专题3 物质结构与性质 主观题突破 4.晶体类型与性质晶体结构-【创新大课堂】2026年高考二轮化学专题复习

该高中化学高考复习讲义聚焦晶体类型与性质、晶体结构核心考点，按“性质对比-结构解析-计算应用”逻辑架构，涵盖分子/离子/共价晶体性质、晶胞粒子数目/参数/密度/坐标计算等内容。通过表格梳理性质差异、晶胞结构图解、公式推导指导、高考真题精讲及分层题型强化练，帮助学生系统构建知识网络，突破晶胞计算难点。 讲义创新采用“性质-结构-计算”三维整合教学法，如金刚石晶胞分析中，结合“均摊法”推导粒子数目，通过原子分数坐标培养空间想象与科学思维能力。设置基础计算到复杂晶胞解析的分层练习，配合2025年湖南/广东等高考真题实例，助力学生高效掌握解题方法，为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

主观题突破　4.晶体类型与性质　晶体结构 (一)常见的几种典型晶体的主要性质 化学式 晶体类型 微粒间作用力 熔、沸点 CO2 分子晶体 分子间作用力 较低 H2O(冰) 分子晶体 分子间作 用力和氢键 较低 NaCl 离子晶体 离子键 较高 CsCl 离子晶体 离子键 较高 C(金刚石) 共价晶体 共价键 很高 SiO2 共价晶体 共价键 高 (二)晶体结构与晶胞计算 1．如图表示NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨的结构： 请回答下列问题： (1)代表金刚石的是D(填字母，下同)，其中每个碳原子与4个碳原子最近且距离相等，碳原子的杂化方式为sp3，金刚石属于共价晶体。 (2)代表石墨的是E，每个正六边形占有的碳原子数平均为2。 (3)代表NaCl的是A，每个Na＋周围与它最近且距离相等的Na＋有12个。 (4)代表CsCl的是C，它属于离子晶体，每个Cs＋与8个Cl－紧邻。 (5)代表干冰的是B，它属于分子晶体，每个CO2分子与12个CO2分子紧邻。 2．熟记几种常见的晶胞结构及晶胞中含有的粒子数目 A．NaCl(含4个Na＋，4个Cl－) B．干冰(含4个CO2) C．CaF2(含4个Ca2＋，8个F－) D．金刚石(含8个C) E．体心立方(含2个粒子) F．面心立方(含4个粒子) 3．晶胞参数 晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示，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，即晶格特征参数，简称晶胞参数。 4．原子分数坐标 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系来表示晶胞内部各原子的相对位置，称为原子分数坐标。 5．晶胞密度计算公式 6．常考晶胞举例分析 (3)金刚石晶胞的原子分数坐标与俯视图 原子分 数坐标 原子1、2、3、4的分数坐标分别为(，，)、(，，)、(，，)、(，，) 俯视图 体对角 线方向 投影图 7.金刚石晶胞的有关计算 如图是金刚石的晶胞，晶胞参数为a nm，回答下列问题： (1)一个晶胞中含有8个C原子。 (2)1 mol金刚石含有2 mol C—C。 (3)最近的C原子之间距离为a nm(用a表示)。 (4)每个C原子的半径为a nm(用a表示)。 (5)晶胞密度为 g·cm－3。 (6)空间利用率为×100%。 1．(2025·湖南高考)K＋掺杂的铋酸钡具有超导性。K＋替代部分Ba2＋形成Ba0.6K0.4BiO3(摩尔质量为354.8 g·mol－1)，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为a nm，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．晶体中与铋离子最近且距离相等的O2－有6个 B．晶胞中含有的铋离子个数为8 C．第一电离能：Ba>O D．晶体的密度为 g·cm－3 答案　A 解析　铋离子位于顶点，与其最近且距离相等的O2－位于棱心，有6个，分别位于上下、前后、左右，A正确；晶胞中含有的铋离子个数为8×＝1个，B错误；Ba是碱土金属，金属性强于Ca，其易失电子，第一电离能小于O，C错误；晶胞中Ba或K位于体心，个数为总和1，O2－位于棱心，有12×＝3，所以晶胞的质量是 g，晶胞体积是(a×10－7)3 cm3，则晶体的密度是： g·cm－3，D错误；故选A。 2．(2025·广东高考)NixCuyNz晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知：同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比dNi—Cu∶dNi—N＝∶1，则x∶y∶z＝________；晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为________。 答案　3∶1∶1　12 解析　根据同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比dNi—Cu∶dNi—N＝∶1，设晶胞边长为a，由几何关系可知，面心的原子与顶点的原子距离为a，面心的原子与体心的原子距离为a，则可以确 定，晶胞中面心原子为Ni，有6×＝3个，顶点原子为Cu，有8×＝1个，体心的原子为N，有1个，则x∶y∶z＝3∶1∶1；根据分析，Cu原子处于顶角，距离最近且等距离的原子为面心上Ni原子，数目为3×8×＝12。 题型强化练(九)　4.晶体类型与性质　晶体结构 1．(2025·宁夏石嘴山三模)含硒化合物应用广泛，如硒化锌可用于制造红外线光学仪器。硒化锌为立方晶胞，其结构如图1所示，晶胞的俯视图如图2所示。 b处Se的坐标为(0，0，0)，则d处Zn的坐标为________；用NA表示阿伏加德罗常数的值，该硒化锌晶体的密度为________g·cm－3(用含a、NA的代数式表示)。 答案　　＝ g/cm3 解析　由图，d处Zn图中红圈处，其在xyz轴的投影坐标分别为、、，坐标为；据“均摊法”，晶胞中含8×＋6×＝4个Se、4个Zn，则晶体密度为＝ g/cm3。 2．(2025·上海普陀二模)硼氢化钠(NaBH4)的晶胞结构及晶胞参数如图所示： (1)该晶体中与BH距离最近的Na＋的数量为________。 (2)已知硼氢化钠(M＝38 g·mol－1)晶体的密度为ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数的值NA＝________(用含ρ、a的代数式表示)。 答案　(1)8　(2) 解析　(1)由晶胞示意图可知，以体心BH为例，与BH距离最近的Na＋的数量8(棱心4个，面心4个)；(2)已知硼氢化钠晶体的密度为ρ g·cm－3，NA代表阿伏加德罗常数的值，由晶胞示意图可知，每个晶胞的体积为：a2×2a×10－21 cm3＝2a3×10－21 cm3，一个晶胞中含有Na＋个数为：4×＋6×＝4，含有BH个数为：8×＋4×＋1＝4，则一个晶胞的质量为： g，故有ρ＝＝＝×1021，NA＝。 3．(2025·山东烟台二模)锰及其化合物在生产生活中应用广泛。回答下列问题： 锰的某种氧化物具有一定催化效果，其晶胞结构如图中A所示(Mn和O原子省略)，晶胞棱长为a pm。A可看作是由ⅰ、ⅱ两种基本单元交替排列而成；ⅱ中单元内的锰和氧均位于体对角线上离顶点处。 ①晶胞A中，距离m原子(0，0，0)最近的O原子分数坐标为________；ⅰ、ⅱ单元中Mn的配位数之比为________。 ②该氧化物的晶体密度为________ g·cm－3(列出计算式)。 答案　①　4∶3　② 解析　①在单元ⅰ中，Mn原子与4个O原子配位，因此配位数为4；在单元ⅱ中，Mn原子与3个O原子配位，因此配位数为3，所以Mn的配位数之比为4∶3。O原子位于体对角线上离顶点处，因此其坐标为。这是因为体对角线的长度为倍 ，离顶点处的坐标为。②把ⅰ和ⅱ摆为A的样子，锰原子位于晶胞的8个顶点和6个面心，以及4个ⅰ的内部各个，4个ⅱ的内部各4个，所以一个A中含有锰原子为：8×＋6×＋4×1＋4×4＝24，氧原子均在晶胞内部，故氧原子为：4×8＝32，所以其氧化物的化学式为：Mn24O32。该氧化物的晶体密度为：。 4．(2025·山东泰安四模)镍及其化合物应用广泛。回答下列问题： 一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2－作密置单层排列，Ni2＋填充其中。已知O2－的半径为a m，阿伏加德罗常数的值为NA，则每m2上分散的该晶体的质量为________ g。(写出表达式即可。下图中大白球表示O2－，小黑球表示Ni2＋) 答案　 解析　根据图中信息知，平面NiO的结构单元如图，每个结构单元含有1个“NiO”，每个NiO所占的面积为2a m×2a m×sin ＝2a2 m2，则每平方米含有NiO的个数为， 每个“NiO”的质量为 g，所以每平方米含有NiO的质量为故答案为： g×＝ g。 5．(2025·山东济南二模)某铁氨配合物的晶胞如图所示，晶胞参数为α＝β＝γ＝90°，a＝b≠c。该晶体的化学式为________；铁元素的配位数为________。原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置，A原子分数坐标为，桥连相同两个铁原子的两个氯原子间距离为x pm，则B原子的分数坐标为________。 答案　 [Fe(NH3)2Cl2]　6　(0，，) 解析　某铁氨配合物的晶胞中，Fe2＋位于棱上，含Fe2＋离子数目为8×＝2；有4个Cl－位于面上，2个Cl－位于体内，含Cl－的数目为4×＋2＝4；8个NH3分子位于棱上，4个NH3分子位于面上，含NH3分子数目为8×＋4×＝4，该晶胞中，Fe2＋、Cl－、NH3的个数比为2∶4∶4＝1∶2∶2，则晶体的化学式为[Fe(NH3)2Cl2]；我们设定棱上的亚铁离子为研究对象，每个亚铁离子与4个Cl－和2个NH3分子形成配位键，则铁元素的配位数为6。原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置，A原子分数坐标为，桥连相同两个铁原子的两个氯原子间距离为x pm，则B原子在侧面上，离Z轴的垂直距离为 pm，离Y轴的垂直距离为c pm，所以B原子的分数坐标为。 6．(2025·山东日照二模)第VA族元素及其化合物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： 氮化锂具有高离子电导率可用作固体电解质，其晶体结构如图所示。 ①氮化锂晶胞中有________种不同化学环境的 Li＋，N3－的配位数为(晶胞参数a pm、a pm、高b pm，b＞2a)________。 ②若A点的原子分数坐标为(0，0，0)，则B点的坐标为________；晶胞参数为a pm、a pm、b pm，NA为阿伏加德罗常数，则晶体的密度为________ g·cm－3。 答案　 ① 2　6　②　×1030 解析　①由晶胞结构可知，氮化锂晶胞中位于棱上和面上的锂离子的化学环境不同，共有2种；由可知，离氮离子距离最近的锂离子个数为6，即氮离子的配位数为6，故答案为：2；6；②位于顶点的A点的原子分数坐标为(0，0，0)，则晶胞的边长为1，位于面对角线上的B点的原子分数坐标为；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的氮离子个数为8×＝1，位于棱上和面上的锂离子个数为4×＋4×＝3，设晶体的密度为d g/cm3，由晶胞的质量公式可得：＝(10－10a××10－10a×10－10b)d，解得d＝×1030，故答案为：；×1030。 7．(2025·山东潍坊二模)MAX相是一大类具有层状结构的金属碳化物或氮化物的总称，其中M为Ti、V、Nb(铌)等过渡金属，X为C或N，A为Al、Sn、Ge、Sb等主族元素。 (3)Ti、Al、C组成的MAX相结构属六方晶系，晶胞参数a≠c，α＝β＝90°，γ＝120°，晶胞结构及C、Ti原子沿z轴投影如图所示。晶体中与C最近且等距离的Ti原子的个数是________。该晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值NA＝________(用含a、c、ρ的代数式表示)。 答案　6　 解析　C原子位于Ti原子组成的正八面体空隙中，所以晶体中与C最近且等距离的Ti原子的个数是6；在晶胞中含有C原子的个数为4，位于30°顶点的Ti原子的属于该晶胞，位于120°顶点的Ti原子的属于该晶胞，所以Ti原子的个数为4×＋4×＋2×＋2×＋4＝6个，Al原子的个数为4×＋4×＝2，晶体的密度ρ＝ g/cm3，则NA＝，故答案为：6；。 学科网（北京）股份有限公司 $