第五章 物质结构与性质 第6讲 晶体结构与性质 第一课时 课件-2026年高三化学一轮复习课

该高中化学高考复习课件聚焦“晶体结构与性质”专题，覆盖物质聚集状态、晶体与非晶体、晶胞计算（均摊法、配位数、密度、原子分数坐标）等高考核心考点，依据高考评价体系分析晶胞计算（占比约60%）、晶体性质判断（占比约30%）的高频考点分布，归纳化学式确定、密度计算、投影图分析等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题实战+方法建模+素养提升”，如结合2024年九省联考朱砂晶胞真题，详解配位数分析与密度计算技巧，通过立方体、六棱柱均摊法模型培养科学思维，借助原子分数坐标训练空间想象能力，体现“物质结构决定性质”的化学观念。特设易错点警示（如团簇分子不适用均摊法），助力学生掌握解题规律，教师可据此精准突破考点，提升复习效率。

第五章 物质结构与性质 第6讲 晶体结构与性质 第一课时 目录 CONTENTS 物质的聚集状态 晶体与非晶体 01 晶胞计算 02 01 Chemistry 新人教版 高中化学 2026年 一轮复习 物质的聚集状态 晶体与非晶体 一、物质的聚集状态 晶体与非晶体 物质的聚集状态 气态 固态 液态 晶态 塑晶态 液晶态 非晶态 等离子体 液晶 1．物质的聚集状态 4 一、物质的聚集状态 晶体与非晶体 项目 概念 主要性能 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 具有良好的导电性和流动性 液晶 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 1．物质的聚集状态 等离子体是一种特殊的气体 介于液态和晶态之间的物质状态 固体 液体 液晶的温度范围 液晶 T1(熔点) T2(澄清点) 温度逐渐升高 5 一、物质的聚集状态 晶体与非晶体 离子液体 1．物质的聚集状态 在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体，也称为低温熔融盐。 大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子。常见的阴离子如四氯铝酸根(AICl4-)、六氟磷酸根(PF6-)、四氟硼酸根（BF6-）等。常见的阳离子如季铵离子(R4N+，即NH,的H被烃基R取代)、带烃基侧链的咪唑、嘧啶等有环状含氮结构的有机胺正离子等。 6 一、物质的聚集状态 晶体与非晶体 离子液体 1．物质的聚集状态 7 一、物质的聚集状态 晶体与非晶体 离子液体 1．物质的聚集状态 传统的有机溶剂大多易挥发，它们的蒸气大多有毒，而离子液体却有难挥发的优点，这是由于离子液体的粒子全都是带电荷的离子。 8 一、物质的聚集状态 晶体与非晶体 为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如图，阴离子为PF6-。 ①N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为                 。 ②该阳离子中，带“*”的C原子的杂化轨道类型为       杂化。 ③根据VSEPR模型，PF6-的中心原子上的价层电子对数为       ，空间结构为正八面体形。 ④该离子液体具有较低的熔点。从结构角度解释原因       。  F>N>P sp2  6 该离子液体是离子晶体，但阴、阳离子半径较大，使得二者之间的作用力相对较弱，熔点越低 9 一、物质的聚集状态 晶体与非晶体 2．晶体与非晶体 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 10 一、物质的聚集状态 晶体与非晶体 ④晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。 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，玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。 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。 2．晶体与非晶体 11 一、物质的聚集状态 晶体与非晶体 2．晶体与非晶体 X射线衍射原理：单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。 晶体的X射线衍射实验图经过计算，可以获得包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等，以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。 通过晶体X射线衍射实验，可以测定晶胞中各个原子的位置，根据原子坐标，可以计算原子间的距离，判断哪些原子之间存在化学键，确定键长和键角 ，得出分子的空间结构。 12 一、物质的聚集状态 晶体与非晶体 2．晶体与非晶体 液熔融态物质凝固 气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华） 溶质从溶液中析出 从饱和硫酸铜溶液中析出的硫酸铜晶体 从熔融态结晶出的硫晶体 升华得到的碘晶体 获得晶体的途径 13 02 Chemistry 新人教版 高中化学 2026年 一轮复习 晶胞计算 二、晶胞计算 1．晶胞 描述晶体结构的基本单元 常规的晶胞都是平行六面体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 “无隙”：相邻晶胞之间没有任何　　 。 “并置”：所有晶胞都是　　 排列的，取向　 　。 间隙 平行 相同 所有晶胞的　　 及其内部的　 　 　、 　　及　　 　　是完全相同的。 形状 原子种类 个数 几何排列 15 二、晶胞计算 2．均摊法 1 2 4 3 7 6 8 5 1 2 2 1 3 4 1 体心：1 面心：1/2 顶点：1/8 棱边：1/4 16 三棱柱 体心 1 面心 1/2 棱边 水平1/4 竖1/6 顶点 1/12 二、晶胞计算 2．均摊法 六方晶胞中粒子的计算方法 顶角：1/6 上、下棱：1/4 侧棱：1/3 面上：1/2 内部：1 二、晶胞计算 2．均摊法 (1)立方体 (2)三棱柱 (3)六棱柱 体心 1 面心 1/2 棱边 1/4 顶点 1/8 体心 1 面心 1/2 棱边 水平1/4 竖1/6 顶点 1/12 体心 1 面心 1/2 棱边 水平1/4 竖1/3 顶点 1/6 晶胞组成的计算——均摊法 二、晶胞计算 2．均摊法 19 1．现有甲、乙两种晶体的晶胞（如图所示，甲中有一个B处于晶胞的体心，乙中C处于晶胞的体心）。 (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 二、晶胞计算 化学式：MgB2 化学式：MnBi 2.计算各晶胞的化学式 二、晶胞计算 21 A.Ti14C13 B.Ti4C4  C.TiC D.Ti13C14 气态团簇分子和纳米小颗粒不采用无隙并置方式排列，故不能采用均摊法来确定化学式 3.科学家发现了一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子。如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的化学式是（ ） 微点拨 A 二、晶胞计算 4．下列说法不正确的是(　 　) D 二、晶胞计算 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四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 3．配位数的计算 二、晶胞计算 ①原子(或分子)的配位数 若晶体微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是距该原子(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： 简单立方：配位数为6 面心立方：配位数为12 体心立方：配位数为8 24 二、晶胞计算 3．配位数的计算 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。以NaCl晶体为例 找一个与其他粒子连接情况最清晰的粒子，如上图中心的黑球(Cl－)。 数一下与该粒子周围距离最近的粒子数，如上图标数字的面心白球(Na＋)， 确定Cl－的配位数为6，同样方法可确定Na＋的配位数也为6。 ★离子晶体：配位数之比=个数的反比 25 二、晶胞计算 4．晶跑密度的计算 1pm=10-7nm=10-10cm=10-12m 1nm=10-7cm=10-9m 26 二、晶胞计算 晶胞的体积：V=Sh（S为底面积，h为高） ①立方体晶胞：V＝a3 ②长方体晶胞：V＝abc ③正三棱柱晶胞：V＝ a2hsin60°= ④正六棱柱晶胞： V＝6× a2h · sin60°＝ ⑤六方最密堆积晶胞： V＝a2sin60°×2h＝2× ×a2sin60°＝ a3 4．晶跑密度的计算 27 5．原子分数坐标与投影图 二、晶胞计算 (1)原子分数坐标的概念 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。原子分数坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。 (2)原子分数坐标的确定方法 ①依据已知原子的分数坐标确定坐标系取向。 ②一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位。 ③从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。 28 二、晶胞计算 5．原子分数坐标与投影图 典型晶胞 原子分数坐标 xy平面上（沿 z轴）的投影图 简单立 方晶胞 1(0，0，0)，2(0，1，0)， 3(1，1，0)，7(1，1，1) 29 二、晶胞计算 5．原子分数坐标与投影图 30 二、晶胞计算 5．原子分数坐标与投影图 31 二、晶胞计算 5．原子分数坐标与投影图 32 二、晶胞计算 晶胞 类型 三维图 二维图 正视图 沿体对角线切开的剖面图 沿体对角线的投影 简单立方堆积 体心立方堆积 面心立方堆积 5．原子分数坐标与投影图 33 二、晶胞计算 CaF2晶胞 金刚石晶胞 NaCl晶胞 晶胞 类型 三维图 二维图 正视图 沿体对角线切开的剖面图 沿体对角线的投影 34 二、晶胞计算 二、晶胞计算 4．（2024·九省联考江西卷）朱砂（硫化汞）在众多先秦考古遗址中均有发现，其立方晶系β型晶胞如图所示，晶胞参数为a nm，A原子的分数坐标为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是(　 　) A．S的配位数是6 C 36 5．钙钛矿类杂化材料(CH3NH3)PbI3在太阳能电池领域具有重要的应用价值。(CH3NH3)PbI3的晶胞结构如下图所示，其中B代表Pb2+，C代表I－。 (2)该晶胞沿体对角线方向的投影图为__（填字母）。 。 a (3)已知(CH3NH3)PbI3的摩尔质量为M g·mol-1，该晶体的密度ρ＝________ g·cm-3（设NA为阿伏加德罗常数的值）。 、2、1 典型晶胞 原子分数坐标 xy平面上（沿 z轴）的投影图 体心立 方晶胞 1(0，0，0)，3(1，1，0)， 5(0，0，1)，6(0，1，1)， 7(1，1，1)，9 典型晶胞 原子分数坐标 xy平面上（沿 z轴）的投影图 面心立方 晶胞 1(0，0，0)，9， 10，12， 14 典型晶胞 原子分数坐标 xy平面上（沿 z轴）的投影图 金刚石 晶胞 1，2， 3，4 氯化钠晶胞3D可视化 氯离子在顶点和面心，钠离子在棱心和体心 - 使用正交相机取消景深效果 晶胞参数 晶胞大小 小 3.0 大 离子大小 小 0.25 大 重置视图 结构信息 氯离子(Cl-)数: 14 钠离子(Na+)数: 13 总离子数: 27 Na+ 离子 Cl- 离子 氯化钠晶胞结构说明 晶体结构 氯化钠(NaCl)具有面心立方(FCC)晶体结构，其中氯离子(Cl-)和钠离子(Na+)交替排列。 在这个可视化中，氯离子位于立方体的8个顶点和6个面心位置，钠离子位于12条棱的中点(棱心)和立方体的中心(体心)。 注意：此可视化使用正交相机，取消了景深效果，所有物体保持相同大小，无论距离远近。 交互指南 • 鼠标拖动：旋转视图 • 鼠标滚轮：缩放视图 • 调整滑块：改变晶胞和离子大小 • 重置按钮：恢复默认视图 氯化钠晶胞3D可视化 © 2023 | 使用Three.js构建 | 正交相机无景深效果 B．晶胞中B原子分数坐标为 C．该晶体的密度是ρ＝ g·m-3 D．相邻两个Hg的最短距离为a nm (1)原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。其中，A的原子分数坐标为(0，0，0)，B的原子分数坐标为，C的原子分数坐标为____________。 $