第一节 物质的聚集状态与晶体的常识（举一反三专项训练，天津专用）【上好课】化学人教版选择性必修2

第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 题型01 物质的聚集状态 题型02 晶体与非晶体的区别 题型03 晶体的性质 题型04 晶胞概念的理解 题型05 晶体化学式的确定 题型06 晶胞的计算 题型07 晶胞中粒子间距的计算 题型01 物质的聚集状态 核心定义： 是物质在一定温度、压强下所处的 ，主要取决于 、 及 ，是物质的基本物理性质之一。 常见聚集状态：宏观上物质主要有 、 、 三种聚集状态，此外还有等离子态、液晶态等特殊聚集状态（高中阶段重点掌握前三种）。 各状态核心特征：气态物质粒子间距离极大，作用力极弱，粒子可自由运动，无固定形状和体积，易 、易 ；液态物质粒子间距离较小，作用力较强，粒子可自由移动但相互制约，有固定体积、无固定形状，不易压缩；固态物质粒子间距离极小，作用力极强，粒子仅能在固定位置振动，有固定形状和体积，难以压缩。 状态影响因素： 和 是影响物质聚集状态的关键外界因素，温度升高，粒子运动加剧，易向气态转化；压强增大，粒子间距离减小，易向固态、液态转化；此外，粒子本身的性质（如粒子大小、作用力强弱）也会决定物质的固有聚集状态。 【典例1】（24-25高二下·天津南开·期中）下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 B．氧化镁晶体中离子键的百分数为，氧化镁晶体是一种过渡晶体 C．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 D．石墨晶体中存在共价键、范德华力等多种作用力，属于混合晶体 【变式1-1】（24-25高二下·天津南开·期末）下列关于物质聚集状态的说法中，不正确的是 A．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体 B．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体 C．缺角的NaC1晶体在饱和NaCl溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性 D．液晶具有液体的流动性，在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性 【变式1-2】（24-25高二下·天津滨海新·期末）下列说法错误的是 A．等离子体由于具有能自由运动的带电粒子，故具有良好的导电性和流动性 B．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 C．具有各向异性的固体可能是晶体 D．物质的聚集状态只有三种：气态、液态和固态 【变式1-3】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列有关晶体的说法正确的是 A．石墨属于分子晶体 B．物质的聚集状态只有气、液、固三态 C．晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形 D．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行射线衍射实验 题型02 晶体与非晶体的区别 核心区分依据：最本质的区别是 中粒子按一定规律呈 、 ，形成规则几何外形； 中粒子排列无规则、无周期性，无固定几何外形。 关键性质差异：晶体具有 （不同方向上的物理性质，如硬度、导热性、导电性不同），非晶体具有 （不同方向上物理性质相同）；晶体有固定的 ，熔化时温度保持不变，非晶体无固定熔点，加热时逐渐软化、熔化，温度持续升高。 其他区分特征：晶体具有 ，在适宜条件下能自发形成规则的几何外形；非晶体无自范性，无法自发形成规则外形；晶体可通过 观察到规整的衍射图谱，非晶体则无明显衍射图谱（高中阶段核心掌握熔点和各向异性差异）。 易错区分要点：玻璃、松香、石蜡等属于非晶体，虽外观可能规整，但粒子排列无规则，无固定熔点；晶体不一定是透明的（如石墨、金属晶体），透明的不一定是晶体（如玻璃）；晶体与非晶体在一定条件下可相互转化（如非晶体玻璃加热骤冷可形成晶体）。 【典例2】（24-25高二下·天津宝坻·期中）下列说法错误的是 A．冰浮在水面上和氢键有关 B．晶体碘升华时破坏了共价键 C．人和动物体内输送氧气的血红素，是的配合物 D．晶体的熔点比较固定，非晶体则没有固定的熔点 【变式2-1】（24-25高二下·天津·阶段练习）晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶，晶体硅材料被大量用于电子产业。下列叙述正确的是 A．形成晶体硅的速率越快越好 B．晶体硅有固定的熔点，研碎后就变成了非晶体 C．可用X射线衍射实验来区分晶体硅和玻璃 D．晶体硅具有自范性，但无各向异性 【变式2-2】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列说法正确的是 ①凡有规则几何外形的固体均为晶体 ②液晶是物质的一种聚集状态 ③晶体在不同方向上的硬度、导热性、导电性相同 ④晶胞是晶体结构中最小的重复单元 ⑤区别晶体和非晶体最好的方法是观察是否有规则的几何外形 ⑥水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点 A．①⑤⑥ B．②③④ C．②④⑥ D．①④⑤ 【变式2-3】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A．晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔沸点 B．晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期有序性排列 C．固体食盐、水晶、塑料、胆矾、玻璃均属于晶体 D．区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是检测其是否具有各向异性 题型03 晶体的性质 核心共性性质：所有晶体均具有 、 、有 三大共性，这是晶体与非晶体的核心区别，本质是晶体中 具有规律性和稳定性。 主要物理性质：晶体的物理性质主要包括 、 、 、 等，其性质差异由粒子间作用力的类型和强度决定，不同类型晶体（分子晶体、共价晶体、离子晶体）的物理性质差异显著。 性质规律：粒子间作用力越强，晶体的硬度越大、熔点越高、稳定性越强； （如金刚石）粒子间为 ，作用力最强，硬度和熔点最高； （如干冰）粒子间为 ，作用力最弱，硬度和熔点最低； （如NaCl）介于二者之间。 特殊性质说明：晶体的 仅针对 ， （如金属铜）因包含多个取向不同的单晶体，整体表现为各向同性；部分晶体（如石墨、金属晶体）具有良好的导电性和延展性，而共价晶体、多数离子晶体不导电（熔融态离子晶体可导电）。 【典例3】（24-25高二下·天津滨海新·期末）物质的结构决定性质。下列性质差异与结构因素不匹配的是 选项 性质差异 结构因素 A 熔点： 晶体类型 B 在中的溶解度： 分子极性 C 沸点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸 氢键类型 D 电离常数 范德华力 A．A B．B C．C D．D 【变式3-1】（24-25高二下·天津·期末）从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列解释与实例不符的是 选项 实例 解释 A 石英玻璃的X射线衍射图谱看不到分立的斑点 石英玻璃为晶体 B 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 C CsCl晶体中与8个配位，而NaCl晶体中与6个配位 的半径比大 D 逐个断开中的C—H，每步所需能量不同 各步中的C—H所处化学环境不同 A．A B．B C．C D．D 【变式3-2】（25-26高二上·天津·期末）物质结构决定性质，下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 原子半径：O>F 最外层电子数 B 碱性： -CH3为推电子基，-Cl为吸电子基 C 键角：CH4>NH3 电负性 D 晶体中每个分子紧邻的分子数：干冰>冰 晶体类型不同 A．A B．B C．C D．D 【变式3-3】（24-25高二下·天津南开·期中）结构决定性质，下列物质的结构与性质不相符的是 选项 结构 性质 A 金刚石中C原子形成共价键三维骨架结构 金刚石具有很高的硬度 B 铜中含有自由电子和金属阳离子 铜能导电 C 1-己烯含有碳碳双键 1-己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D 白磷分子为正四面体结构 白磷在空气中易自燃 A．A B．B C．C D．D 题型04 晶胞概念的理解 核心定义： 是描述 的 ，是晶体中最小的、可重复的 ，晶胞在空间中通过 （无间隙、无重叠）的方式堆积，形成整个晶体。 核心特征：晶胞具有 和 ，晶胞的形状和大小由晶体的结构决定，常见的晶胞形状为 （如面心立方、体心立方、简单立方），也有六方晶胞等其他形状（高中阶段重点掌握立方体晶胞）。 关键理解要点：晶胞是人为划分的基本单元，并非晶体中实际存在的独立粒子；晶胞的结构能反映整个晶体的结构，只要掌握晶胞的 ，就能推断出整个晶体的空间结构；晶胞中粒子的 需根据粒子在晶胞中的位置（顶点、棱上、面心、体心）判断。 晶胞与晶体的关系：无数个晶胞通过无隙并置堆积形成晶体，晶胞的粒子排列规律与晶体完全一致；晶胞的边长（ ）决定晶体的大小，晶胞参数越大，晶体中粒子间距离越大，相关物理性质（如熔点）也会相应变化。 【典例4】（24-25高二下·天津河北·期末）下列化学用语表述正确的是 A．CH4的球棍模型： B．NaCl晶体的晶胞： C．丁二烯的键线式： D．基态Cr原子的价层电子轨道表示式： 【变式4-1】（24-25高二下·天津北辰·期中）有关结构如图所示，下列说法中正确的是    A．在晶体中，距最近的有6个，距最近且相等的也6个 B．在的晶体中，含有个晶胞 C．在金刚石晶体和石墨晶体都有六元环。金刚石转化为石墨为物理变化 D．该气态团族分子的分子式为或 【变式4-2】（24-25高二下·天津南开·期末）以下关于物质状态的叙述中不正确的是 A．等离子体具有良好的导电性，是一种特殊的液态物质 B．液晶介于液态和晶态之间，可用于制造显示器和高强度纤维 C．进行X射线衍射实验是鉴别晶体与非晶体最可靠的方法 D．晶胞是晶体中的基本结构单元，具有无隙并置的特征 【变式4-3】（24-25高二下·天津·期末）下列关于晶体的说法，不正确的是 ①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性； ②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体； ③共价键可决定分子晶体的熔、沸点； ④和两种晶体中，的离子键键能较小，所以其熔点比较低； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列； ⑥受热分解生成和，既破坏了离子键，也破坏了共价键； ⑦干冰晶体中，一个分子周围有12个分子紧邻； A．①②③ B．②③⑦ C．④⑤⑥ D．②③④ 题型05 晶体化学式的确定 核心原则：确定晶体化学式的核心是计算 ，晶体的化学式表示晶胞中各类粒子的 ，而非晶胞中粒子的实际个数，也不表示分子的组成（共价晶体、离子晶体无独立分子）。 粒子归属计算方法：晶胞中粒子的 由其 决定，核心公式为： （每个顶点被8个晶胞共用） （每个棱被4个晶胞共用）、 （每个面被2个晶胞共用） （完全属于一个晶胞）。 核心步骤：第一步，确定晶胞中各类粒子的位置（顶点、棱上、面心、体心）；第二步，根据归属比例计算各类粒子的实际归属个数；第三步，将各类粒子的归属个数化为最简整数比，即为晶体的 。 易错注意事项：计算时需区分粒子位置，避免混淆顶点、棱上、面心的归属比例；若晶胞中存在多种粒子，需分别计算每种粒子的归属个数，再求比例；晶体化学式中粒子顺序需遵循 （阳离子在前、阴离子在后，金属在前、非金属在后）。 【典例5】（24-25高二下·天津南开·开学考试）氮化铜晶体是一种半导体材料，其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，该晶胞边长为。下列叙述正确的是 A．该晶体的化学式为CuN B．2个铜原子的最近距离为 C．与N原子距离最近且等距离的铜原子有12个 D．该晶体密度 【变式5-1】（24-25高二上·天津·期末）某锂离子电池电极材料结构如图所示。图1是钴硫化物晶胞的一部分，图2是充电后的晶胞结构。 下列说法正确的是 A．图1结构中钴硫化物的化学式为 B．若图1结构中M位于顶点，则N位于面心 C．图2晶胞中距离最近的S有6个 D．图2晶胞中与的最短距离为 【变式5-2】（24-25高二下·天津滨海新·期末）用铜的氧化物做催化剂，实现选择性还原，用于回收和利用工业排放的低浓度二氧化碳是实现“碳达峰“碳中和”战略的重要途径，的晶胞、铜的氧化物的晶胞如图。下列说法正确的是 A．干冰晶体熔化时需要克服范德华力和共价键 B．每个干冰晶胞中含有8个分子 C．铜的氧化物晶胞中距离氧离子最近且等距离的氧离子为6个 D．由铜的氧化物的晶胞可知其化学式为 【变式5-3】（24-25高二下·天津·阶段练习）已知晶体属立方晶系，晶胞边长a．将Li+掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的p型太阳能电池材料，其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法正确的是 A．该结构单元中O原子数为3 B．Ni和Mg间的最短距离是a C．Ni最近且等距的O原子个数为4 D．该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4 题型06 晶胞的计算 核心计算类型：高中阶段晶胞的核心计算主要包括两类—— （基础）和 （重点），此外还有 、 的相关推导计算，均围绕晶胞结构和粒子归属规律展开。 粒子个数计算：核心是遵循晶胞 ，分别计算顶点、棱上、面心、体心粒子的归属个数，汇总得到晶胞中各类粒子的总个数（或个数比），具体方法与晶体化学式确定中的粒子计算一致，是后续密度计算的基础。 晶胞密度计算：核心公式为 （ρ为密度，m为晶胞质量，V为晶胞体积）；其中m=（晶胞中粒子总个数× ）/ ，V=晶胞参数³（立方体晶胞，晶胞参数为边长a），计算时需注意 一（如晶胞参数单位为cm，摩尔质量为g/mol）。 计算注意事项：计算前需明确 粒子位置，确保粒子个数计算无误；单位换算至关重要，晶胞参数常给出pm（1pm=10⁻¹⁰cm），需换算为cm后再计算体积；阿伏伽德罗常数取值通常为6.02×10²³mol⁻¹，计算时需准确代入，避免计算误差。 【典例6】（24-25高二下·天津南开·期末）有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是 A．在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-的个数为6 B．在CaF2晶体中，每个晶胞中Ca2+的个数为4 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目之比为1：2 D．由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE 【变式6-1】（24-25高二下·天津·期中）信息1：实验测得与氯元素形成的化合物实际组成为，其球棍模型如图。 在加热时易升华，与过量的溶液反应可生成。 信息2：某种镁铝合金可作为储氢材料，该合金晶胞结构如图。 下列说法正确的是 A．属于离子晶体 B．离子半径： C．的空间构型为正四面体 D．镁铝合金晶体中，每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为8 【变式6-2】（24-25高二下·天津·阶段练习）NaH的晶胞结构如图所示，已知其晶胞边长为a。下列说法错误的是 A．每个钠离子周围距离相等且最近的氢离子有6个 B．该晶胞中含有氢离子的数目为4 C．该晶胞中两个氢离子之间的最短距离为 D．基态钠离子的电子排布式为 【变式6-3】（24-25高二下·天津南开·阶段练习）下列有关晶体的叙述中，错误的是 A．干冰晶体中，每个CO₂周围紧邻12个CO2 B．金刚石为三维骨架结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子 C．氯化铯晶体中，每个Cs+周围紧邻8个Cl⁻ D．氯化钠晶体中，每个周围紧邻且距离相等的Na+共有6个 题型07 晶胞中粒子间距的计算 核心定义：晶胞中粒子间距是指晶胞内相邻粒子中心的距离，主要包括相邻顶点粒子间距、顶点与体心粒子间距、面心与面心粒子间距等，计算核心是依托 （重点为立方体晶胞），结合几何关系推导。 立方体晶胞核心计算规律：设 为a（立方体边长），则相邻顶点粒子间距为a（顶点连线为晶胞边长）；顶点与体心粒子间距为√3a/2（体心到顶点的连线为立方体体对角线的一半）；面心与面心粒子间距为√2a/2（面心连线为立方体 的一半）。 关键推导思路：首先明确晶胞参数和粒子在晶胞中的具体位置，确定相邻粒子的连线对应的几何线段（边长、面对角线、体对角线）；再根据立方体几何关系（面对角线=√2a，体对角线=√3a），结合粒子位置比例，推导粒子间距。 易错注意事项：计算时需明确粒子间距对应的几何关系，避免混淆面对角线和体对角线；若晶胞为非立方体（如六方晶胞），需结合对应几何图形推导，高中阶段重点掌握立方体晶胞的粒子间距计算；计算结果需保留合理精度，结合晶胞参数单位规范书写。 【典例7】（24-25高二下·天津静海·阶段练习）以NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．冰晶体中只存在范德华力和氢键两种作用力 B．在晶体硅中，硅原子与Si-Si键个数的比为1：4 C．干冰晶体中，每个CO2周围距离相等且最近的CO2有12个 D．石墨烯(图丁)是碳原子单层片状新材料，12g石墨烯中含C-C键数目为3NA 【变式7-1】（24-25高二下·天津静海·阶段练习）有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A．在NaCl 晶体中，距Na +最近的Cl－形成正八面体 B．在CaF2晶体中，与每个Ca2+距离相等且最近的F－共有4个 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1：2 D．该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4 【变式7-2】（24-25高二下·天津·阶段练习）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 【变式7-3】（24-25高二上·天津和平·期末）立方晶胞结构如图所示(白球代表)，设晶胞参数为。下列说法错误的是 A．该晶胞含有4个 B．两个之间最近的距离为 C．基态的未成对电子数为4 D．每个周围距离最近且等距的数为4 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 题型01 物质的聚集状态 题型02 晶体与非晶体的区别 题型03 晶体的性质 题型04 晶胞概念的理解 题型05 晶体化学式的确定 题型06 晶胞的计算 题型07 晶胞中粒子间距的计算 题型01 物质的聚集状态 核心定义：物质的聚集状态是物质在一定温度、压强下所处的物理状态，主要取决于粒子间距离、粒子作用力及粒子运动状态，是物质的基本物理性质之一。 常见聚集状态：宏观上物质主要有气态、液态、固态三种聚集状态，此外还有等离子态、液晶态等特殊聚集状态（高中阶段重点掌握前三种）。 各状态核心特征：气态物质粒子间距离极大，作用力极弱，粒子可自由运动，无固定形状和体积，易压缩、易扩散；液态物质粒子间距离较小，作用力较强，粒子可自由移动但相互制约，有固定体积、无固定形状，不易压缩；固态物质粒子间距离极小，作用力极强，粒子仅能在固定位置振动，有固定形状和体积，难以压缩。 状态影响因素：温度和压强是影响物质聚集状态的关键外界因素，温度升高，粒子运动加剧，易向气态转化；压强增大，粒子间距离减小，易向固态、液态转化；此外，粒子本身的性质（如粒子大小、作用力强弱）也会决定物质的固有聚集状态。 【典例1】（24-25高二下·天津南开·期中）下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 B．氧化镁晶体中离子键的百分数为，氧化镁晶体是一种过渡晶体 C．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 D．石墨晶体中存在共价键、范德华力等多种作用力，属于混合晶体 【答案】C 【详解】A．液晶具有液体的流动性和类似晶体的各向异性，描述正确，A正确； B．氧化镁晶体离子键占50%，共价键占50%，说明其结构介于离子晶体和共价晶体之间，属于过渡晶体，B正确； C．金属导电是因自由电子在外加电场下定向运动，而非“产生”自由电子，C错误； D．石墨层内为共价键，层间为范德华力，属于混合晶体，D正确； 故选C。 【变式1-1】（24-25高二下·天津南开·期末）下列关于物质聚集状态的说法中，不正确的是 A．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体 B．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体 C．缺角的NaC1晶体在饱和NaCl溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性 D．液晶具有液体的流动性，在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性 【答案】B 【详解】A．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，A正确； B．自然形成的水晶柱是晶体，晶体结构是无隙并置的，从水晶柱上切削下来的粉末依然是晶体，B错误； C．缺角的NaC1晶体在饱和NaCl溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性，C正确； D．液晶具有液体的流动性，在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性，D正确； 故选B。 【变式1-2】（24-25高二下·天津滨海新·期末）下列说法错误的是 A．等离子体由于具有能自由运动的带电粒子，故具有良好的导电性和流动性 B．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 C．具有各向异性的固体可能是晶体 D．物质的聚集状态只有三种：气态、液态和固态 【答案】D 【详解】A．等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动，使等离子体具有很好的导电性，也具有很高的温度和流动性，应用比较广泛，故A正确； B．由于晶体具有自范性，缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，故B正确； C．晶体具有各向异性和自范性，具有各向异性的固体可能是晶体，故C正确； D．物质的聚集状态除了有三种：气态、液态和固态外，还有一些特殊的状态，比如液晶，故D错误。 综上所述，答案为D。 【变式1-3】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列有关晶体的说法正确的是 A．石墨属于分子晶体 B．物质的聚集状态只有气、液、固三态 C．晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形 D．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行射线衍射实验 【答案】D 【详解】A．石墨属于混合晶体，故A错误； B．物质的聚集状态除气、液、固三态外，还有非晶体、液晶、等离子体等状态，故B错误； C．晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，故C错误； D．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行射线衍射实验，故D正确； 选D。 题型02 晶体与非晶体的区别 核心区分依据：最本质的区别是粒子排列是否规则——晶体中粒子按一定规律呈周期性、有序排列，形成规则几何外形；非晶体中粒子排列无规则、无周期性，无固定几何外形。 关键性质差异：晶体具有各向异性（不同方向上的物理性质，如硬度、导热性、导电性不同），非晶体具有各向同性（不同方向上物理性质相同）；晶体有固定的熔点，熔化时温度保持不变，非晶体无固定熔点，加热时逐渐软化、熔化，温度持续升高。 其他区分特征：晶体具有自范性，在适宜条件下能自发形成规则的几何外形；非晶体无自范性，无法自发形成规则外形；晶体可通过X射线衍射图谱观察到规整的衍射图谱，非晶体则无明显衍射图谱（高中阶段核心掌握熔点和各向异性差异）。 易错区分要点：玻璃、松香、石蜡等属于非晶体，虽外观可能规整，但粒子排列无规则，无固定熔点；晶体不一定是透明的（如石墨、金属晶体），透明的不一定是晶体（如玻璃）；晶体与非晶体在一定条件下可相互转化（如非晶体玻璃加热骤冷可形成晶体）。 【典例2】（24-25高二下·天津宝坻·期中）下列说法错误的是 A．冰浮在水面上和氢键有关 B．晶体碘升华时破坏了共价键 C．人和动物体内输送氧气的血红素，是的配合物 D．晶体的熔点比较固定，非晶体则没有固定的熔点 【答案】B 【详解】A．冰具有四面体的晶体结构，这个四面体是通过氢键形成的，这种通过氢键形成的定向有序排列，空间利用率较小，使得冰密度比水小，A正确； B．碘晶体是分子晶体，碘升华时破坏的是分子间作用力，而物质分子内的共价键没有破坏，B错误； C．血液中起输送氧气作用的血红素是Fe2+的配合物，C正确； D．晶体有自范性，各向异性，且晶体具有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，D正确； 故选B。 【变式2-1】（24-25高二下·天津·阶段练习）晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶，晶体硅材料被大量用于电子产业。下列叙述正确的是 A．形成晶体硅的速率越快越好 B．晶体硅有固定的熔点，研碎后就变成了非晶体 C．可用X射线衍射实验来区分晶体硅和玻璃 D．晶体硅具有自范性，但无各向异性 【答案】C 【详解】A．晶体的结晶速率太快可能导致晶体质量下降，A项错误； B．晶体硅有固定的熔点，研碎后仍为晶体，B项错误； C．对固体进行X射线衍射实验是区分晶体和非晶体最可靠的科学方法，C项正确； D．晶体硅具有自范性和各向异性，D项错误； 故选C。 【变式2-2】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列说法正确的是 ①凡有规则几何外形的固体均为晶体 ②液晶是物质的一种聚集状态 ③晶体在不同方向上的硬度、导热性、导电性相同 ④晶胞是晶体结构中最小的重复单元 ⑤区别晶体和非晶体最好的方法是观察是否有规则的几何外形 ⑥水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点 A．①⑤⑥ B．②③④ C．②④⑥ D．①④⑤ 【答案】C 【详解】①单晶体一定有规则的几何外形，而多晶体和非晶体没有规则的几何外形，但并非有规则几何外形的固体均为晶体，故错误； ②晶体、非晶体、液晶均为物质的聚集状态，故正确； ③晶体具有各向异性，不同方向上的硬度、导热性、导电性不相同，故错误； ④晶体结构中最小的重复单元是晶胞，故正确； ⑤区别晶体和非晶体最好的方法是X射线衍射的方法，故错误； ⑥水晶是晶体有固定的熔点，普通玻璃是混合物无固定的熔点，故正确； 正确的有②④⑥ 故选：C。 【变式2-3】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A．晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔沸点 B．晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期有序性排列 C．固体食盐、水晶、塑料、胆矾、玻璃均属于晶体 D．区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是检测其是否具有各向异性 【答案】B 【详解】A. 晶体与非晶体的本质区别在于是否有自范性，微粒在微观空间是否呈现周期性的有序排列，故A错误； B. 晶体有自范性是粒子在微观空间呈周期有序性排列的宏观表象，故B正确； C. 玻璃不是晶体，故C错误； D. 区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是X—射线衍射法，故D错误。 综上所述，答案为B。 题型03 晶体的性质 核心共性性质：所有晶体均具有固定熔点、粒子有序排列、有自范性三大共性，这是晶体与非晶体的核心区别，本质是晶体中粒子间作用力具有规律性和稳定性。 主要物理性质：晶体的物理性质主要包括硬度、导热性、导电性、延展性等，其性质差异由粒子间作用力的类型和强度决定，不同类型晶体（分子晶体、共价晶体、离子晶体）的物理性质差异显著。 性质规律：粒子间作用力越强，晶体的硬度越大、熔点越高、稳定性越强；共价晶体（如金刚石）粒子间为共价键，作用力最强，硬度和熔点最高；分子晶体（如干冰）粒子间为范德华力，作用力最弱，硬度和熔点最低；离子晶体（如NaCl）介于二者之间。 特殊性质说明：晶体的各向异性仅针对单晶体，多晶体（如金属铜）因包含多个取向不同的单晶体，整体表现为各向同性；部分晶体（如石墨、金属晶体）具有良好的导电性和延展性，而共价晶体、多数离子晶体不导电（熔融态离子晶体可导电）。 【典例3】（24-25高二下·天津滨海新·期末）物质的结构决定性质。下列性质差异与结构因素不匹配的是 选项 性质差异 结构因素 A 熔点： 晶体类型 B 在中的溶解度： 分子极性 C 沸点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸 氢键类型 D 电离常数 范德华力 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．SiO2是共价晶体，熔化时需要破坏共价键，所以熔点高，SiH4是分子晶体，熔化时需要克服分子间作用力，熔点较低，所以一般熔点大小：共价晶体＞分子晶体，A项不符合题意； B．I2、CCl4是非极性分子，HI是极性分子，根据“相似相溶”原理，I2在CCl4中的溶解度大于HI，这是由分子极性决定的，B项不符合题意； C．对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，前者沸点高于后者是有氢键类型不同决定的，C项不符合题意； D．由于F原子电负性大，使得CF3COOH中的O-H键极性增强，更易电离出氢离子，酸性更强，其电离常数更大，与范德华力无关，D项符合题意； 故答案选D。 【变式3-1】（24-25高二下·天津·期末）从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列解释与实例不符的是 选项 实例 解释 A 石英玻璃的X射线衍射图谱看不到分立的斑点 石英玻璃为晶体 B 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 C CsCl晶体中与8个配位，而NaCl晶体中与6个配位 的半径比大 D 逐个断开中的C—H，每步所需能量不同 各步中的C—H所处化学环境不同 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．石英玻璃的X射线衍射图谱看不到分立的斑点，说明其为非晶体，不是晶体，A错误； B．原子光谱的线状谱线由量子化的能级跃迁导致，B正确； C．Cs+半径大于Na+，导致CsCl和NaCl的配位数差异，C正确； D．CH4中C-H键断裂能量不同是因化学环境变化，D正确； 故选A。 【变式3-2】（25-26高二上·天津·期末）物质结构决定性质，下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 原子半径：O>F 最外层电子数 B 碱性： -CH3为推电子基，-Cl为吸电子基 C 键角：CH4>NH3 电负性 D 晶体中每个分子紧邻的分子数：干冰>冰 晶体类型不同 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．原子半径O>F，因同周期元素核电荷数越大半径越小，结构因素是核电荷数，而非最外层电子数，A错误； B．对甲基苯胺中-CH3为推电子基，使氨基电子云密度增大，结合质子能力变强，碱性强于苯胺；对氯苯胺中-Cl为吸电子基，使氨基电子云密度减小，碱性弱于苯胺，结构因素解释正确，B正确； C．CH4键角大于NH3，因NH3中心原子有孤电子对，孤电子对排斥力大于成键电子对，结构因素是孤电子对数不同，而非电负性，C错误； D．干冰（12个紧邻分子）与冰（4个紧邻分子）均为分子晶体，但冰中氢键导致堆积方式不同，结构因素非晶体类型，D错误； 故答案选B。 【变式3-3】（24-25高二下·天津南开·期中）结构决定性质，下列物质的结构与性质不相符的是 选项 结构 性质 A 金刚石中C原子形成共价键三维骨架结构 金刚石具有很高的硬度 B 铜中含有自由电子和金属阳离子 铜能导电 C 1-己烯含有碳碳双键 1-己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D 白磷分子为正四面体结构 白磷在空气中易自燃 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．金刚石中的C-C键非常强，C原子所有价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子， C原子之间相互连接，形成共价键三维骨架结构，这种稳定的共价键结构使得金刚石在受到外力作用时难以发生形变或断裂，从而表现出极高的硬度，A正确； B．铜中含有自由电子和金属阳离子，自由电子在外加电场作用下能够定向移动，因此铜能导电，B正确； C．1-己烯含有碳碳双键，碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此1-己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确； D．白磷在空气中易自然，是因为白磷的着火点低，在常温下，白磷可能因为受到轻微的摩擦、撞击等而达到着火点，从而发生自燃，D错误； 故答案选D。 题型04 晶胞概念的理解 核心定义：晶胞是描述晶体结构的基本单元，是晶体中最小的、可重复的周期性结构单元，晶胞在空间中通过无隙并置（无间隙、无重叠）的方式堆积，形成整个晶体。 核心特征：晶胞具有周期性和重复性，晶胞的形状和大小由晶体的结构决定，常见的晶胞形状为立方体晶胞（如面心立方、体心立方、简单立方），也有六方晶胞等其他形状（高中阶段重点掌握立方体晶胞）。 关键理解要点：晶胞是人为划分的基本单元，并非晶体中实际存在的独立粒子；晶胞的结构能反映整个晶体的结构，只要掌握晶胞的粒子排列方式，就能推断出整个晶体的空间结构；晶胞中粒子的归属需根据粒子在晶胞中的位置（顶点、棱上、面心、体心）判断。 晶胞与晶体的关系：无数个晶胞通过无隙并置堆积形成晶体，晶胞的粒子排列规律与晶体完全一致；晶胞的边长（晶胞参数）决定晶体的大小，晶胞参数越大，晶体中粒子间距离越大，相关物理性质（如熔点）也会相应变化。 【典例4】（24-25高二下·天津河北·期末）下列化学用语表述正确的是 A．CH4的球棍模型： B．NaCl晶体的晶胞： C．丁二烯的键线式： D．基态Cr原子的价层电子轨道表示式： 【答案】D 【详解】 A．该模型为CH4的空间充填模型而非球棍模型，其球棍模型为，A错误； B．晶胞要求是“无隙并置”，B选项给出的立方体平移一个单位后，顶点并不能重叠，所以不是NaCl的晶胞，B错误； C．丁二烯的键线式为，C错误； D．Cr是第24号元素，价电子排布式为3d54s1，其价层电子轨道表示式：，D正确； 故选D。 【变式4-1】（24-25高二下·天津北辰·期中）有关结构如图所示，下列说法中正确的是    A．在晶体中，距最近的有6个，距最近且相等的也6个 B．在的晶体中，含有个晶胞 C．在金刚石晶体和石墨晶体都有六元环。金刚石转化为石墨为物理变化 D．该气态团族分子的分子式为或 【答案】D 【详解】A．在晶体中，以体心氯离子为例，距最近的有6个；以底面面心钠离子，同层、上下层各有4个距最近且相等的，故共12个，A错误； B．据“均摊法”，1个晶胞中含个Ca2+、8个F-，则1个晶胞含有4个；的为1mol，其晶体中含有0.25个晶胞；B错误； C．金刚石和石墨为不同的两种物质，金刚石转化为石墨为化学变化，C错误； D．该气态团族分子中含有4个E、4个F，则其分子式为或，D正确； 故选D。 【变式4-2】（24-25高二下·天津南开·期末）以下关于物质状态的叙述中不正确的是 A．等离子体具有良好的导电性，是一种特殊的液态物质 B．液晶介于液态和晶态之间，可用于制造显示器和高强度纤维 C．进行X射线衍射实验是鉴别晶体与非晶体最可靠的方法 D．晶胞是晶体中的基本结构单元，具有无隙并置的特征 【答案】A 【详解】A．等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动，使得等离子体具有良好的导电性，等离子体是物质在气态的基础上进一步形成的气态微粒聚集体，A错误； B．液晶介于液态和晶态之间，性能优良，可用于制造显示器和高强度纤维，B正确； C．晶体与非晶体的最可靠的科学方法是X射线衍射法；C正确； D．晶胞是晶体中的基本结构单元，具有平移性且无隙并置的特征，D正确； 故选A。 【变式4-3】（24-25高二下·天津·期末）下列关于晶体的说法，不正确的是 ①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性； ②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体； ③共价键可决定分子晶体的熔、沸点； ④和两种晶体中，的离子键键能较小，所以其熔点比较低； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列； ⑥受热分解生成和，既破坏了离子键，也破坏了共价键； ⑦干冰晶体中，一个分子周围有12个分子紧邻； A．①②③ B．②③⑦ C．④⑤⑥ D．②③④ 【答案】D 【详解】①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性，故①正确； ②含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子，故②错误； ③共价键可决定原子晶体的熔、沸点，分子间作用力决定分子晶体的熔、沸点，故③错误； ④MgO和NaCl两种晶体中， MgO中离子半径小、离子所带电荷多，晶格能较大，所以其熔点比较高，故④错误； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列，故⑤正确; ⑥受热分解生成和，破坏了Na+和之间的离子键，也破坏了中的共价键，故⑥正确； ⑦干冰晶体中，一个分子周围有12个分子紧邻，故⑦正确； 错误的是②③④，选D。 题型05 晶体化学式的确定 核心原则：确定晶体化学式的核心是计算晶胞中各类粒子的个数比，晶体的化学式表示晶胞中各类粒子的最简整数比，而非晶胞中粒子的实际个数，也不表示分子的组成（共价晶体、离子晶体无独立分子）。 粒子归属计算方法：晶胞中粒子的归属由其位置决定，核心公式为：顶点粒子归属数=1/8（每个顶点被8个晶胞共用）、棱上粒子归属数=1/4（每个棱被4个晶胞共用）、面心粒子归属数=1/2（每个面被2个晶胞共用）、体心粒子归属数=1（完全属于一个晶胞）。 核心步骤：第一步，确定晶胞中各类粒子的位置（顶点、棱上、面心、体心）；第二步，根据归属比例计算各类粒子的实际归属个数；第三步，将各类粒子的归属个数化为最简整数比，即为晶体的化学式。 易错注意事项：计算时需区分粒子位置，避免混淆顶点、棱上、面心的归属比例；若晶胞中存在多种粒子，需分别计算每种粒子的归属个数，再求比例；晶体化学式中粒子顺序需遵循常规规则（阳离子在前、阴离子在后，金属在前、非金属在后）。 【典例5】（24-25高二下·天津南开·开学考试）氮化铜晶体是一种半导体材料，其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，该晶胞边长为。下列叙述正确的是 A．该晶体的化学式为CuN B．2个铜原子的最近距离为 C．与N原子距离最近且等距离的铜原子有12个 D．该晶体密度 【答案】D 【详解】A．由晶胞结构可知，N原子位于晶胞8个顶点，个数为8，Cu位于12条棱上，个数为12，则该晶体的化学式为Cu3N，故A错误； B．Cu位于12条棱的中点，晶胞边长为，面对角为，2个铜原子的最近距离为，故B错误； C．取晶胞顶点N原子，与其距离最近且等距离的铜原子位于该顶点所在的3条棱上，在晶体中的位置为其上、下、左、右、前、后，即与N原子距离最近且等距离的铜原子有6个，故C错误； D．据A分析可知，晶胞质量为，晶胞体积为(a×10-10)3cm3，所以该晶体密度，故D正确； 故答案为：D。 【变式5-1】（24-25高二上·天津·期末）某锂离子电池电极材料结构如图所示。图1是钴硫化物晶胞的一部分，图2是充电后的晶胞结构。 下列说法正确的是 A．图1结构中钴硫化物的化学式为 B．若图1结构中M位于顶点，则N位于面心 C．图2晶胞中距离最近的S有6个 D．图2晶胞中与的最短距离为 【答案】B 【详解】A．结构1中的个数为的个数为、S的个数比为，钴硫化物的化学式为，A错误； B．整个晶胞向右平移0.5apm，则此时M位于顶点，N位于面心，B正确； C．晶胞2中位于S构成的四面体空隙中，离最近的S应该是4个，C错误； D．晶胞2中与的最短距离为晶胞参数的一半，其长度为，D错误； 故选B。 【变式5-2】（24-25高二下·天津滨海新·期末）用铜的氧化物做催化剂，实现选择性还原，用于回收和利用工业排放的低浓度二氧化碳是实现“碳达峰“碳中和”战略的重要途径，的晶胞、铜的氧化物的晶胞如图。下列说法正确的是 A．干冰晶体熔化时需要克服范德华力和共价键 B．每个干冰晶胞中含有8个分子 C．铜的氧化物晶胞中距离氧离子最近且等距离的氧离子为6个 D．由铜的氧化物的晶胞可知其化学式为 【答案】D 【详解】A．干冰晶体属于分子晶体，干冰晶体熔化时需要克服范德华力，不需要克服共价键，A项错误； B．根据“均摊法”，每个干冰晶胞中含有8×+6×=4个CO2分子，B项错误； C．由铜的氧化物晶胞可知，氧离子位于晶胞的顶点和体心，距离氧离子最近且等距离的氧离子为8个，C项错误； D．根据“均摊法”，铜的氧化物晶胞中含O：8×+1=2个，含Cu：4个，则其化学式为Cu2O，D项正确； 答案选D。 【变式5-3】（24-25高二下·天津·阶段练习）已知晶体属立方晶系，晶胞边长a．将Li+掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的p型太阳能电池材料，其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法正确的是 A．该结构单元中O原子数为3 B．Ni和Mg间的最短距离是a C．Ni最近且等距的O原子个数为4 D．该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4 【答案】D 【详解】A．该晶胞中O原子个数为1+12×=4，故A错误； B．根据图知，Ni和Mg的最短距离等于晶胞面对角线长度的一半，即a，故B错误； C．Ni的配位数即距离Ni最近的O原子的个数为6个，故C错误； D．该晶胞中O原子个数为1+12×=4，Li原子个数为1×2=0.5，Mg原子个数为1×+2×=1.125，Ni原子个数为7×+3×2=2.375，所以Li、Mg、Ni、O原子个数之比=0.5：1.125：2.375：4，所以其化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4，故D正确； 故选D。 题型06 晶胞的计算 核心计算类型：高中阶段晶胞的核心计算主要包括两类——晶胞中粒子个数计算（基础）和晶胞密度计算（重点），此外还有晶胞参数、粒子半径的相关推导计算，均围绕晶胞结构和粒子归属规律展开。 粒子个数计算：核心是遵循晶胞粒子归属规律，分别计算顶点、棱上、面心、体心粒子的归属个数，汇总得到晶胞中各类粒子的总个数（或个数比），具体方法与晶体化学式确定中的粒子计算一致，是后续密度计算的基础。 晶胞密度计算：核心公式为ρ=m/V（ρ为密度，m为晶胞质量，V为晶胞体积）；其中m=（晶胞中粒子总个数×摩尔质量）/阿伏伽德罗常数，V=晶胞参数³（立方体晶胞，晶胞参数为边长a），计算时需注意单位统一（如晶胞参数单位为cm，摩尔质量为g/mol）。 计算注意事项：计算前需明确晶胞类型和粒子位置，确保粒子个数计算无误；单位换算至关重要，晶胞参数常给出pm（1pm=10⁻¹⁰cm），需换算为cm后再计算体积；阿伏伽德罗常数取值通常为6.02×10²³mol⁻¹，计算时需准确代入，避免计算误差。 【典例6】（24-25高二下·天津南开·期末）有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是 A．在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-的个数为6 B．在CaF2晶体中，每个晶胞中Ca2+的个数为4 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目之比为1：2 D．由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE 【答案】D 【详解】A．在NaCl晶体中，一个Na+周围最近的Cl-为6个，一个Cl-周围最近的Na+为6个，A正确； B．在CaF2晶体中，Ca2+位于晶胞的顶角和面心，每个晶胞中Ca2+的个数为8×4，B正确； C．在金刚石晶体中，每个碳原子周围有4个碳碳键，一个碳碳键被两个碳原子共有，碳原子与碳碳键数目之比为1：2，C正确； D．E原子和F原子构成的气态团簇分子，分子式为E4F4或F4E4，D错误； 答案选D。 【变式6-1】（24-25高二下·天津·期中）信息1：实验测得与氯元素形成的化合物实际组成为，其球棍模型如图。 在加热时易升华，与过量的溶液反应可生成。 信息2：某种镁铝合金可作为储氢材料，该合金晶胞结构如图。 下列说法正确的是 A．属于离子晶体 B．离子半径： C．的空间构型为正四面体 D．镁铝合金晶体中，每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为8 【答案】C 【详解】A．Al2Cl6加热时易升华的性质说明Al2Cl6是由分子构成，Al2Cl6晶体是分子晶体，故A错误； B．Cl-有3个电子层，Mg2+和Al3+电子层结构相同，都是2个电子层，故Cl-半径最大，Mg2+和Al3+电子层结构相同，Mg2+的核电荷数小，半径大，故离子半径，故B错误； C．中Al有4个价层电子对，空间构型为正四面体形，故C正确； D．由晶胞结构图可知，晶体中每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为4，故D错误； 答案选C。 【变式6-2】（24-25高二下·天津·阶段练习）NaH的晶胞结构如图所示，已知其晶胞边长为a。下列说法错误的是 A．每个钠离子周围距离相等且最近的氢离子有6个 B．该晶胞中含有氢离子的数目为4 C．该晶胞中两个氢离子之间的最短距离为 D．基态钠离子的电子排布式为 【答案】C 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钠离子与位于棱上的氢离子距离最近，则每个钠离子周围距离相等且最近的氢离子有6个，故A正确； B．由晶胞结构可知，晶胞中位于棱上和体心的氢离子个数为12×+1=4，故B正确； C．由晶胞结构可知，氢离子之间距离最短的为每相邻两条棱中点的距离，由勾股定理可知，两个氢离子之间的最短距离为=，故C错误； D．钠元素的原子序数为11，基态钠离子的电子排布式为 ，故D正确； 故选C。 【变式6-3】（24-25高二下·天津南开·阶段练习）下列有关晶体的叙述中，错误的是 A．干冰晶体中，每个CO₂周围紧邻12个CO2 B．金刚石为三维骨架结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子 C．氯化铯晶体中，每个Cs+周围紧邻8个Cl⁻ D．氯化钠晶体中，每个周围紧邻且距离相等的Na+共有6个 【答案】D 【详解】 A．干冰分子间只有范德华力，，干冰晶体中，每个CO2周围紧邻12个CO2，故A正确； B．金刚石为三维骨架结构，，每个碳原子都和其它4个碳原子相连，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子，故B正确； C．由氯化铯晶胞可知，，氯化铯晶体中，每个Cs+周围紧邻8个Cl-，故C正确； D．根据氯化钠晶胞结构，，氯化钠晶体中，每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有12个，故D错误； 故选D。 题型07 晶胞中粒子间距的计算 核心定义：晶胞中粒子间距是指晶胞内相邻粒子中心的距离，主要包括相邻顶点粒子间距、顶点与体心粒子间距、面心与面心粒子间距等，计算核心是依托晶胞形状（重点为立方体晶胞），结合几何关系推导。 立方体晶胞核心计算规律：设晶胞参数为a（立方体边长），则相邻顶点粒子间距为a（顶点连线为晶胞边长）；顶点与体心粒子间距为√3a/2（体心到顶点的连线为立方体体对角线的一半）；面心与面心粒子间距为√2a/2（面心连线为立方体面对角线的一半）。 关键推导思路：首先明确晶胞参数和粒子在晶胞中的具体位置，确定相邻粒子的连线对应的几何线段（边长、面对角线、体对角线）；再根据立方体几何关系（面对角线=√2a，体对角线=√3a），结合粒子位置比例，推导粒子间距。 易错注意事项：计算时需明确粒子间距对应的几何关系，避免混淆面对角线和体对角线；若晶胞为非立方体（如六方晶胞），需结合对应几何图形推导，高中阶段重点掌握立方体晶胞的粒子间距计算；计算结果需保留合理精度，结合晶胞参数单位规范书写。 【典例7】（24-25高二下·天津静海·阶段练习）以NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．冰晶体中只存在范德华力和氢键两种作用力 B．在晶体硅中，硅原子与Si-Si键个数的比为1：4 C．干冰晶体中，每个CO2周围距离相等且最近的CO2有12个 D．石墨烯(图丁)是碳原子单层片状新材料，12g石墨烯中含C-C键数目为3NA 【答案】C 【详解】A．冰晶体中存在H2O分子内的H-O共价键、分子间存在范德华力和氢键，共3种作用力，A错误； B．在晶体硅中每个Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键，每个Si-Si被两个Si原子共用，故硅原子与Si-Si键个数的比为1：4×=1:2，B错误； C．由题干图示可知，干冰晶体中，每个CO2周围距离相等且最近的CO2有12个，C正确； D．由题干图示信息可知，石墨烯(图丁)是碳原子单层片状新材料，石墨晶体中层内每个C周围形成3个C-C键，每个C-C键被2个C原子共用，故12g石墨烯中含C-C键数目为=1.5NA，D错误； 故答案为：C。 【变式7-1】（24-25高二下·天津静海·阶段练习）有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A．在NaCl 晶体中，距Na +最近的Cl－形成正八面体 B．在CaF2晶体中，与每个Ca2+距离相等且最近的F－共有4个 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1：2 D．该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4 【答案】B 【详解】A．氯化钠晶体中，据距Na+最近的Cl-有6个，6个氯离子形成正八面体结构，故A正确； B．在CaF2晶体中，每个F周围最近距离的Ca2+分布在一个顶点及和这个顶点相连的三个面的面心上，一共是4个，则每个Ca2+周围距离最近的F-有8个，故B错误； C．金刚石晶体中，每个碳原子与4个碳原子相连，而碳碳键为2个碳原子共用，则碳原子与C-C键的个数比为1∶2，故C正确； D．由于是气态团簇分子，则图中所示为一个分子的结构，分子式可从图中直接读出，其分子式为E4F4或F4E4，故D正确； 故选B。 【变式7-2】（24-25高二下·天津·阶段练习）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 【答案】C 【详解】A．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； B．由晶胞结构图可知，C60位于顶点和体心，个数为8×+1=2，K位于面上，个数为12×=6，C60：K=2：6=1：3，化学式为K3C60，B正确； C．距离顶点的C60最近的C60位于体心，顶点的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； D．晶胞质量为g=g，晶胞体积为（a×10-10）3cm3，晶体密度ρ==g⋅cm-3=，D正确； 故答案为：C。 【变式7-3】（24-25高二上·天津和平·期末）立方晶胞结构如图所示(白球代表)，设晶胞参数为。下列说法错误的是 A．该晶胞含有4个 B．两个之间最近的距离为 C．基态的未成对电子数为4 D．每个周围距离最近且等距的数为4 【答案】D 【详解】A．棱上的的个数为：=3，体心为1，故含有4个，A正确； B．两个之间最近的距离为面对角线的，故为，B正确； C．基态的价电子排布为： ，未成对电子数为4，C正确； D．位于面心，每个周围距离最近且等距的数为6，D错误； 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $