第六章 第29讲 晶胞结构分析与计算-【优学精研】2026年高考化学一轮总复习教用课件

该高中化学高考复习课件聚焦“晶胞结构分析与计算”专题，依据新课标要求覆盖原子坐标表示、晶胞密度及微粒距离计算等核心考点，通过梳理典型晶胞模型和配位数规律，对接高考评价体系中“数形结合”思想，明确密度计算、空间利用率等高频考点，归纳结构分析、坐标确定等常考题型。 课件亮点在于“真题体验+技巧突破+素养提升”，精选2024年湖北、湖南等高考真题，详解密度计算“五步流程”和原子坐标“三步骤确定法”，培养学生科学思维中的模型建构与证据推理能力。特设“易错陷阱警示”和“母题变式训练”，帮助学生掌握晶胞参数换算等答题技巧，教师可据此高效规划复习，助力学生高考冲刺。

第29讲　晶胞结构分析与计算 高中总复习·化学 课标要求 1. 明确原子坐标的含义，能够熟练应用原子坐标表示晶胞中原子的位置。 2. 能够根据参数计算晶胞的密度、微粒之间的距离等，进一步培养“数形结合”的思想。 考点·全面突破 01 素养提升 8 02 真题·体验品悟 03 课时·跟踪检测 04 考点·全面突破 锁定要点，聚焦应用 目 录 考点一　典型的晶胞模型与配位数 1. 四种典型晶胞中的配位数 （1）晶体中原子（　 　）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 的是与该原子（或分子）距离相等且最近的原子（或分子）的数目。 或分子 目 录 高中总复习·化学 （2）典型晶胞的结构和配位数 晶胞类型 晶胞结构模型 配位数 简单立方 ⁠ 体心立方 ⁠ 6 8 目 录 高中总复习·化学 晶胞类型 晶胞结构模型 配位数 面心立方 ⁠ 六方最密 ⁠ 12 12 目 录 高中总复习·化学 2. 典型离子晶体的晶胞模型分析 类别 NaCl型 CsCl型 ZnS型 CaF2型 晶胞 配位数 ⁠ ⁠ ⁠ F－： ⁠； Ca2＋： ⁠ 晶胞中所 含离子数 Cl－： ⁠ Na＋： ⁠ Cs＋： ⁠ Cl－： ⁠ Zn2＋： ⁠ S2－： ⁠ Ca2＋： ⁠ F－： ⁠ 续表 6 8 4 4　 8　 4　 4　 1　 1　 4　 4　 4　 8　 目 录 高中总复习·化学 类别 NaCl型 CsCl型 ZnS型 CaF2型 阴、阳离子 间最短距 离（b）和晶 胞参数（a） 之间的关系 b＝ a b＝ ⁠a b＝ a b＝ ⁠a 空隙及占有率 空隙 阴离子面 心立方最 密堆积， 阳离子占 据八面体 空隙 阴离子简单 立方堆积， 阳离子占据 立方体空隙 阴离子面心 立方最密堆 积，阳离子 占据四面体 空隙 阳离子面心立方 最密堆积，阴离 子占据正四面体 空隙 占有率 1 1 1 　 　 　 目 录 高中总复习·化学 一 晶胞结构分析 1. 氧化锌常作为金属缓蚀剂，其结构有很多种，其中一种立方晶胞结构如 图，晶胞边长为a pm，下列说法错误的是（　　） A. 该晶体属于离子晶体 B. O原子与O原子的最短距离为 a pm C. Zn原子周围等距且最近的Zn原子数为6 D. 该晶胞中含有4个O原子，4个Zn原子 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　氧化锌晶体属于离子晶体，A正确；O原子与O原子的最短距离 为面对角线长度的一半，即 a pm，B正确；由题图分析，以顶角Zn原子 为例，其周围等距且最近的Zn原子为面心上的Zn原子，顶角Zn原子属于12 个面，故Zn原子周围等距且最近的Zn原子数为12，C错误；由图知，该晶 胞含4个O原子（晶胞内），Zn原子位于晶胞的顶角和面心，故Zn原子的个 数为8× ＋6× ＝4，D正确。 目 录 高中总复习·化学 2. （2024·葫芦岛模拟）镍的某种氧化物常用作催化剂，其晶胞结构如图所示。 从该晶胞中能分割出来的结构图是（　　） √ 解析： 　根据晶胞图，氧离子在镍离子构成的正八面体的中心，镍离子 在氧离子构成的正八面体的中心，则能从晶胞中分割出来的结构图为D。 目 录 高中总复习·化学 二 晶体中粒子配位数的计算 3. （2024·浙江强基联盟联考）金属元素M与F形成的氟化物晶胞结构如 图。已知该物质中M的配位数为8，则氟化物的化学式是 ，F的配 位数为 ⁠。 解析：由晶胞结构可知，F原子的个数为8，M原子的个数为6× ＋8× ＝ 4，氟化物的化学式是MF2，该物质中M的配位数为8，F的配位数为4。 MF2　 4　 目 录 高中总复习·化学 考点二　晶胞的相关计算 1. 晶胞参数 晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示，即晶胞特征参数，简称晶胞参 数，包括晶胞的3组棱长a、b、c和3组棱相互间的夹角α、β、γ。 目 录 高中总复习·化学 2. 晶胞的相关计算 （1）密度的计算 ρ＝ （a表示晶胞边长，ρ表示密度，NA表示阿伏加德罗常数的值， n表示1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量，M表示摩尔质 量）。 目 录 高中总复习·化学 （2）微粒间距离的计算 【提醒】 （1）立方体晶胞中微粒间距离关系（a为棱长，刚性球体半径为r）：面心立方堆积4r＝ a，体心立方堆积4r＝ a。 （2）单位间的换算 1 pm＝10－10 cm，1 nm＝10－7 cm。 目 录 高中总复习·化学 一 晶体密度、相对分子质量的相互计算 1. （2025·八省联考晋陕青宁卷）科研人员在高温高压条件下合成了类金 刚石结构的硼碳氮化合物，其晶胞结构如图所示，立方晶胞参数为a pm。 NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（　　） A. 该化合物为共价晶体，硬度大 B. 晶体中与B原子距离最近且相等的B原子数为4 C. 晶胞中C—C键与C—N键的数目之比为2∶1 D. 晶体的密度＝ g·cm－3 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　由题图可知，按均摊法，晶胞中含有的N原子数目为8× ＋ 2× ＝2，B原子数目为2，C原子数目为4× ＋2＝4，则N、B、 C原子数 目之比为1∶1∶2，化学式为BC2N。该晶体具有类金刚石结构，金刚石是 由碳原子通过共价键形成的共价晶体，具有硬度大和熔、沸点高等性质， 则该化合物为共价晶体，硬度大，A正确；如图所示，将晶胞平移，以b点 的B为坐标原点： ， 目 录 高中总复习·化学 则与B原子距离最近且相等的1个B原子a位于面心，其余两个面心为C原 子，根据晶胞结构可知，若面心上全部都是B，与B原子距离最近且相等的 B原子数为3×8× ＝12，但面心上的B只占了 ，因此与B原子距离最近且 相等的B原子数为4，B正确；如图所示： ，以m点的C原子为 研究对象，其形成2条C—C键、两条C—N键，则二者数目之比为1∶1，C 不正确；晶胞的密度＝晶体的密度＝ ＝ g·cm－3，D正确。 目 录 高中总复习·化学 2. （2024·吉林高考18题节选）负载在TiO2上的RuO2催化活性高，稳定性 强。TiO2和RuO2晶体结构均可用如图表示，二者晶胞体积近似相等，RuO2 与TiO2的密度比为1.66，则Ru的相对原子质量为 （精确至1）。 解析：二者晶体结构相同，晶胞体积近似相等，则二者密度之比等于摩尔 质量之比，设Ru的相对原子质量为Mr，则 ＝1.66，解得Mr≈101。 101　 目 录 高中总复习·化学 二 晶胞中微粒之间距离的计算 3. 氮化硼是一种性能优异的新型材料，主要结构有六方氮化硼和立方氮化 硼（如图）。 立方氮化硼中N的配位数为 。已知立方氮化硼密度为d g·cm－3，NA代 表阿伏加德罗常数的值，立方氮化硼晶胞中面心上6个N原子相连构成正八 面体，该正八面体的边长为 pm（列式即可）。 4　 × ×1010　 目 录 高中总复习·化学 解析：由图可知，立方氮化硼中N的配位数为4；面心上6个N原子构成正八 面体，该正八面体的边长等于面对角线长度的一半，设BN晶胞边长为a cm，1个晶胞中含有4个B原子，含有N原子数为8× ＋6× ＝4，则1个晶 胞中含有4个BN，所以d＝ g·cm－3，解得a＝ ，故正八面体的边 长为 × ×1010 pm。 目 录 高中总复习·化学 4. 一种C60晶体为面心立方结构，K＋占据C60组成的四面体空隙和八面体空 隙形成化合物K3C60，K3C60的结构如图所示。A原子的分数坐标为（0， 0，0），C原子的分数坐标为 ，晶胞边长为a nm，则BC间距离 为 nm。 a　 目 录 高中总复习·化学 解析：方法一：直角三角形法沿C点与底面作垂线可 得如图，设BC间的距离为x nm，由晶胞图可知CD为 晶胞边长的 ，即为 a nm，BD为晶胞面对角线长的 ， 即为 a nm，由勾股定理得： ＋ ＝x2，解得x＝ a。 目 录 高中总复习·化学 方法二：向量法 C点的原子坐标为 ，B点的原子坐标为 ，则 向量 ＝ ＝ ＝ a。 目 录 高中总复习·化学 三 晶胞中粒子空间利用率的计算 5. 具有较高催化活性的材料金红石的晶胞结构如图所示。已知该晶体的密 度为d g·cm－3，Ti、O原子半径分别为a pm和b pm，阿伏加德罗常数的值 为NA，则金红石晶体的空间利用率为 ⁠  （列出计算式）。 ×100％ 目 录 高中总复习·化学 解析：一个晶胞含2个Ti，4个O，则有dVNA＝2×（48＋32），即得晶胞 体积V＝ cm3，晶胞中粒子体积为［2× π×（a×10－10）3＋ 4× π×（b×10－10）3］cm3，利用率为 ×100％＝ ×100％。 目 录 高中总复习·化学 晶胞中粒子空间利用率的计算方法 （1）计算公式 粒子空间利用率＝ ×100％，粒子总体积＝ πr3×n0（n0代表粒子个数，r代表粒子半径）。 目 录 高中总复习·化学 （2）计算示例 面心立方最密堆积 如图所示，原子的半径为r，面对角线长为4r，晶胞边长a＝2 r， V晶胞＝a3＝（2 r）3＝16 r3，1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝ ×100％＝ ×100％≈74％。 目 录 高中总复习·化学 素养提升 8 空间思维转换——原子分数坐标与投影图 目 录 　 1. 原子分数坐标 （1）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，称为原子分数坐标。 目 录 高中总复习·化学 （2）原子分数坐标的表示方法 如位于晶胞原点A（顶角）的原子的坐标为（0，0，0）（如图），可确定 B点原子分数坐标为 ；C点原子分数坐标为 ；D点原 子分数坐标为 。 目 录 高中总复习·化学 2. 典型晶胞结构模型的原子坐标参数与投影图 （1）体心晶胞结构模型的原子坐标与投影图 ①原子坐标：若1（0，0，0），3（1，1，0），5（0，0，1），则6（0， 1，1），7（1，1，1），9（ ， ， ）； ②x、y平面上的投影图： ，沿体对角线投影图： 。 目 录 高中总复习·化学 （2）面心立方最密堆积结构模型的原子坐标与投影图 ①原子坐标：若A1（0，0，0），B4（ ， ，0），C4（1， ， ），则C5 （ ，1， ），C2（ ， ，1）； ②x、y平面上的投影图： ，沿体对角线投影图： 。 目 录 高中总复习·化学 （3）金刚石晶胞结构模型的原子坐标参数和投影图 ①若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位长度为1，则原子1、2、3、4的坐 标分别为 、 、 、（ ， ， ）。 ②x、y平面上的投影图： ，沿体对角线投影图： 。 目 录 高中总复习·化学 命题角度一 晶胞中原子坐标、原子分数坐标 目 录 高中总复习·化学 1. 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。如图中原子1的坐标为 ，则原子2和3的坐标 中正确的是（　　） A. 原子2为 B. 原子2为 C. 原子3为 D. 原子3为 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　原子1的坐标为 ，则坐标系为 ，原子2在 晶胞底面的中心，原子2的坐标为 ；原子3在坐标系z轴所在棱 的一半，原子3的坐标为 。 目 录 高中总复习·化学 2. （1）MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，如图所示。 以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为 原子坐标。在晶胞坐标系中，a点硫原子坐标为 ，b点锰原子坐 标为 ，则c点锰原子坐标为 　　 。 解析： 根据题目所给信息，依据a、b两点原子的三维坐标推得，c点 Mn原子的坐标为 。 （0，1， ）　 目 录 高中总复习·化学 （2）一种四方结构的超导化合物的晶胞如图所示，图中1的原子分数坐标 为 ，则原子2和3的原子分数坐标分别为 、 　（ ， ，0） 。 （ ， ，0）　 （0，1，1） 解析： 图中体心1的原子分数坐标为（ ， ， ），则下底面心2的 原子分数坐标为（ ， ，0），上顶点3的原子分数坐标为（0，1，1）。 目 录 高中总复习·化学 分数坐标确定的方法步骤 目 录 高中总复习·化学 命题角度二 晶胞投影图分析 3. 分别用 、 表示H2P 和K＋，KH2PO4晶体的四方晶胞如图（a）所示， 图（b）、图（c）分别显示的是H2P 、K＋在晶胞xz面、yz面上的位 置： 目 录 高中总复习·化学 （1）若晶胞底边的边长均为a pm、高为c pm，阿伏加德罗常数的值为 NA，晶体的密度为 g·cm－3（写出表达式）。 解析： 由题给KH2PO4晶体的四方晶胞图可知，每个晶胞中，K＋个数 为6× ＋4× ＝4（个），H2P 个数为8× ＋4× ＋1＝4（个），则1 个KH2PO4晶体的四方晶胞中有4个KH2PO4，晶体密度等于晶胞质量除以晶 胞体积，其中晶胞体积为a2c×10－30 cm3，晶胞的质量为 g，所以晶 体的密度为 g·cm－3。 　 目 录 高中总复习·化学 （2）晶胞在x轴方向的投影图为 （填字母）。 解析： 由题图（a）可知，晶胞在x轴方向的投影图应为B选项中 的图。 B　 目 录 高中总复习·化学 分析晶胞投影图的方法 （1）分析晶胞沿x轴方向、y轴方向、z轴方向的投影图，确定晶胞 中各粒子的具体位置。 （2）结合晶胞参数，利用“均摊法”计算晶体的密度、原子的空间 利用率等。 （3）结合三维坐标系及晶胞中粒子的位置，确定相关粒子的分数 坐标。 目 录 高中总复习·化学 真题·体验品悟 感悟高考，明确方向 目 录 1. （2024·湖北高考11题）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（　　） A. Ⅰ为18K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与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　纯金为24K，则18K金中金的质量分数为75％，Ⅰ中Au位于体 心，个数为1，Cu位于顶角，个数为8× ＝1，则Au的质量分数为 ×100％≈75％，为18K金，A正确；Ⅱ中Au位于顶角，个数为8× ＝1， Cu位于面心，个数为6× ＝3，晶体化学式为Cu3Au，1个Cu周围有4个 Au，则1个Au周围有12个Cu，Au的配位数是12，B正确；Ⅲ中Au-Cu和Au- Au的最小核间距均为面对角线长度的 ，故最小核间距Au-Cu＝Au-Au，C 错误；结合上述分析可知，Ⅰ中Au、Cu原子个数比为1∶1，Ⅱ中Au、Cu原子个数比为1∶3，Ⅲ中Au位于面心，个数为6× ＝3，Cu位于顶角，个数为8× ＝1，Au、Cu原子个数比为3∶1，D正确。 目 录 高中总复习·化学 2. （2024·湖南高考12题）Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成 反应为2LiH＋C＋N2 Li2CN2＋H2，晶胞如图所示，下列说法错误的是 （　　） A. 合成反应中，还原剂是LiH和C B. 晶胞中含有的Li＋个数为4 C. 每个 周围与它最近且距离相等的Li＋有8个 D. 为V形结构 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　 在反应2LiH＋C＋N2 Li2CN2＋H2中，H元素由－1价升高到0 价，C元素由0价升高到＋4价，N元素由0价降低到－3价，由此可知还原剂 是LiH和C，A正确；Li＋位于晶胞的面上，则含有的Li＋个数为8× ＝4， B正确；观察位于体心的 可知，与它最近且距离相等的Li＋有8个，C 正确； 的中心原子C原子的价层电子对数为2＋ × ＝ 2，可知 为直线形分子，D错误。 目 录 高中总复习·化学 3. （2024·江西高考12题）NbO的立方晶胞如图，晶胞参数为a nm，P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. Nb的配位数是6 B. Nb和O最短距离为 a nm C. 晶体密度ρ＝ g·cm－3 D. M的分数坐标为 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　由题图可知，Nb处于面心，与其距离最近且相等的O有4个，其 配位数为4，A项错误；Nb和O的最短距离为晶胞棱长的一半，即 a nm，B 项错误；该晶胞中Nb的个数为6× ＝3，O的个数为12× ＝3，晶胞质量 为 g，晶胞体积为（a×10－7 cm）3，故晶体密度为 g·cm－3，C项错误；P为坐标原点，则M的分数坐标为 ，D项正确。 目 录 高中总复习·化学 4. （1）（2024·广东高考18题节选）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，形成如图所示 的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比Co∶Ga∶Ni ＝ ，其立方晶胞的体积为 nm3。 2∶1∶1　 8a3　 目 录 高中总复习·化学 解析： 由题可知，合金的晶胞由两种结构单元（各4个）构成，则晶 胞中Co的数目为8× ×8＝8，Ga的数目为4，Ni的数目为4，故粒子个数 最简比Co∶Ga∶Ni＝2∶1∶1；晶胞棱长为2a nm，体积为8a3 nm3。 目 录 高中总复习·化学 （2）（2024·北京高考15题节选）白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形 体。二者晶胞如图：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　 　 目 录 高中总复习·化学 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 ∶ ＝ 。 目 录 高中总复习·化学 课时·跟踪检测 培优集训，提升素养 目 录 一、选择题（本题包括9小题，每小题只有一个选项符合题意） 1. F2和Xe在一定条件下生成的一种氟化物是强氧化剂。其晶体的晶胞结构 如图所示，则下列说法错误的是（　　） A. F元素位于元素周期表p区 B. 该氟化物的化学式为XeF2 C. 晶胞中F位于Xe构成的八面体中心 D. 晶胞中每个Xe原子周围距离最近且相等的F原子共有2个 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　F位于元素周期表第二周期第ⅦA族，位于元素周期表p区，A 正确；该晶胞中含有Xe原子个数为8× ＋1＝2，F原子个数为8× ＋2＝ 4，则该氟化物的化学式为XeF2，B正确；根据晶胞结构图可知，晶胞中F 不是位于Xe构成的八面体中心，C错误；该晶胞中，每个Xe原子周围距离 最近且相等的F原子共有2个（上、下各1个），D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 2. （2024·忻州模拟）研究发现，铜钯催化剂可高效实现电催化CO还原制 备乙酸，铜钯晶胞的结构如图所示。已知：NA为阿伏加德罗常数的值， Cu、Pd的原子半径分别为a pm、b pm。下列叙述正确的是（　　） A. 该晶胞中Cu、Pd的原子个数之比为8∶1 B. 该晶胞的边长为4a pm C. 该晶胞中Pd的配位数为8 D. 标准状况下，1.12 L CH3COOH中含有的原子数目 为0.4NA √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 解析： 　根据“均摊法”，晶胞中含8× ＝1个Cu、1个Pd，该晶胞中 Cu、Pd的原子个数之比为1∶1，A错误；Cu与Pd相切，体对角线长度为 （2a＋2b）pm，则该晶胞边长为 pm，B错误；由图可知，距离Pd最 近且相邻的Cu为8个，故该晶胞中Pd的配位数为8，C正确；CH3COOH在标 准状况下不是气体，不能利用气体摩尔体积计算其物质的量，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 3. Fe、Co、Ni均位于第四周期第Ⅷ族，属于副族元素。某Co-Ni合金的 立方晶胞结构如图所示，已知其晶胞参数为a nm。下列说法错误的是 （　　） A. 单质Fe中含有金属键 B. 基态Fe原子核外电子排布式为3d64s2 C. 晶体中，Co原子与Ni原子个数比为3∶1 D. Co原子与Ni原子之间的最短距离为 a nm √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 解析： 　单质Fe中含有金属键，A正确；Fe是26号元素，基态Fe原子核外 电子排布式为[Ar]3d64s2，B错误；根据均摊法可知，该晶体中Co原子的个 数为6× ＝3，Ni原子的个数为8× ＝1，Co原子与Ni原子个数比为 3∶1，C正确；由题图知，Co原子与Ni原子之间的最短距离为面对角线长 度的一半，即 a nm，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 4. （2024·滨州模拟）某Sn和Nb形成的金属化合物的立方晶胞结构如图。 下列说法正确的是（　　） A. 该晶体属于金属晶体 B. Sn周围距离最近的Sn原子个数为6 C. 该晶胞沿x轴、z轴的投影图完全相同 D. 该晶体在高温时导电能力更强 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 解析： 　Sn和Nb为金属元素，形成的金属化合物为金属晶体，A正确； Sn原子位于晶胞的8个顶角，1个体心，体心Sn原子周围距离最近且相等的 Sn原子个数是8，故Sn周围距离最近的Sn原子个数为8，B错误；晶胞沿y 轴、z轴的投影图完全相同，投影图为 ，与晶胞沿x轴投影图 不同，C错误；高温时，金属的电阻增加，导电能力减弱，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 5. （2024·昆明模拟）ZnS荧光材料的研究从1868年法国化学家Sidot发现至今已有150多年的历史。其中立方ZnS的晶胞如图所示，其晶胞参数为a nm。下列说法正确的是（　　） A. 电负性：Zn＞S B. S元素在元素周期表中位于s区 C. 基态Zn原子的价层电子排布式为4s2 D. 立方ZnS晶体密度为 g·cm－3 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 解析： 　电负性：Zn＜S，A错误；S元素位于p区，B错误；基态Zn原子 的价层电子排布式为3d104s2，C错误；该晶胞中含4个Zn2＋和4个S2－，故晶 体密度为 g·cm－3＝ g·cm－3 ，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 6. （2024·南昌三校联考）一种氧化锌（摩尔质量为81 g·mol－1）的立方晶 胞结构如图所示（用NA表示阿伏加德罗常数的值），下列说法错误的是 （　　） A. 晶胞的质量为 g B. 锌离子间的最短距离为 a pm C. 基态氧原子的核外电子有5种运动状态 D. Zn是ds区元素，O是p区元素 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 解析： 　1个晶胞中含有4个Zn2＋和4个O2－，则晶胞的质量为 g，A正 确；锌离子间的最短距离为晶胞面对角线长度的一半，则锌离子间的最短 距离为 a pm，B正确；氧元素原子序数为8，基态氧原子核外8个电子， 共有8种运动状态，C错误；Zn为过渡元素，在元素周期表中位于第四周期 第ⅡB族，属于ds区，O位于p区，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 7. （2024·湖南师大附中月考）Mg2Si晶体的晶胞示意图如图。每个Mg原 子位于Si原子构成的四面体的中心，已知，Mg2Si的晶胞边长为a cm，阿伏 加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是（　　） A. 每个晶胞中含有4个Si原子 B. 每个Si原子周围距离最近的镁原子有8个 C. Mg2Si另一种晶胞的表示中，Si原子均位于晶胞内，则 Mg原子处于顶角和体心 D. Mg2Si晶体的密度为 g·cm－3 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 解析： 　依据均摊法计算，晶胞中Si原子的个数为 ×8＋ ×6＝4，A正 确；Mg原子位于Si原子构成的四面体的中心，1个Si原子周围有8个紧邻的 Mg原子，B正确；根据题中所给晶胞结构可知，不可能存在一种晶胞中Si 原子均位于晶胞内，Mg原子处于顶角和体心，C错误；一个晶胞中含有4 个Si原子和8个Mg原子，即1 mol晶胞中含有4 mol Mg2Si，故Mg2Si晶体的 密度为 g·cm－3＝ g·cm－3，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 8. （2024·汕头潮阳实验学校期中）镓的某种化合物的晶胞结构如图所示 （晶胞参数为a pm，1 pm＝10－10 cm，NA表示阿伏加德罗常数的值）。下 列说法正确的是（　　） A. Ga元素位于元素周期表的ds区 B. 晶体结构中N的配位数为6 C. 该物质的化学式为Ga4N4 D. 该晶体的密度为 g·cm－3 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 解析： 　Ga为第31号元素，其基态原子的价层电子排布式为4s24p1，位于 元素周期表的p区，A错误；配位数是指晶体中与某原子距离最近的异种原 子的个数，由晶胞结构可知，每个N原子与4个Ga原子相连，则晶体结构中 N的配位数为4，B错误；由晶胞结构可知，Ga原子位于晶胞的顶角和面心 上，则一个晶胞中含8× ＋6× ＝4个Ga原子，N原子位于晶胞内部，则 一个晶胞中含4个N原子，Ga原子和N原子个数比为1∶1，故该物质的化学 式为GaN，C错误；一个晶胞的质量m＝ g，晶胞参数为a pm，则一个晶胞的体积V＝（a×10－10）3cm3，晶体的密度为ρ＝ ＝ ＝ g·cm－3，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 9. 石墨烯可转化为富勒烯（C60），科学家把C60和K掺杂在一起制造了一 种富勒烯化合物，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为a pm。下列说法 不正确的是（　　） A. C60和石墨烯互为同素异形体 B. 该富勒烯化合物的化学式为K3C60 C. C60周围等距且距离最近的C60的数目为6 D. 该晶体的密度为 g·cm－3 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 解析： 　C60和石墨烯都是由C元素形成的结构不同的单质，互为同素异 形体，A正确；由晶胞结构图可知，C60位于顶角和体心，个数为8× ＋1 ＝2，K位于面上，个数为12× ＝6，C60与K个数比为2∶6＝1∶3，化学 式为K3C60，B正确；距离顶角C60最近的C60位于体心，顶角的C60为8个晶 胞所有，故C60周围等距且距离最近的C60的数目为8，C错误；晶胞质量为 g＝ g，晶胞体积为（a×10－10）3cm3，晶体密度ρ ＝ ＝ g·cm－3＝ g·cm－3，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 二、非选择题（本题包括2小题） 10. （1）（2024·江苏高考14题）铁酸铋晶胞如图所示（图中有4个Fe原子位于晶胞体对角线上，O原子未画出），其中原子数目比N（Fe）∶N （Bi）＝ ⁠。 2∶1　 解析： 由均摊法知，晶胞中，位于面上的Fe有8个，位于晶胞内的Fe 有4个，则N（Fe）＝8× ＋4＝8，位于晶胞面上的Bi有8个，则N（Bi） ＝8× ＝4，故N（Fe）∶N（Bi）＝2∶1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 （2）（2023·全国甲卷35题）AlF3结构属立方晶系，晶胞如图所示，F－的 配位数为 。若晶胞参数为a pm，晶体密度ρ＝ g·cm－3。（列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA） 2　 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 解析： 由AlF3中的原子个数比，可知该晶胞中顶点为Al3＋，棱心为F－，则与F－距离最近的Al3＋有2个，即F－的配位数为2。该晶胞中Al3＋数目 为8× ＝1，F－数目为12× ＝3，即1个晶胞中含1个AlF3，根据晶胞的参 数可知，晶体密度ρ＝ g·cm－3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 （3）（2024·贵州高考16题）NaFeO2的晶胞结构示意图如甲所示。①每个 晶胞中含有NaFeO2的单元数有 个。 ②若“焙烧”温度为700 ℃，n（Na2CO3）∶n（Fe3O4）＝9∶8时，生成 纯相Na1－xFeO2，则x＝ ，其可能的结构示意图为 （填 “乙”或“丙”）。 3 0.25　 乙　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 解析： ①由图甲可知，NaFeO2晶胞中Na位于顶点和体内，个数为 8× ＋2＝3，Fe位于棱上和体内，个数为4× ＋2＝3，O位于棱上和体 内，个数为8× ＋4＝6，故每个晶胞中含有NaFeO2的单元数为3。②由题 目信息可知，9Na2CO3＋8Fe3O4 Na1－xFeO2，结合Fe原子守恒可得， Na1－xFeO2的化学计量数为24，再结合Na原子守恒可得24×（1－x）＝ 18，解得x＝0.25；Na0.75FeO2中Na与Fe的个数比为3∶4，图乙结构中Na 原子数目为2× ＋2＝2.25，Fe原子数目为4× ＋2＝3，图丙结构中Na原 子数目为6× ＋1＝1.75，Fe原子数目为4× ＋2＝3，故Na0.75FeO2可能的 结构示意图为乙。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 11. （1）铁氮化合物晶体中铁原子为面心立方最密堆积，氮原子位于体心，其晶胞沿z轴的投影如图所示，Fe1、N间最近距离为a pm，则该晶体 的晶胞参数为 pm。 　 解析： 设该晶胞的边长为x pm，由晶胞投影图知，Fe1位于晶胞顶 角，由于氮原子位于体心，Fe1、N间最近距离为a pm，则 ＋ ＝a2，解得x＝ a，故该晶体的晶胞参数为 pm。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 （2）（2025·贵阳摸底）FeS2晶体的晶胞如图所示。与Fe2＋距离最近且相 等的 的数目为 ，若晶胞边长为a nm，该晶体的密度 为 g·cm－3（用NA代表阿伏加德罗常数的值）。 6　 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 解析： Fe2＋位于晶胞的棱心和体心，以体心处Fe2＋为研究对象，与 其距离最近且相等的 的数目为6，位于上下、左右、前后6个面的面 心。该晶胞中Fe2＋位于棱心和体心，个数为12× ＋1＝4， 位于顶角 和面心，个数为8× ＋6× ＝4，1个晶胞的质量为 g，1个晶 胞的体积为（a×10－7 cm）3，则该晶体的密度为 g·cm－3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 （3）（2025·福州质检）某反应使用的催化剂组成为ZnO/ZrO2固溶体。已 知ZrO2的熔点高达2 700 ℃，立方ZrO2的晶胞如图所示。 ①Zr是第五周期第ⅣB族元素，将基态Zr原子的价层电子轨道表示式补充 完整： 答案： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 ②ZrO2属于 晶体（填“分子”或“离子”），晶胞中Zr的配位数 是 ，若立方ZrO2的晶胞参数为a pm，该晶体的密度 为 g·cm－3（列计算式，用NA表示阿伏加德罗常数的值， ZrO2的摩尔质量为M g·mol－1）。 离子　 8　 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 解析： ①Zr是第五周期第ⅣB族元素，其基态原子的价层电子排布式 为4d25s2，则价层电子轨道表示式为 。②ZrO2的熔点高， 为离子晶体。以下底面面心处Zr为研究对象，距其最近且相等的O有8个 （上、下两个晶胞中各4个），故晶胞中Zr的配位数为8。该晶胞中Zr的个 数为8× ＋6× ＝4，O的个数为8，该晶胞的质量为 g，晶胞的体积为 （a×10－10 cm）3，则该晶体的密度为 g·cm－3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·化学 THANKS 演示完毕 感谢观看 $