专题3 大题攻关四 晶体结构的相关分析与计算-【备考最优解】2025版高考化学二轮专题复习教用课件

该高中化学高考复习课件聚焦“晶体结构的相关分析与计算”专题，依据高考评价体系梳理了晶胞微粒数计算、化学式确定、密度与微粒距离推导、原子分数坐标及投影分析等核心考点。通过2024年山东、广东等多卷真题统计，明确均摊法应用占45%、密度计算占30%的高频考点分布，归纳出“化学式推断”“参数计算”等常考题型。 课件亮点在于“真题领航-核心突破-精准演练”三阶备考策略，以2024山东卷MnO₂晶胞题为例，用均摊法“顶点/面心贡献”模型剖析化学式推导，培养科学思维中的模型建构能力。针对密度计算设“微粒数-质量-体积-参数”推导链，附福州三模等模拟题强化训练。教师可据此实施专题突破教学，学生能快速掌握解题技巧，有效提升高考冲刺效率。

大题攻关四 晶体结构的相关分析与计算 1 1 2 3 真题领航 明方向 核心再悟 破重难 精准演练 提能力 2 PART 01 第一部分 真题领航 明方向 3 1.（2024·山东卷）锰氧化物具有较大应用价值。的某种氧化物 的 四方晶胞及其在 平面的投影如下图所示，该氧化物的化学式为_______。 解析：由均摊法得，晶胞中的数目为， 的数目为 ，故该氧化物的化学式为 。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 4 2.（2024·广东卷）一种含、、 元素的记忆合金的晶体结构可描述为 与交替填充在 构成的立方体体心， 解析：根据题意可知，由题给2种结构单元各4个交替排列，组成该合金的 晶胞，此时 位于顶点、棱心、面心和体心，个数为 个，4个和4个 交替位于8个小立方体体 心，故晶胞中、个数均为4， 个数为8，粒子个数最简比 ；晶胞棱长为，故晶胞的体积为 。 形成如下图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比 _______，立方晶胞的体积为_____ 。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 5 3.（2024·甘肃卷）某含钙化合物的 晶胞结构如图甲所示，沿 轴方向的 投影为图乙，晶胞底面显示为图丙， 晶胞参数, 。 图丙中与的距离为_ ____ ；化 合物的化学式是________，其摩尔质 量为，阿伏加德罗常数的值是 ，则晶体的密度为 _ ___________ （列出计算表达式）。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 6 解析：图丙中，位于正方形顶点，位于正方形中心，故与 的距离 为；由“均摊法”可知，晶胞中的个数为， 的个数 为，B的个数为，化合物的化学式是 ； 该化合物的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值是 ，晶胞体 积为,则晶体的密度为 。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 7 4.（2024·贵州卷） （1）的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有 的单 元数有___个。 3 解析：根据均摊法，由题图甲可知，1个晶胞中含有 原子的个数 为，故每个晶胞中含有 的单元数有3个。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 8 （2）若“焙烧”温度为, 时，生成纯相 ，则 _____，其可能的结构示意图为____（填“乙”或“丙”）。 0.25 乙 解析：,解得,纯相为 ,题图乙、丙 所示晶胞中原子和 原子个数与题图甲所示晶胞相同，说明题图乙、丙 所示晶胞中含有3个,则含有原子的个数为 ，根据均摊法，题 图乙中1个晶胞中含原子的个数为 ，题图丙中1个晶胞中含 原子的个数为 ，故可能的结构示意图为乙。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 9 PART 02 第二部分 核心再悟 破重难 10 1.原子分数坐标、投影（视图）的相关分析 （1）构建晶胞的立体模型 简单立方堆积的晶胞中8个顶点的微粒完全一致，可任意选 择一个原子为坐标原点。以立方体三条棱的延长线构建坐标 轴，以晶胞边长为1个单位长度，可得如上图所示的坐标系。 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。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 11 （2）典型晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图 典型晶 胞 原子分数坐标 平面上 （沿 轴）的投影 图 简单立 方晶胞 _____________________________________________________ ，，， _____________________ 二 轮 专 题 复 习 返回目录 12 典型晶 胞 原子分数坐标 平面上 （沿 轴）的投影 图 体心立 方晶胞 _____________________________________________________ ，， ， ，，,, _____________________ 续表 二 轮 专 题 复 习 返回目录 13 典型晶 胞 原子分数坐标 平面上 （沿 轴）的投影 图 面心立 方晶胞 ______________________________________________________________ ，,,，,,， ,1, ，，， _______________________ 续表 二 轮 专 题 复 习 返回目录 14 典型晶 胞 原子分数坐标 平面上 （沿 轴）的投影图 金刚石 晶胞 ___________________________________________________________ ，，，，，，，， ， ，， __________________________ 续表 二 轮 专 题 复 习 返回目录 15 ［注意］ 上面结构中的原子也可以换为不同的原子，但在投影图中的位 置不变。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 2.晶胞的相关计算 （1）计算晶体密度的方法 （ 表示晶体密度，表示晶胞边长， 表示阿伏加德罗常数的 值，表示晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量， 表示摩尔质 量）。 ［注意］ 计算时要将单位统一转换成（因密度的单位是 ）， 、 。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 17 （2）计算晶体中微粒间距离的方法 ［注意］ 立方体晶胞中微粒间的距离关系： 二 轮 专 题 复 习 返回目录 18 PART 03 第三部分 精准演练 提能力 19 1.（2024·福州三模）锐钛矿型 晶胞结构如下图所示，该晶胞中氧的 配位数为___；已知该晶体密度为 ，则阿伏加德罗常数为 _ __________（用含 、、 的代数式表示）。 3 二 轮 专 题 复 习 返回目录 20 解析：根据晶胞结构图可知，灰球位于顶点、面上、体心，个数为 ，黑球位于棱上、面上、内部，个数为 ，故灰球是原子，黑球是原子，与 距离相等且 最近的的个数为6，故的配位数为6，与的个数比为 ，则该晶胞 中氧的配位数为3；一个晶胞中含有4个， ，阿伏加 德罗常数 。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 21 2.（2024·广州模拟）某镍和砷形成的晶体，晶胞结构如图1所示，沿 轴 方向的投影为图2。 （1）该晶体中周围最近的 有___个。 6 解析：该晶胞为六方晶体，选择中间层的原子可知，上下层各有3个 原子与其距离最近，晶体中周围最近的 有6个。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 22 （2）该晶体的密度为，晶胞参数为、 ，阿伏加德罗 常数的数值_ _______________（用含、、 的代数式表示）。 解析：该晶体的密度为，晶胞参数为、 ，由均摊法可 知，原子个数为2，原子个数为 ， ，故阿伏加德罗常数的数值 。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 23 3.（2024·日照二模）锰和镓形成的金属互化物立方晶胞如下图所示。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 24 （1）若将晶胞中体心的原子作为晶胞的一个顶点，则距该 原子最近 的 原子在新晶胞中的位置为___（填字母）。 A.面心 B.体心 C.顶点 D.棱心 A 解析：当将晶胞中体心的 原子作为晶胞的一个顶点时，整个晶胞中原子 的坐标均移动个单位，距该原子最近的 原子在新晶胞中的位置为面 的中心，即面心的位置。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 25 （2）晶胞中，相邻 原子构成的正四面体空隙完全由镍原子填充，可用 于制备碳基金属催化剂。若1号原子坐标参数为 ，则填充在1、 2、3、4号 构成的四面体空隙中心的镍原子的坐标参数为_______；设 晶胞参数为，填充镍后的晶体密度___________ （用含、 的代数式表示）。 ,, 二 轮 专 题 复 习 返回目录 26 解析：若1号原子坐标参数为，则填充在1、2、3、4号 构成 的四面体空隙中心的镍原子的坐标参数为,,；填充镍后的晶胞中 原 子的个数为8，原子的个数为， 原子的个数为 ，晶体密度 。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 27 4.（2024·洛阳模拟）非线性光学材料氟代硼铍酸钾 具有 重大战略价值。已知其属于四方晶系，晶胞结构如下图所示（氧原子未画 出，晶胞参数,）。一定条件下， 、和 发生非氧化还原反应生成氟代硼铍酸钾， 并放出 气体。氟代硼铍酸钾 的化学式为____________；晶体密度为_ ________（ 为阿伏加 德罗常数的值）。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 28 解析：根据“均摊法”可知，数目为， 数目为 ，数目为 ，B数目为 ，、和 发生非氧化还原反应生成氟代硼铍 酸钾，并放出 气体，即反应过程中各元素化合价不变，即 ，解得 ，即 ，氟代硼铍酸钾的化学式为 ；晶体密 度为 。 二 轮 专 题 复 习 返回目录 29 $