第3章 第1节 第2课时 晶胞 晶体结构的测定-【成才之路·练案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步新课程学习指导(人教版)

根据“相似相溶”原理且NH3与H,O可形成分子间氢键，则 NH极易溶于水，CH难溶于水，B正确：1个PO、1个 NH、1个CH4微粒中均含有4个σ键，1个P,(白磷)中含 有6个σ键，C错误；NH、PO}中价层电子对均为4对，无 孤电子对，为正四面体形，sp杂化，N一H键均相同，D正确。 12.CN0,中的氨原子的价电子对数1=3，采用的是sp杂 化，无孤电子对，则NO3空间结构为平面三角形，S0中的 硫原子的价电子对数为62=4，采用的是p杂化，则s0 2 的空间结构为正四面体形，故A正确；NO中的氮原子的价 电子对数=3，采用的是甲杂化50中的毓原子的价 电子对数为2=4，采用的是p杂化，放B正确：0，中 根据氧原子个数，可知其含有σ键的个数为3，根据S0中 氧原子个数，可知其含有σ键的个数为4，则两种离子中σ 键的个数之比为3：4，故C错误：HNO3分子结构中的羟基 与水分子中的羟基能形成分子间氢键，H,S0,分子结构中也 存在羟基，与水分子中的羟基也能形成氢键，故D正确。 练案[15] 基础达标练 1.C冰吸收能量转化成水，故相同质量的水和冰，水的能量高 A正确：每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线，用特征 谱线可以确定元素组成，B正确：等离子体是由电子、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，C错误； 原子中电子吸收能量，发生跃迁，当跃迁回基态时吸收的能量 以光的形式放出，因此可以看到不同的颜色，D正确。 2.C液晶是介于液态和晶态之间的一种特殊的聚集状态，A正 确，C错误；液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异 性，B、D正确。 3.C等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子（分子或原子） 组成的整体上呈电中性的气态物质，液晶是介于液态和晶态 之间的物质状态，A正确：在一定范围内存在液体流动性，也 存在晶体各向异性的物质，称之为液晶，B正确；等离子体中 既有带电的阳离子和电子，也有电中性的分子或原子，C错 误：等离子体和液晶可以分别用于制造等离子体显示器、液晶 显示器，D正确。 4.A区分晶体与非晶体的方法是X射线衍射法。晶体具有自 范性和各向异性，但不一定都具有导电性，如金属晶体中含有 自由移动的电子，因此能够导电，而分子晶体、离子晶体等都 不含有自由移动的带电微粒，因此它们不能导电，故不能区分 晶体与非晶体的是导电性，合理选项是A。 5.B晶体的自范性是指晶体能自发地呈现多面体外形的性质， 缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方 体晶体体现了晶体的自范性，A项正确；等离子体是由阳离 子、电子和电中性粒子组成的整体上呈中性的物质聚集体，B 项错误；区分晶体和非品体最可靠的方法是对固体进行X射 线衍射实验，C项正确；原子吸收光谱是原子发射光谱的逆过 程，同一原子的发射光谱和吸收光谱的特征谱线位置相同，D 项正确。 6.B观察微观结构示意图知，I中粒子呈周期性有序排列，Ⅱ 中粒子排布不规则，故I为晶体，Ⅱ为非晶体。晶体具有各向 异性，具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，用X射线检 验两者，图谱明显不同。 19 7.B构成晶体的粒子在微观空间里呈周期性的有序排列.晶体 的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，因此，区 分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍 射实验，A正确；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呈周期性有序排列，不在于是否具有 规则的几何外形，B错误：水晶属于晶体，具有各向异性，不同 方向导热性能不同，而石蜡属于非晶体，不具有各向异性，所 以用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭 圆形，C正确；氧的电负性比较大，乙醇与水分子之间能形成 氢键，则乙醇易溶于水，D正确。 素能培优练 8.C玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻璃态水不是 晶体，因密度与普通水相同，故水由液态变为玻璃态时体积 不变。 9.D晶体有固定的熔点，由的熔化曲线分析可知，中间有一 段温度不变但一直在吸收能量，该段所对应的温度就是晶体a 的熔点；由b的熔化曲线可知，温度一直升高，所以物质b没 有固定的熔点，为非晶体。 10.A原子在三维空间里呈周期性有序排列、有自范性、有固定 的熔点、物理性质上体现各向异性、X射线衍射图谱上有分 立的斑点或明锐的谱线等特征，都是晶体有别于非晶体的体 现。而是否互为同素异形体与是否为晶体之间并无联系，如 无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体，却属于非晶体。 11.C金属玻璃属于类似于玻璃态的一种非晶体结构，因此不 能自发呈现多面体外形，A错误：非晶体没有固定的熔点，B 错误：鉴别晶体与非晶体最可靠的科学方法是进行X射线衍 射实验，C正确；金属玻璃由金属元素或金属元素为主要成 分的熔体通过快速冷却形成的，与二氧化硅无关，D错误。 12.（1)非晶硅晶体硅(2)AC(3)BC 【解析】(2)A项，玻璃是一种无固定熔、沸点的非晶体；B 项，许多国体粉末不能用肉眼观察到晶体外形，但可通过光 学显微镜或电子显微镜看到规则的几何外形，所以国体粉末 也可能是晶体：C项，晶体内部粒子具有有序性，有固定的 熔、沸点和各向异性。(3)A项，两者化学成分均为SO,,均 是二氧化硅晶体，玛瑙是熔融态SO2快速冷却形成的，水晶 则是熔融态SiO,缓慢冷却形成的，错误：D项，石英玻璃是非 晶态二氧化硅，错误。 13.(1)10吸热不变晶体晶体有固定的熔点，而非晶体 没有固定的熔点(2)各向异性各向同性 【解析】(1)由图知，冰块熔化过程持续了10min,此过程 需吸收热量，温度保持不变，故冰是晶体，有固定的熔点，而 非晶体没有固定的熔点，有无固定熔点是区分晶体与非晶体 的重要依据。(2)甲为石墨晶体，垂直方向的导电性差而水 平方向的导电性强，说明晶体具有各向异性；乙图中，水晶属 于晶体而玻璃属于非晶体，石蜡熔化后，水晶片上出现椭圆 形而玻璃片上出现圆形，说明晶体具有各向异性而非晶体具 有各向同性。 练案[16] 基础达标练 1.D习惯采用的晶胞是平行六面体，A选项错误；相同晶体中 晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体的晶胞大小一般不相 同，B选项错误：晶体中的某些粒子被若干个晶胞所共有不专 属于某个晶胞，C选项错误；知道晶胞的组成，利用“均摊法”， 即可推知晶体的组成，D选项正确。 2.B晶体并不是晶胞简单、随意堆积而成，而是晶胞平行排列 而成的，且相邻晶胞之间没有任何间隙。 2 3B该晶胞中，X,Y的数目均为4×名=分，粒子数目比为 1:1,化学式为XY,故A正确：该晶胞中X位于体心，数目为 1,Y的数目为8×号=1，粒子数目比为1：1，化学式为XY, 故B错误；该晶胞中，X位于体心和顶点，数目为1+4×8= 子Y位于顶点，数日为4×日=乃粒子数日比为3：1，化 学式为XY,放C正确；该晶胞中，X的数目为8×令=1，Y的 数目为6×=3，Z的数目为1，粒子数目比为1：3：1，化学 式为XYZ,故D正确。 4.DK位于晶胞的顶点，O位于晶胞的面心，I位于晶胞的体 内，故每个晶胞中含有1个K、3个0、1个I,A错误；IO3ˉ中I 的价层电子对数为3+7+12×3=4,1采取p杂化，则 2 1Oˉ的空间构型为三角锥形，B错误；0位于面心，K位于顶 点，与K紧邻的0的个数为12个，C错误；在KIO,晶胞结构 的另一种表示中，1处于各顶角位置，个数为8×日=1,0位 于棱心位置，每个棱为4个品胞共有，0个数为12×子=3，K 的个数为1，应位于体心位置，D正确。 5.D因为A位于晶胞的体内，共8个，B位于晶胞的顶点和面 心，品胞巾B的个数为8×g+6×分=4，则B与A的个数之 比为4：8=1：2，故其化学式为BA2。 6.D基态V原子的核外电子排布式为1s22s22p3s23p3d4s2, 核外电子一共占据了7个能级，故A错误；由均摊法可知，8 个V位于顶点，一个V位于体心，V原子个数为8×8+1= 2,4个0原子位于面心，2个0原子位于体内，则0原子个数 为4×？+2=4，该晶体化学式为V0,故B错误；V原子的核 外电子排布式为1s22s22p3s23p3d4s2,其p能级轨道上电子 总数为6+6=12,0原子核外电子排布式为1s22s22p,其p能 级轨道上电子总数为4，则V与0的p轨道电子数之差为8， 故C错误：晶胞质量为2×(51+32g,根据密度公式计算晶 NA 胞参数d=2×(51+32) 3166 N xa ,apm=√dN ×10opm,故D正确。 7.A溴为35号元素，溴原子基态核外电子排布式为 [Ar]3d4s24p,故A错误；该晶胞中A微粒个数=8×8= 1 1,X微粒个数=6×分=3，M微粒个数=1，吸光材料的化学 式为AMX,,故B正确；1 mol CH,NH中含共价键的物质的 量为7mol,其中3molC一H、3molN一H、1molC一N键，故C 正确：元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性C1>C >H,H、C、C1三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C< Cl,故D正确。 1 8.B晶胞中含有铁原子的数目为8×8+6×2=4，含有镁原 子的数目为8，故化学式可表示为Mg2Fe,故A正确；晶体中 Fe与Mg最近距离等于体对角线的4，故B错误；据A选项 分析，晶胞中有4个铁原子，故C正确；一个晶胞中含有4个 :,其质量为0g-代6收D正确。 19 素能培优练 9.B根据“均摊法”，品胞中含4个五8×日+12×号+6× 2+1=8个0，则立方氧化结钻的化学式为Z0,A正确：结合 4M A分析可知，晶体密度为×10”g·cm=492 a N -×100g· cm3,B错误；Zr原子之间的最短距离为面对角线的一半，即 2aPm,C正确；每个0原子在y轴上各有2个紧邻的氧原 子，则周围有6个紧邻的0原子，D正确。 10.D图甲中，T原子在面心，以最上面的面心的Ti原子观察， 到下方四个侧面面心的原子距离都相等且距离最近，上 方四个侧面面心也有4个T原子距离都相等且距离最近， 故Ti原子距离最近且等距的Ti原子共8个，A正确；图乙 中，Au原子形成体心立方堆积，根据晶胞图，Ti原子位于Au 原子构成的四面体空隙中，B正确；图乙中，若M的坐标为 (m,,1）则v的坐标为(1,1-m,2),c正确：图乙中， 由均摊法，Au原子个数为令+1=2，五原子个数为12x分 =6,品胞边长为dpm,根据品体密度的计算公式p=心=一 2×(48×3+197) N×(d×10-o)了g·cm3,D错误。 11.(1)s6s26p2(2)顶点 a:3a(分3） 棱心 (5)4.465×102 p·a3 【解析】(1)Cs位于周期表中第六周期IA族，所以位于s 区；P%位于第六周期VA族，所以外围电子排布式为6s6p。 (2)Cs*和Cl之间的最短距离小于C1与P2+之间的最短 距离，体心距离面心的距离为2，而顶角距离面心的距离为 「a,所以PW“在晶胞中的位置为顶点。(3)在Cs@晶胞中， Cs+的配位数为8，在CsPbCI,晶胞中Cs的配位数是6，所以 配位数之比为4：3。(4)B在晶胞的体心，所以其坐标为 (分，号，行)）：诺0，品以图中B处做粒为项角，则 C在晶胞中的位置为棱心。(5)若CsPC,晶体的密度为 pg·m,根据均摊法可知晶胞中含有1个C8×名=1 个w+、6×2=3个C,所以晶胞质量为 (133+207+35.5×3】g,晶胞体积为(a×107)°cm,晶胞 N (133+207+35.5×3) 密度为p= (a×10-7)3 一，则N=4.465×1023 p·a3 练案[17] 基础达标练 1.D由题中信息，高聚氮的熔点较低，说明高聚氮是分子晶体， A正确：高聚氮只含氮元素，属于单质，转变为N,的过程中化 合价不变，故不属于氧化还原反应，B正确，D错误；高聚氮是 3练案[16]第三章 第一节 [第2课时 晶胞晶体结构的测定] 基础达标练 C.与K紧邻的0的个数为6个 题组一 晶胞的理解 D.在KIO,晶胞结构的另一种表示中，若I处于 1.（2025·北京房山高二阶段练习)下列有关晶胞 各顶角位置，0处于棱心位置，则K处于体心 的叙述，正确的是 位置 A.所有的晶胞都是平行六面体 5.(2025·河南南阳高二期末)某晶体的晶胞如图 B.不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同 所示，A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分 C.晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞 别在顶点和面心，则该晶体的化学式为() D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 OA 2.(2024·江西赣州高二期末)整块晶体可以看作 ●B 是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。对这句话 的理解错误的是 A.相邻晶胞之间没有任何间隙 B.晶体是晶胞简单、随意堆积而成 A.B,A B.BA C.BA D.BA2 C.晶胞排列时，取向相同 6.（2024·河北承德高二期末)钒的 D.“并置”是指所有晶胞都是平行排列的 某种氧化物的晶胞结构如图所 题组二晶胞的简单计算 示。下列叙述正确的是() 3.（2024·安徽高二期末)如图所示是晶体结构中 已知：N,为阿伏加德罗常数的 00 的一部分，图中O、●、○分别表示原子X、Y、Z。 值，晶胞棱长均为apm,晶体密 其对应的化学式不正确的是 度为dg·cm3。 A.基态V原子的核外电子占据6个能级 B.该晶体化学式为V,0 C.V与0的p轨道电子数之差为4 D.a= /166 ×1010 7.(2024·福建泉州高二期中)某钙钛矿型太阳能 电池吸光材料的晶胞结构如下图所示，其中A 通常为CHNH,可由甲胺(CHNH2)制得；M 为P%2+或Sn+:X为卤离子，如Cl、Br等。下 C.XY D.XYZ 列有关说法不正确的是 4.（2025·山东威海高二期末)KI03晶体是一种性 能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立 A 体结构，晶胞中K、I、0分别处于顶角、体心、面 ●X 心位置，如图所示，下列有关说法正确的是 O M O I A.溴原子基态核外电子排布式为[Ar]4s24p 0 B.吸光材料的化学式为AMX3 OK C.1 mol CH,NH中含共价键的物质的量为 7 mol A.每个晶胞中含有8个K6个0、1个I D.H、C、CI三种元素的电负性由小到大的顺序 B.IO3的空间构型为四面体形 为H<C<Cl 139 8.(2025·安徽蚌埠高二期 A.图甲中，与Ti原子距离最近且等距的Ti原 中)铁镁合金是目前已发现 子有8个 的储氢密度较高的储氢材 B.图乙中，Ti原子位于Au原子构成的四面体 料之一，其晶胞结构如图所 示（黑球代表Fe,白球代表 空隙中 Mg)。则下列说法错误的 是() C图乙中，若M的坐标为(m,7,1),则N的 A.铁镁合金的化学式可表示为MgFe B晶体中与Mg最近距离等于面对角线的 坐标为1,1-m,）】 C.晶胞中有4个铁原子 D.图乙中，若晶胞边长为dpm,则晶体的密度 D,该品胞的质量是6g(水，表示阿伏加德罗常 为2×(48x3+197) V,×(dxl0)g·cm3 数的值)》 11.(2025·河北沧州高二期未)氯化铅(PbCl2)为 素能培优练 白色粉末，在一定条件下可与CsCl反应生成铯 9.（2024·河北石家庄高二期末)锆(Zr)是重要的 战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种 铅氯(CsPbCl)。如图CsCl与CsPbCI,均为立 锆的氧化物晶体的立方晶胞，V为阿伏加德罗 方晶胞。CsCl晶胞中Clˉ位于顶点。CsPbCl 常数的值。下列说法错误的是 晶胞中C1位于面心，Cs与Clˉ之间的最短距 离小于C1与P2+之间的最短距离，晶胞参数 为anm。 ●Cl oCs+或Ph2+ 0 PbCL a pm CsCl CsPbCl, A.该氧化物的化学式为Z0, 回答下列问题： B.该氧化物的密度为23×10 Vxa3g·cm3 (1)Cs位于周期表中 区，Pb的外围电 子排布式为 C.Zr原子之间的最短距离为)apm (2)CsPbCl晶胞中，Pb2+在晶胞中的位置为 D.每个0原子周围有6个紧邻的0原子 0 10.(2025·河北邯郸高二期末)超高硬度生物材 料Ti,Au合金是理想的人工髋关节和膝关节材 4 (3)在CsCl与CsPbCl.晶胞中Cs的配位数之 料，其晶体有a-Ti3Au(图甲)、B-TiAu(图 比为 乙)两种结构。设N为阿伏加德罗常数的值， (4)在CsPbCl3晶胞中，若A点处的坐标为(0， 下列说法错误的是 0,0),则B点处的坐标为 ,若 CsPbCl3晶胞以图中B处微粒为顶角，则 Cl在晶胞中的位置为 (5)V,为阿伏加德罗常数的值，若CsPbCl晶 体的密度为pg·cm3,则NA= 00.0.0 (用p、a表示)。 甲 140