第3章 晶体结构与性质（知识清单）化学沪科版选择性必修2

该高中化学“晶体结构与性质”单元知识清单系统梳理了晶体基本概念、金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体及混合型晶体等核心内容，搭建了从晶体分类、结构分析到性质应用的递进式学习支架。 清单通过分类呈现晶体类型，分级标注重难点（如晶胞计算口诀“顶八棱四面二内一”），关联结构与性质（如金属键强弱影响熔沸点），培养科学思维与化学观念。设计易错点解析（如晶体与非晶体的X射线衍射区别）、记忆技巧（晶胞分摊法）及解题通法，助力学生自主学习，辅助教师精准教学。

第三章 晶体结构与性质 第一节 金属晶体 一 晶体简介 （1） 物质的聚集状态 1. 物质三态间的相互转化 【注】①物质的三态变化是物理变化，变化时，克服分子间作用力或者破坏化学键，但不会有新的化学键形成。 ②凝固、凝华和液化的过程均放出热量，融化、升华和汽化的过程均吸收热量，但它们都不属于反应热。 2．物质的聚集状态 物质的聚集状态除了气态、液态、固态外，还有更多的聚集状态如晶态、非晶态以及介乎二者之间的塑晶态、液晶态等。 【拓展】 1.等离子体 ①概念：由电子、正离子和电中性粒子（分子或原子）组成的整体上电中性的气态物质。 ②是一种特殊的气体，存在于我们周围。 ③存在：日光灯和霓虹灯的灯管里、蜡烛火焰里、极光和雷电里。 2.液晶：介于液态和晶态之间的物质状态。 （2） 晶体与非晶体 1.晶体 把内部微粒（原子、离子或分子）在三维空间里呈周期性有序排列的固体物质称为晶体。常见晶体有食盐、冰、铁、铜等。 根据构成晶体的粒子和粒子间作用力的不同，晶体可分为离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体。 2.非晶体 把内部微粒（原子、离子或分子）排列呈相对无序状态的固体物质呈非晶体。常见到的非晶体有玻璃、橡胶、炭黑等。 3.晶体与非晶体的本质差异 自范性 微观结构 晶体 有 原子在三维空间里呈周期性有序排列 非晶体 没有 原子排列相对无序 【注】宏观上区别晶体和非晶体的依据是固体有无规则的几何外形，而规则的集合外形是微粒结晶时自发形成的，并非人为加工雕琢。 4.晶体的特性 （1）自范性 ①定义：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 ②形成条件：晶体生长的速率适当。 ③本质原因：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列。 （2）各向异性：晶体的某些物理性质在不同方向上的差异。 （3）晶体有固定的熔点。 （4）外形和内部质点排列的高度有序性。 （5）X射线衍射：晶体能使X射线衍射，而非晶体对X射线只能产生散射。 【注】非晶体排列相对无序，无自范性、无各向异性、无固定熔点。 5.获得晶体的途径 （1）熔融态物质凝固。 ①凝固速率适当，可得到规则晶体。 ②凝固速率过快，得到没有规则外形的块状固体或看不到多面体外形粉末。 （2）气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 （3）溶质从溶液中析出。 （3） 晶胞 1．概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。晶胞是晶体中最小的重复结构单元。 2．结构：常规的晶胞都是平行六面体，晶体可以看作是数量巨大的晶胞无隙并置而成。 （1）“无隙”：相邻晶胞之间没有任何间隙。 （2）“并置”：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。 （3）所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。 3．晶胞中粒子数目的计算 （1）平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的计算。 ①晶胞的顶角原子是8个晶胞共用； ②晶胞棱上的原子是4个晶胞共用； ③晶胞面上的原子是2个晶胞共用。 如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数为8×＋6×＝4。 （2）几种晶胞中原子数目的确定。 结合下图，钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为2、2、8、8。 钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图 【拓展】常见晶胞结构 体心立方 简单立方 面心立方 【注】①不是所有晶胞都是平行六面体，有的晶胞呈六棱柱形。 ②由晶胞构成的晶体，其化学式不表示一个分子中原子的数目，只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。 四、晶体结构的测定 1．测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。在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。 2．由衍射图形获得晶体结构的信息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。 【总结】 晶体与非晶体的比较 晶体 非晶体 微观结构特征 粒子周期性有序排列 粒子排列相对无序 性质 特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 各向异性 有 无 鉴别 方法 间接方法 看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性 科学方法 对固体进行X－射线衍射实验 举例 NaCl、I2、SiO2、Na晶体等 玻璃、橡胶等 【注】关于晶体与非晶体的认识误区 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。 4晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。 二 金属晶体 （一）金属键 1．定义：在金属单质晶体中原子之间以金属正离子与自由电子之间强烈的相互作用。 2．成键粒子：金属正离子和自由电子。 3．成键条件：金属单质或合金。 4．成键本质 电子气理论：金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而把所有金属原子维系在一起，形成像共价晶体一样的“巨分子”。 5.特征：自由电子不属于某个特定的金属正离子，即每个金属正离子均可享有所有的自由电子，但都不可能独占某个或某几个自由电子在整块金属中自由移动。金属键既没有方向性，也没有饱和性。 6. 金属键的强弱比较 一般来说，金属键的强弱主要取决于金属元素原子的半径和价电子数。原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；原子半径越小，价电子数越多，金属键越强。 7.金属键对物质性质的影响 ①金属键越强，晶体的熔、沸点越高。 ②金属键越强，晶体的硬度越大。 （一）金属晶体 1．通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体，叫做金属晶体。 【注】①在金属晶体中有正离子，但没有负离子，所以，晶体中有正离子不一定有负离子，若有负离子，则一定有正离子。 ②金属单质或合金的晶体（晶体锗、灰锡除外）属于金属晶体。 ③金属晶体与共价晶体一样。是一种“巨分子”。 2．用电子气理论解释金属的物理性质 3．金属晶体的性质 （1）金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性。 （2）熔、沸点：金属键越强，熔、沸点越高。 ①同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。 ②同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。 ③合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点低。 ④金属晶体熔点差别很大，如汞常温下为液体，熔点很低；而铁常温下为固体，熔点很高。 第二节 离子晶体 1．离子键 （1）构成粒子：正离子和负离子。 （2）作用力：离子键。 （3）特征：没有饱和性和方向性。 （4）形成条件：一般应满足两种元素的电负性之差大于1.7，即活泼的金属元素和活泼的非金属元素。 （5）配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。 2.离子晶体 （1）常见离子晶体 一般来说，含金属或NH4+的晶体，但AlCl3为分子晶体。 【注】①离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键和氢键等，如CuSO4·H2O。 ②离子晶体中，每个阴（阳）离子周围排列的带相反电荷的离子的数目是固定的，不是任意的。 （2）离子晶体的性质 性质 原因 熔、沸点 离子晶体中有较强的离子键，熔化或汽化时需消耗较多的能量。所以离子晶体有较高的熔点、沸点和难挥发性。通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高 硬度 硬而脆。离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎 导电性 不导电，但熔融或溶于水后能导电。离子晶体中，离子键较强，阴、正离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。当升高温度时，阴、正离子获得足够的能量克服了离子间的相互作用力，成为自由移动的离子，在外加电场的作用下，离子定向移动而导电。离子晶体溶于水时，阴、正离子受到水分子的作用成了自由移动的离子(或水合离子)，在外加电场的作用下，阴、正离子定向移动而导电 溶解性 大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)中。当把离子晶体放入水中时，水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子克服离子间的相互作用力而离开晶体，变成在水中自由移动的离子 延展性 离子晶体中阴、正离子交替出现，层与层之间如果滑动，同性离子相邻而使斥力增大导致不稳定，所以离子晶体无延展性 【注】①离子晶体的熔、沸点和硬度与离子键的强弱有关，离子键越强，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大。 ②离子键的强弱与离子半径和离子所带电荷数有关，离子半径越小，离子所带的电荷数越多，离子键越强。 【拓展】常见的离子晶体 晶体类型 NaCl CsCl 晶胞 正离子的配位数 6 8 负离子的配位数 6 8 晶胞中所含离子数 Cl－ 4 Na＋ 4 Cs＋ 1 Cl－ 1 第三节 共价晶体和分子晶体 一 共价晶体 1.定义：所有原子都以共价键相互结合形成共价键三维骨架结构的晶体叫共价晶体。 2.构成微粒及微粒间的作用力 共价晶体 【注】①共价晶体中不存在单个分子，因此，共价晶体的化学式不代表其实际组成，只表示其组成的原子个数比。 ②共价晶体融化时被破坏的作用力是共价键。 ③共价晶体中只有共价键，但含有共价键的晶体不一定是共价晶体。如CO2、H2O等分子晶体中也含有共价键。 3.常见的共价晶体 物质种类 实例 某些非金属单质 晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等 某些非金属化合物 碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等 某些氧化物 二氧化硅(SiO2)等 4.共价晶体的物理性质 （1）熔点很高。共价晶体中，原子间以较强的共价键结合，融化时破坏共价键，需要很高的能量。 （2）硬度很大。共价键三维骨架结构决定了共价晶体的硬度，如金刚石是天然存在的最硬的物质。 （3）一般不导电，但晶体硅、锗是半导体。 （4）难溶于一般的溶剂。 【注】结构相似的共价晶体，其原子半径越小，键长越短，键能越大，键越稳定，共价晶体的熔点越高，硬度越大。 5.典型的共价晶体 （1）金刚石 ①碳原子采取 sp3 杂化，C—C—C夹角为 109°28′。 ②每个碳原子与周围紧邻的 4 个碳原子以共价键结合成正四面体结构，向空间伸展形成空间网状结构。 ③最小碳环由 6 个碳原子组成，且最小环上有 4 个碳原子在同一平面内；每个碳原子被12个六元环共用。 ④晶体中每个碳原子都参与了4条C—C的形成，在每条键中的贡献只有一半，故晶体中碳原子数目之比为 1：2 。 （2）二氧化硅晶体 ①二氧化硅的结构 二氧化硅是自然界含量最高的固态二元氧化物，有多种结构，最常见的是低温石英(α­SiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的 硅氧四面体 形成螺旋上升的长链，没有封闭的环状结构，这一结构决定了它具有手性。 石英晶体中的硅氧四面体 石英的左、右型晶体 相连构成的螺旋链 ①Si原子采取 sp3 杂化，正四面体内O—Si—O键角为 109°28′。 ②每个Si原子与 4 个O原子形成 4 个共价键， Si 原子位于正四面体的中心， O 原子位于正四面体的顶点，同时每个O原子被 2 个硅氧正四面体共用；每个O原子和 2个Si原子形成 2个共价键，晶体中Si原子与O原子个数比为 1∶2 。 ③最小环上有 12 个原子，包括 6 个O原子和 6 个Si原子。 （2）二氧化硅的用途 二氧化硅是制造水泥、玻璃、人造红宝石、单晶硅、硅电电池、芯片和光导纤维的原料。 【注】二氧化硅为共价晶体，晶体中不存在单个分子，其化学式为SiO2，不存在分子式。 二 分子晶体 1．概念：只含分子的晶体。 2．粒子间的作用 分子晶体中相邻的分子间以分子间作用力相互吸引。 3．常见分子晶体及物质类别 物质种类 实例 所有非金属氢化物 H2O、NH3、CH4等 部分非金属单质 卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等 部分非金属氧化物 CO2、P4O10、SO2、SO3等 几乎所有的酸 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等 绝大多数有机物 苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等 【注】稀有气体为的分子为单原子分子，因此，有稀有气体单质形成的晶体也是分子晶体。 4．物理特性 （1）分子晶体的熔、沸点较低，密度较小，硬度较小，较易熔化和挥发，部分分子晶体易升华，（如干冰、碘、红磷等）。 （2）一般是绝缘体。分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或自由电子，因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电。有些分子晶体的水溶液能导电，如HI、乙酸等。 （3）溶解性符合“相似相溶规律”。 【注】分子晶体熔、沸点高低的比较规律 ①分子晶体中分子间作用力越大，物质熔、沸点越高，反之越低。 ②具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常高。 5.分子晶体的常见堆积方式 分子间作用力 堆积方式 实例 范德华力 分子采用密堆积， 每个分子周围有12个紧邻的分子 如C60、干冰、I2、O2 范德华力、氢键 分子不采用密堆积， 每个分子周围紧邻的分子少于12个 如HF、NH3、冰 6.常见分子晶体的结构分析 （1）冰 ①水分子之间的主要作用力是氢键，当然也存在范德华力。 ②氢键有方向性，它的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子互相吸引。 （2）干冰 ①干冰中的CO2分子间只存在范德华力，不存在氢键。 ②每个晶胞中有4个CO2分子，12个原子。 每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为12个。 【注】冰晶体中，每个水分子与其他4个水分子形成氢键，每个水分子平均形成2个氢键（每个氢键由2个水分子均摊，故4×=2） 三 混合型晶体和过渡晶体 1．过渡晶体 （1）四类典型的晶体是指分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体。 （2）过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。 ①几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的百分数/% 62 50 41 33 从上表可知，表中4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。 ②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，如Na2O等。同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如Al2O3、SiO2等。 【注】四类典型晶体都有过渡晶体存在。 2．混合型晶体 （1）晶体模型 石墨结构中未参与杂化的p轨道 （2）结构特点——层状结构 ①同层内碳原子采取sp2杂化，以共价键(σ键)结合，形成平面六元并环结构。 ②石墨是层状结构的，层与层之间不存在化学键，是靠范德华力维系。 ③石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3，有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。 （3）晶体类型：石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于混合晶体。 （4）性质：熔点很高、质软、易导电等。 【拓展】①由于碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，所以石墨具有良好的导电性。 ②石墨晶体中碳原子数与共价键数的关系： 每个六元环中含有C—C键数为=3 每个六元环中含有C原子数为=2 （5）混合型晶体的概念 向石墨这样的晶体，既有共价键，又有范德华力，同时存在类似金属键的作用力，兼具有共价晶体、分子晶体、金属晶体特征的晶体叫混合型晶体。 四 熔沸点比较 共价晶体与分子晶体熔、沸点高低的比较 （1）晶体类型不同：共价晶体＞分子晶体 理由：共价晶体的熔、沸点与共价键有关，分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关。共价键的作用力远大于分子间作用力。 （2）晶体类型相同 ①共价晶体 一般来说，对结构相似的共价晶体来说，键长越短，键能越大，晶体的熔、沸点越高。例如：金刚石＞二氧化硅＞碳化硅＞晶体硅。 ②分子晶体 a．若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体大，故熔、沸点较高。如HF＞HI；NH3＞PH3；H2O＞H2Te。 b．组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。如I2＞Br2＞Cl2＞F2；SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。 c．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，范德华力越大，熔、沸点越高。如CO＞N2。 d．同类别的同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。 易错点一 晶体与非晶体的宏观判断错误 易错表现：误以为“具有规则几何外形的固体一定是晶体”。 解决方案： ①　强调“自范性”是晶体自发呈现多面体外形的能力，而非人工塑造。 ②　举例对比：晶体（如食盐、冰）与非晶体（如玻璃、橡胶）在X射线衍射图上的区别（晶体有衍射峰，非晶体只有散射）。 易错点二 晶胞中原子数计算错误 易错表现：在计算晶胞中原子个数时，共用系数记错或应用不当。 解决方案： ①记忆口诀：“顶八棱四面二内一”。 晶胞的顶角原子是8个晶胞共用；晶胞棱上的原子是4个晶胞共用；晶胞面上的原子是2个晶胞共用。 ②结合模型或图示进行空间想象训练，如用立方体模型标注原子位置并分摊计算。 易错点三 金属晶体与离子晶体导电性混淆 易错表现：误认为“金属晶体和离子晶体在固态下都能导电”。 本质：金属晶体中自由电子可移动，固态下导电；离子晶体中离子不能自由移动，固态下不导电，需熔融或溶解后才导电。 解决方案： ①对比记忆：金属晶体——“自由电子”导电；离子晶体——“自由离子”导电（需熔融或溶解）。 ②实验辅助：通过导电性实验区分固态与熔融态离子晶体。 易错点四 共价晶体与分子晶体的结构混淆 易错表现：误认为“共价晶体中存在分子单元”，如将SiO₂视为“一个分子”。 本质：共价晶体是三维网络结构，不存在独立分子；分子晶体由独立分子构成。 解决方案： ①结构对比：金刚石（共价晶体）是C原子网状结构；干冰（分子晶体）是CO₂分子堆积。 ②化学式理解：共价晶体的化学式（如SiO₂）表示原子比例，不代表分子组成。 易错点五 氢键对分子晶体性质的影响理解不清 易错表现：忽略氢键对熔沸点的影响，或误认为“所有分子晶体都有氢键”。 本质：氢键是特殊分子间作用力，只存在于含N、O、F等强电负性原子的化合物中（如H₂O、NH₃、HF）。 解决方案： ①记忆含氢键的常见物质：H₂O、NH₃、HF等。 ②比较同族氢化物熔沸点，理解氢键的“反常”升高效应（如H₂O > H₂S）。 方法一 晶体类型的判断方法 【解题通法】 1. 看化学式：若含金属阳离子或铵根离子（除AlCl₃等少数例外），一般为离子晶体；若为金属单质或合金，一般为金属晶体；若为共价小分子（如CO₂、H₂O）或大多数有机物，一般为分子晶体；若为原子晶体（共价晶体），常见的有金刚石、SiO₂、SiC等。 2. 看物理性质：离子晶体熔沸点较高、硬度大、不导电（熔融或溶于水导电）；分子晶体熔沸点低、硬度小；共价晶体熔沸点很高、硬度很大；金属晶体导电导热性好、有延展性。 3. 看结构：结合题目中给出的结构信息（如空间网状结构、分子堆积等）。 【典型例题】 下列物质的晶体类型不能与其他三种归为一类的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．C60是由C60分子构成的，分子间通过分子间作用力结合，属于分子晶体； B．CCl4是由 CCl4分子构成的，分子间通过分子间作用力结合，属于分子晶体； C．SiO2是由硅原子和氧原子通过共价键直接结合而成的空间网状结构的晶体，属于共价晶体； D．P4O10是由P4O10分子构成的，分子间通过分子间作用力结合，属于分子晶体； 综上，SiO2 的晶体类型(共价晶体)与其他三种(分子晶体)不同； 故选：C。 方法二 晶胞中原子数目的计算方法 【解题通法】 1. 明确原子在晶胞中的位置：顶角、棱上、面上、体内。 2. 分摊系数：顶角原子为1/8，棱上原子为1/4，面上原子为1/2，体内原子为1。 3. 计算公式：晶胞中原子数 = ∑(每个位置原子数 × 分摊系数) 【典型例题】 一种硫化锌的立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．最近的有12个 B．晶胞中m原子分数坐标为 C．相邻两个的最短距离为 D．该晶体的分子式为ZnS 【答案】D 【解析】A．在立方晶胞中，以为研究对象，它位于面心位置时，与它最近的位于相邻面的面心，一个面心周围有12个这样的面心，故A正确； B．根据晶胞的坐标规则，结合晶胞结构可知，晶胞中m原子分数坐标为，故B正确； C． 相邻两个位于面对角线的一半处。晶胞棱长为anm，面对角线长为，所以相邻两个的最短距离为，故C正确； D．该晶胞中数目为、数目为4，所以该晶胞的化学式为，但离子化合物，不存在分子，故D错误； 答案选D。 方法三 晶体熔沸点高低的比较方法 【解题通法】 1. 不同类型晶体：共价晶体 > 离子晶体 > 分子晶体（一般情况）；金属晶体熔沸点差异大，有的很高（如W），有的很低（如Hg），一般高于分子晶体。 2. 同种类型晶体： ①离子晶体：离子键越强，熔沸点越高。离子键强弱与离子半径和电荷数有关，半径越小、电荷数越多，离子键越强。 ②共价晶体：共价键键能越大，熔沸点越高。键能与键长有关，原子半径越小，键长越短，键能越大。 ③分子晶体：分子间作用力越大，熔沸点越高。若有氢键，则熔沸点反常高；结构相似时，比较相对分子质量；相对分子质量相近时，比较分子极性。 ④金属晶体：金属键越强，熔沸点越高。金属键强弱与原子半径和价电子数有关，半径越小、价电子数越多，金属键越强。 【典型例题】 下列关于物质熔、沸点的比较，正确的是 A．金属单质Rb、K、Na、Li的沸点依次降低 B．化合物SiCl4、NaCl、Si3N4的熔点依次升高 C．晶体硅、金刚砂、金刚石的熔点依次降低 D．HF、HCl、HBr、HI的沸点依次升高 【答案】B 【解析】A．碱金属原子序数越大，离子半径越大、金属键越弱、熔沸点越低，所以碱金属单质的沸点Rb<K<Na<Li，A错误； B．一般来说，熔点：分子晶体<离子晶体<共价晶体，SiCl4、NaCl、Si3N4分别为分子晶体、离子晶体和共价晶体，所以化合物SiCl4、NaCl、Si3N4的熔点依次升高，B正确； C．Si、SiC、金刚石都是共价晶体，共价键越强、熔点越高，又共价键键长C-C<Si-C<Si-Si，则共价键强弱C-C﹥Si-C﹥Si-Si，所以熔点高低的顺序为：金刚石>SiC>Si，C错误； D．HF分子间存在氢键，沸点最高；HCl、HBr、HI不存在氢键且相对分子质量越大、沸点越高，D错误； 故选B。 方法四 晶体结构与性质的综合分析方法 【解题通法】 1. 确定晶胞中各类原子的数目（均摊法）。 2. 计算化学式。 3. 计算密度：ρ = (n × M) / (N_A × V)，其中n为晶胞中原子（或分子）数，M为摩尔质量，N_A为阿伏伽德罗常数，V为晶胞体积。 4. 确定配位数：找出距离某粒子最近的异种粒子（或同种粒子）的数目。 5. 计算空间利用率：晶胞中原子总体积除以晶胞体积。 【典型例题】 铬、钙、氧可形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，其晶胞结构如图甲所示，氧离子与钙离子的最近距离为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是 A．钙离子的配位数为8 B．该复合氧化物晶体的密度为g·cm-3 C．该晶胞沿z轴方向的投影如图乙 D．氧离子与铬离子间的最短距离为a pm 【答案】B 【解析】A．图甲中，距离钙离子最近且等距离的氧离子有12个，即钙离子的配位数为12，故A错误； B．根据均摊法，钙离子有个，氧离子有个，铬离子有1个，其化学式为CaCrO3，晶胞参数为apm，晶胞体积=，根据可知，晶体密度为，故B正确； C．该晶胞沿z轴方向的投影图应为，故C错误； D．钙离子和氧离子的最近距离为晶胞面对角线长度的一半，则晶胞面对角线长度为2apm，晶胞参数为apm，氧离子与铬离子间的最短距离为pm，故D错误； 故选B。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 晶体结构与性质 第一节 金属晶体 一 晶体简介 （1） 物质的聚集状态 1. 物质三态间的相互转化 【注】①物质的三态变化是物理变化，变化时，克服分子间作用力或者破坏化学键，但不会有新的化学键形成。 ②凝固、凝华和液化的过程均放出热量，融化、升华和汽化的过程均吸收热量，但它们都不属于反应热。 2．物质的聚集状态 物质的聚集状态除了______、______、______外，还有更多的聚集状态如晶态、非晶态以及介乎二者之间的塑晶态、液晶态等。 【拓展】 1.等离子体 ①概念：由电子、正离子和电中性粒子（分子或原子）组成的整体上电中性的气态物质。 ②是一种特殊的气体，存在于我们周围。 ③存在：日光灯和霓虹灯的灯管里、蜡烛火焰里、极光和雷电里。 2.液晶：介于液态和晶态之间的物质状态。 （2） 晶体与非晶体 1.晶体 把内部微粒（原子、离子或分子）在三维空间里呈周期性有序排列的固体物质称为晶体。常见晶体有食盐、冰、铁、铜等。 根据构成晶体的粒子和粒子间作用力的不同，晶体可分为离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体。 2.非晶体 把内部微粒（原子、离子或分子）排列呈相对无序状态的固体物质呈非晶体。常见到的非晶体有玻璃、橡胶、炭黑等。 3.晶体与非晶体的本质差异 自范性 微观结构 晶体 ______ 原子在三维空间里呈____________排列 非晶体 ______ 原子排列相对______ 【注】宏观上区别晶体和非晶体的依据是固体有无规则的几何外形，而规则的集合外形是微粒结晶时自发形成的，并非人为加工雕琢。 4.晶体的特性 （1）自范性 ①定义：晶体能______呈现______外形的性质。 ②形成条件：晶体____________适当。 ③本质原因：晶体中粒子在____________里呈现____________排列。 （2）各向异性：晶体的某些物理性质在不同方向上的差异。 （3）晶体有固定的______。 （4）外形和内部质点排列的高度____________。 （5）X射线衍射：晶体能使X射线衍射，而非晶体对X射线只能产生散射。 【注】非晶体排列相对无序，无自范性、无各向异性、无固定熔点。 5.获得晶体的途径 （1）______物质凝固。 ①凝固速率适当，可得到规则晶体。 ②凝固速率过快，得到没有规则外形的块状固体或看不到多面体外形粉末。 （2）______物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 （3）______从溶液中析出。 （3） 晶胞 1．概念：晶胞是描述晶体结构的____________。晶胞是晶体中最小的重复结构单元。 2．结构：常规的晶胞都是____________体，晶体可以看作是数量巨大的晶胞____________而成。 （1）“无隙”：相邻晶胞之间没有任何____________。 （2）“并置”：所有晶胞都是______排列的，取向______。 （3）所有晶胞的______及其内部的______、______及______是完全相同的。 3．晶胞中粒子数目的计算 （1）平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的计算。 ①晶胞的顶角原子是______个晶胞共用； ②晶胞棱上的原子是______个晶胞共用； ③晶胞面上的原子是______个晶胞共用。 如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数为8×＋6×＝4。 （2）几种晶胞中原子数目的确定。 结合下图，钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为______、______、______、______。 钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图 【拓展】常见晶胞结构 体心立方 简单立方 面心立方 【注】①不是所有晶胞都是平行六面体，有的晶胞呈六棱柱形。 ②由晶胞构成的晶体，其化学式不表示一个分子中原子的数目，只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。 四、晶体结构的测定 1．测定晶体结构最常用的仪器是____________。在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____________或____________。 2．由衍射图形获得晶体结构的信息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。 【总结】 晶体与非晶体的比较 晶体 非晶体 微观结构特征 粒子周期性有序排列 粒子排列相对无序 性质 特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 各向异性 有 无 鉴别 方法 间接方法 看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性 科学方法 对固体进行X－射线衍射实验 举例 NaCl、I2、SiO2、Na晶体等 玻璃、橡胶等 【注】关于晶体与非晶体的认识误区 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。 4晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。 二 金属晶体 （一）金属键 1．定义：在金属单质晶体中原子之间以金属正离子与自由电子之间强烈的相互作用。 2．成键粒子：____________和____________。 3．成键条件：____________或____________。 4．成键本质 电子气理论：金属原子脱落下来的______形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子共用，从而把____________维系在一起，形成像共价晶体一样的“巨分子”。 5.特征：自由电子不属于某个特定的金属正离子，即每个金属正离子均可享有所有的自由电子，但都不可能独占某个或某几个自由电子在整块金属中自由移动。__________________。 6. 金属键的强弱比较 一般来说，金属键的强弱主要取决于金属元素原子的半径和价电子数。原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱；原子半径越小，价电子数越多，金属键越强。 7.金属键对物质性质的影响 ①金属键越强，晶体的熔、沸点越高。 ②金属键越强，晶体的硬度越大。 （一）金属晶体 1．通过金属离子与____________之间的较强作用形成的单质晶体，叫做金属晶体。 【注】①在金属晶体中有正离子，但没有负离子，所以，晶体中有正离子不一定有负离子，若有负离子，则一定有正离子。 ②金属单质或合金的晶体（晶体锗、灰锡除外）属于金属晶体。 ③金属晶体与共价晶体一样。是一种“巨分子”。 2．用电子气理论解释金属的物理性质 3．金属晶体的性质 （1）金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性。 （2）熔、沸点：金属键越强，熔、沸点越高。 ①同周期金属单质，从左到右(如Na、Mg、Al)熔、沸点升高。 ②同主族金属单质，从上到下(如碱金属)熔、沸点降低。 ③合金的熔、沸点一般比其各成分金属的熔、沸点低。 ④金属晶体熔点差别很大，如汞常温下为液体，熔点很低；而铁常温下为固体，熔点很高。 第二节 离子晶体 1．离子键 （1）构成粒子：______和______。 （2）作用力：______。 （3）特征：没有饱和性和方向性。 （4）形成条件：一般应满足两种元素的电负性之差大于1.7，即活泼的金属元素和活泼的非金属元素。 （5）配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。 2.离子晶体 （1）常见离子晶体 一般来说，含金属或NH4+的晶体，但AlCl3为分子晶体。 【注】①离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键和氢键等，如CuSO4·H2O。 ②离子晶体中，每个阴（阳）离子周围排列的带相反电荷的离子的数目是固定的，不是任意的。 （2）离子晶体的性质 性质 原因 熔、沸点 离子晶体中有较强的离子键，熔化或汽化时需消耗较多的能量。__________________。通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高 硬度 ____________。离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎 导电性 __________________。离子晶体中，离子键较强，阴、正离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。当升高温度时，阴、正离子获得足够的能量克服了离子间的相互作用力，成为自由移动的离子，在外加电场的作用下，离子定向移动而导电。离子晶体溶于水时，阴、正离子受到水分子的作用成了自由移动的离子(或水合离子)，在外加电场的作用下，阴、正离子定向移动而导电 溶解性 ______________________________。当把离子晶体放入水中时，水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子克服离子间的相互作用力而离开晶体，变成在水中自由移动的离子 延展性 离子晶体中阴、正离子交替出现，层与层之间如果滑动，同性离子相邻而使斥力增大导致不稳定，所以离子晶体无延展性 【注】①离子晶体的熔、沸点和硬度与离子键的强弱有关，离子键越强，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大。 ②离子键的强弱与离子半径和离子所带电荷数有关，离子半径越小，离子所带的电荷数越多，离子键越强。 【拓展】常见的离子晶体 晶体类型 NaCl CsCl 晶胞 正离子的配位数 6 8 负离子的配位数 6 8 晶胞中所含离子数 Cl－ 4 Na＋ 4 Cs＋ 1 Cl－ 1 第三节 共价晶体和分子晶体 一 共价晶体 1.定义：所有原子都以共价键相互结合形成共价键三维骨架结构的晶体叫共价晶体。 2.构成微粒及微粒间的作用力 共价晶体 【注】①共价晶体中不存在单个分子，因此，共价晶体的化学式不代表其实际组成，只表示其组成的原子个数比。 ②共价晶体融化时被破坏的作用力是共价键。 ③共价晶体中只有共价键，但含有共价键的晶体不一定是共价晶体。如CO2、H2O等分子晶体中也含有共价键。 3.常见的共价晶体 物质种类 实例 某些____________ 晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等 某些____________ 碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等 某些____________ 二氧化硅(SiO2)等 4.共价晶体的物理性质 （1）熔点很高。共价晶体中，原子间以较强的共价键结合，融化时破坏共价键，需要很高的能量。 （2）硬度很大。共价键三维骨架结构决定了共价晶体的硬度，如金刚石是天然存在的最硬的物质。 （3）一般不导电，但晶体硅、锗是半导体。 （4）难溶于一般的溶剂。 【注】结构相似的共价晶体，其原子半径越小，键长越短，键能越大，键越稳定，共价晶体的熔点越高，硬度越大。 5.典型的共价晶体 （1）金刚石 ①碳原子采取______杂化，C—C—C夹角为______。 ②每个碳原子与周围紧邻的______个碳原子以共价键结合成______结构，向空间伸展形成空间网状结构。 ③最小碳环由______个碳原子组成，且最小环上有______个碳原子在同一平面内；每个碳原子被12个六元环共用。 ④晶体中每个碳原子都参与了4条C—C的形成，在每条键中的贡献只有一半，故晶体中碳原子数目之比为 ______。 （2）二氧化硅晶体 ①二氧化硅的结构 二氧化硅是自然界含量最高的固态二元氧化物，有多种结构，最常见的是低温石英(α­SiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的____________形成螺旋上升的长链，没有封闭的环状结构，这一结构决定了它具有手性。 石英晶体中的硅氧四面体 石英的左、右型晶体 相连构成的螺旋链 ①Si原子采取______杂化，正四面体内O—Si—O键角为____________。 ②每个Si原子与______个O原子形成______个共价键，______原子位于正四面体的中心，______原子位于正四面体的顶点，同时每个O原子被______个硅氧正四面体共用；每个O原子和______个Si原子形成______个共价键，晶体中Si原子与O原子个数比为______。 ③最小环上有______个原子，包括______个O原子和______个Si原子。 （2）二氧化硅的用途 二氧化硅是制造水泥、玻璃、人造红宝石、单晶硅、硅电电池、芯片和光导纤维的原料。 【注】二氧化硅为共价晶体，晶体中不存在单个分子，其化学式为SiO2，不存在分子式。 二 分子晶体 1．概念：只含分子的晶体。 2．粒子间的作用 分子晶体中相邻的分子间以____________相互吸引。 3．常见分子晶体及物质类别 物质种类 实例 所有____________ H2O、NH3、CH4等 部分____________ 卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等 部分____________ CO2、P4O10、SO2、SO3等 几乎所有的______ HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等 绝大多数______ 苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等 【注】稀有气体为的分子为单原子分子，因此，有稀有气体单质形成的晶体也是分子晶体。 4．物理特性 （1）分子晶体的熔、沸点______，密度______，硬度较小，较易熔化和挥发，部分分子晶体易升华，（如干冰、碘、红磷等）。 （2）一般是绝缘体。分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或自由电子，因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电。有些分子晶体的水溶液能导电，如HI、乙酸等。 （3）溶解性符合“相似相溶规律”。 【注】分子晶体熔、沸点高低的比较规律 ①分子晶体中分子间作用力越大，物质熔、沸点越高，反之越低。 ②具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常高。 5.分子晶体的常见堆积方式 分子间作用力 堆积方式 实例 范德华力 分子采用____________， 每个分子周围有______个紧邻的分子 如C60、干冰、I2、O2 范德华力、______ 分子不采用______， 每个分子周围紧邻的分子少于12个 如HF、NH3、冰 6.常见分子晶体的结构分析 （1）冰 ①水分子之间的主要作用力是______，当然也存在____________。 ②______有方向性，它的存在迫使在____________的每个水分子与____________方向的______个相邻水分子互相吸引。 （2）干冰 ①干冰中的CO2分子间只存在______，不存在______。 ②每个晶胞中有______个CO2分子，______个原子。 每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为______个。 【注】冰晶体中，每个水分子与其他4个水分子形成氢键，每个水分子平均形成2个氢键（每个氢键由2个水分子均摊，故4×=2） 三 混合型晶体和过渡晶体 1．过渡晶体 （1）四类典型的晶体是指______晶体、______晶体、______晶体和______晶体。 （2）过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。 ①几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的百分数/% 62 50 41 33 从上表可知，表中4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。 ②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，如______等。同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如______、______等。 【注】四类典型晶体都有过渡晶体存在。 2．混合型晶体 （1）晶体模型 石墨结构中未参与杂化的p轨道 （2）结构特点——层状结构 ①同层内碳原子采取sp2杂化，以共价键(σ键)结合，形成__________________。 ②石墨是层状结构的，层与层之间不存在化学键，是靠____________维系。 ③石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3，有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。 （3）晶体类型：石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于____________。 （4）性质：熔点______、质软、______导电等。 【拓展】①由于碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，所以石墨具有良好的导电性。 ②石墨晶体中碳原子数与共价键数的关系： 每个六元环中含有C—C键数为=3 每个六元环中含有C原子数为=2 （5）混合型晶体的概念 向石墨这样的晶体，既有共价键，又有范德华力，同时存在类似金属键的作用力，兼具有共价晶体、分子晶体、金属晶体特征的晶体叫混合型晶体。 四 熔沸点比较 共价晶体与分子晶体熔、沸点高低的比较 （1）晶体类型不同：共价晶体＞分子晶体 理由：共价晶体的熔、沸点与共价键有关，分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关。共价键的作用力远大于分子间作用力。 （2）晶体类型相同 ①共价晶体 一般来说，对结构相似的共价晶体来说，键长越短，键能越大，晶体的熔、沸点越高。例如：金刚石＞二氧化硅＞碳化硅＞晶体硅。 ②分子晶体 a．若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体大，故熔、沸点较高。如HF＞HI；NH3＞PH3；H2O＞H2Te。 b．组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。如I2＞Br2＞Cl2＞F2；SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。 c．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，范德华力越大，熔、沸点越高。如CO＞N2。 d．同类别的同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。 易错点一 晶体与非晶体的宏观判断错误 易错表现：误以为“具有规则几何外形的固体一定是晶体”。 解决方案： ①　强调“自范性”是晶体自发呈现多面体外形的能力，而非人工塑造。 ②　举例对比：晶体（如食盐、冰）与非晶体（如玻璃、橡胶）在X射线衍射图上的区别（晶体有衍射峰，非晶体只有散射）。 易错点二 晶胞中原子数计算错误 易错表现：在计算晶胞中原子个数时，共用系数记错或应用不当。 解决方案： ①记忆口诀：“顶八棱四面二内一”。 晶胞的顶角原子是8个晶胞共用；晶胞棱上的原子是4个晶胞共用；晶胞面上的原子是2个晶胞共用。 ②结合模型或图示进行空间想象训练，如用立方体模型标注原子位置并分摊计算。 易错点三 金属晶体与离子晶体导电性混淆 易错表现：误认为“金属晶体和离子晶体在固态下都能导电”。 本质：金属晶体中自由电子可移动，固态下导电；离子晶体中离子不能自由移动，固态下不导电，需熔融或溶解后才导电。 解决方案： ①对比记忆：金属晶体——“自由电子”导电；离子晶体——“自由离子”导电（需熔融或溶解）。 ②实验辅助：通过导电性实验区分固态与熔融态离子晶体。 易错点四 共价晶体与分子晶体的结构混淆 易错表现：误认为“共价晶体中存在分子单元”，如将SiO₂视为“一个分子”。 本质：共价晶体是三维网络结构，不存在独立分子；分子晶体由独立分子构成。 解决方案： ①结构对比：金刚石（共价晶体）是C原子网状结构；干冰（分子晶体）是CO₂分子堆积。 ②化学式理解：共价晶体的化学式（如SiO₂）表示原子比例，不代表分子组成。 易错点五 氢键对分子晶体性质的影响理解不清 易错表现：忽略氢键对熔沸点的影响，或误认为“所有分子晶体都有氢键”。 本质：氢键是特殊分子间作用力，只存在于含N、O、F等强电负性原子的化合物中（如H₂O、NH₃、HF）。 解决方案： ①记忆含氢键的常见物质：H₂O、NH₃、HF等。 ②比较同族氢化物熔沸点，理解氢键的“反常”升高效应（如H₂O > H₂S）。 方法一 晶体类型的判断方法 【解题通法】 1. 看化学式：若含金属阳离子或铵根离子（除AlCl₃等少数例外），一般为离子晶体；若为金属单质或合金，一般为金属晶体；若为共价小分子（如CO₂、H₂O）或大多数有机物，一般为分子晶体；若为原子晶体（共价晶体），常见的有金刚石、SiO₂、SiC等。 2. 看物理性质：离子晶体熔沸点较高、硬度大、不导电（熔融或溶于水导电）；分子晶体熔沸点低、硬度小；共价晶体熔沸点很高、硬度很大；金属晶体导电导热性好、有延展性。 3. 看结构：结合题目中给出的结构信息（如空间网状结构、分子堆积等）。 【典型例题】 下列物质的晶体类型不能与其他三种归为一类的是 A． B． C． D． 方法二 晶胞中原子数目的计算方法 【解题通法】 1. 明确原子在晶胞中的位置：顶角、棱上、面上、体内。 2. 分摊系数：顶角原子为1/8，棱上原子为1/4，面上原子为1/2，体内原子为1。 3. 计算公式：晶胞中原子数 = ∑(每个位置原子数 × 分摊系数) 【典型例题】 一种硫化锌的立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．最近的有12个 B．晶胞中m原子分数坐标为 C．相邻两个的最短距离为 D．该晶体的分子式为ZnS 方法三 晶体熔沸点高低的比较方法【解题通法】 1. 不同类型晶体：共价晶体 > 离子晶体 > 分子晶体（一般情况）；金属晶体熔沸点差异大，有的很高（如W），有的很低（如Hg），一般高于分子晶体。 2. 同种类型晶体： ①离子晶体：离子键越强，熔沸点越高。离子键强弱与离子半径和电荷数有关，半径越小、电荷数越多，离子键越强。 ②共价晶体：共价键键能越大，熔沸点越高。键能与键长有关，原子半径越小，键长越短，键能越大。 ③分子晶体：分子间作用力越大，熔沸点越高。若有氢键，则熔沸点反常高；结构相似时，比较相对分子质量；相对分子质量相近时，比较分子极性。 ④金属晶体：金属键越强，熔沸点越高。金属键强弱与原子半径和价电子数有关，半径越小、价电子数越多，金属键越强。 【典型例题】 下列关于物质熔、沸点的比较，正确的是 A．金属单质Rb、K、Na、Li的沸点依次降低 B．化合物SiCl4、NaCl、Si3N4的熔点依次升高 C．晶体硅、金刚砂、金刚石的熔点依次降低 D．HF、HCl、HBr、HI的沸点依次升高 方法四 晶体结构与性质的综合分析方法 【解题通法】 1. 确定晶胞中各类原子的数目（均摊法）。 2. 计算化学式。 3. 计算密度：ρ = (n × M) / (N_A × V)，其中n为晶胞中原子（或分子）数，M为摩尔质量，N_A为阿伏伽德罗常数，V为晶胞体积。 4. 确定配位数：找出距离某粒子最近的异种粒子（或同种粒子）的数目。 5. 计算空间利用率：晶胞中原子总体积除以晶胞体积。 【典型例题】铬、钙、氧可形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，其晶胞结构如图甲所示，氧离子与钙离子的最近距离为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是 A．钙离子的配位数为8 B．该复合氧化物晶体的密度为g·cm-3 C．该晶胞沿z轴方向的投影如图乙 D．氧离子与铬离子间的最短距离为a pm 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $