶是液体和晶体聚集而成的一种特殊的混合物 D 进阶训练 发展学科素养 2．(教材改编题)下表是钠、硅的卤化物及其熔点： 进阶训练 发展学科素养 下列说法不正确的是 (　　) A．钠的卤化物都是离子晶体，硅的卤化物都是分子晶体 B．钠的卤化物的熔点与离子键的强弱有关 C．硅的卤化物的熔点与范德华力的大小有关 D．据此推测，熔点：NaI＞NaBr，SiI4＞SiBr4 D 进阶训练 发展学科素养 3．(2024·浙江Z20名校联盟联考)下列说法正确的是 (　　) D A．一种由M原子(顶角和面心)和N原子(棱的中心和体心)构成的气态团簇分子结构如图甲所示，它的化学式为MN 进阶训练 发展学科素养 B．若图甲为NaCl晶胞，则Na＋周围紧邻的Na＋数目是12个，Na＋周围紧邻的Cl－数目是8个 C．H2S和H2O分子结构相似，但在H2S晶体中一个H2S分子的配位数为12，而冰中H2O的配位数为4，是因为共价键具有饱和性和方向性 D.磷化硼(BP)晶体结构(如图乙)与金刚石相似，都是共价晶体，由晶胞结构可知B和P均满足8电子稳定结构 进阶训练 发展学科素养 4．(2024·浙江温州模拟)冰的晶胞结构如图所示。下列相关说法不正确的是 (　　) D 进阶训练 发展学科素养 A．晶胞中z方向上的两个氧原子最短距离为d，则冰晶胞中的氢键的长为d B．冰晶体中，相邻的水分子间皆以氢键结合 C．冰密度比干冰的小，主要是因为冰晶体分子间的氢键存在方向性、饱和性 D．硫化氢晶体结构与冰相似 进阶训练 发展学科素养 解析：氢键键长可表示为通过氢键相连接的两个氧原子的核间距，z方向上距离最近的两个O原子所在的水分子即通过氢键连接，A正确；在冰晶体中，相邻水分子之间都以氢键结合，形成正四面体结构，B正确；在冰晶体中，由于氢键有方向性和饱和性，使每个在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子形成氢键，这一排列使冰晶体中水分子的空间利用率不高，密度较小，C正确；硫化氢分子间只存在范德华力，硫化氢晶体中分子采用密堆积方式，冰中水分子之间存在氢键，冰晶体中水分子采用非密堆积方式，D错误。 进阶训练 发展学科素养 5．(2024·浙江6月选考卷，节选)某化合物的晶胞如图，Cl－的配位数(紧邻的阳离子数)为__________；写出该化合物的化学式：________，写出该化合物与足量NH4Cl溶液反应的化学方程式：______________。 答案：12　K3ClO　K3ClO＋2NH4Cl＋H2O===3KCl＋2NH3·H2O 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 6．(2024·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图，Ⅱ 和 Ⅲ 是立方晶胞。下列说法错误的是 (　　) C A．Ⅰ 为18 K金 B．Ⅱ 中Au的配位数是12 C．Ⅲ 中最小核间距Au-Cu＜Au-Au D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 中，Au和Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 谢谢观看！ 固体 晶体 非晶体 区别方法 间接方法 看是否有固定的______ 科学方法 对固体进行_______________实验 (2)获得晶体的三条途径 (2)每个晶胞中，钙个数为2＋4×＋4×＝3，CN个数为2＋2×＋2×＝3，其个数比为1∶1，则其化学式为CaCN2。根据六方最密堆积图，以上面的面心分析下面的有3个，同理上面也应该有3个： ，以这个CN进行分析，其俯视图为，因此距离最近的钙离子个数为6，其配位数为6。 (1)其化学式是_________________________________________。 (2)每个Pb紧邻的CH3NH数目为________。 答案：(1)CH3NH3PbI3　(2)8 解析：(1)CH3NH位于体心，数量为1，Pb位于顶角，数量为8×＝1，I位于棱上，数量为12×＝3，化学式是CH3NH3PbI3。 (2)以顶角Pb为中心，每个晶胞中有1个CH3NH，所以每个Pb紧邻的CH3NH数目为8。 类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成粒子 ______ ______ _______________________ ___________ 粒子间相互作用力 _______________ _________ _________ _________ 类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 硬度 较小 ______ 有的很大，有的很小 较大 熔点、沸点 较低 ______ 有的很高，有的很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 常见溶剂难溶 大多易溶于水等极性溶剂 类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 导电性、 导热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的___导体 晶体______电，水溶液或熔融态___电 晶体结构 晶体详解 金刚石 ①每个碳原子与相邻4个碳原子以共价键结合，形成____________结构；键角均为____________； ②最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内； ③每个C参与4条C—C的形成，C原子数与C—C数之比为_________ 晶体结构 晶体详解 ①8个CO2分子构成立方体，在6个面心各占据1个CO2分子； ②每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有______个 晶体结构 晶体详解 NaCl ①每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有___个，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有______个； ②每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－ 晶体结构 晶体详解 CsCl ①每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有___个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有___个； ②每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－ 晶体结构 晶体详解 ①石墨层状晶体中，层与层之间的作用力是__________________； ②平均每个正六边形拥有的碳原子个数为___，碳原子采取的杂化方式是______ 解析：一个晶胞中含有1个P，含有Cu的个数为6×＝3，含有Pb的个数为8×＝1，其个数比为1∶3∶1，故该晶胞的化学式为PbCu3P，A正确；A点原子的分数坐标为(0，0，0)，B点原子的分数坐标为(1，1，0)，结合题干晶胞图可知C点原子的分数坐标为(0.5，0.5，1)，B正确；Pb和C、Si、Ge、Sn同一主族，故Pb位于第六周期第ⅣA族，Cu是29 物质 NaF NaCl NaBr 熔点/℃ 995 801 755 物质 SiF4 SiCl4 SiBr4 熔点/℃ －90.2 －70.4 5.2 解析：由晶胞结构知，Cl位于8个顶角，O位于体心，K位于面心，1个晶胞中含Cl：8×＝1个、含O：1个、含K：6×＝3个，该化合物的化学式为K3ClO；由图可知，Cl－的配位数为＝12；该化合物可看成KCl·K2O，故该化合物与足量NH4Cl溶液反应生成KCl和NH3·H2O，反应的化学方程式为K3ClO＋2NH4Cl＋H2O===3KCl＋2NH3·H2O。 解析：由24 K金的质量分数为100%，则18 K金的质量分数为×100%＝75%，Ⅰ 中Au和Cu原子个数比为1∶1，则Au的质量分数为×100%≈75%，A正确；Ⅱ 中Au处于立方体的八个顶角，Au的配位数指距离最近的Cu，Cu处于面心处，类似于二氧化碳晶胞结构，二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳有12个，则Au的配位数为12，B正确；设 Ⅲ 的晶胞参数为a，Au­Cu的核间距为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处于晶胞的八个顶角，其原子个数比为1∶1；Ⅱ 中，Au处于立方体的八个顶角，Cu 处于面心，其原子个数比为∶＝1∶3；Ⅲ 中，Au 处于立方体的面心，Cu处于顶角，其原子个数比为∶＝3∶1，D正确。 $$