第04讲 晶体结构与性质（复习讲义）（黑吉辽蒙专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义聚焦晶体结构与性质专题，覆盖晶体与非晶体的区别、晶体类型判断、晶胞结构分析与计算等核心考点，按“命题透视-思维建模-考点精讲-真题溯源”逻辑架构知识体系。通过知识解构梳理晶体类型与微粒作用关系，考向破译归纳均摊法、密度计算等解题范式，配合真题训练帮助学生突破晶胞参数计算等难点，体现复习的系统性与针对性。 资料以科学思维培养为核心，创新采用“知识框架搭建+解题范式归纳+分层变式训练”教学模式，如在晶胞计算中引导学生建立“微粒位置-配位数-密度公式”推理模型，通过原子分数坐标投影图分析提升空间想象能力。设置基础例题与新情境变式题，结合真题溯源感知高考趋势，助力学生高效掌握晶体结构与性质综合应用能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第04讲 晶体结构与性质 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 物质的聚集状态　晶体与非晶体 知识解构 知识点1 晶体与非晶体 ∣ 知识点2 常见晶体类型 考向破译 考向1 考查晶体和非晶体∣ 考向2 考查晶体类型 考点二 晶体的结构分析与计算 知识解构 知识点1 晶体的结构分析与计算∣ 知识点2 晶胞参数计算 知识点3 原子分数坐标 投影图 考向破译 考向1 考查微粒 距离 的计算 ∣ 考查密度的计算 考向3 考查坐标的计算、投影图 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 元素周期表 辽宁卷T2，3分 元素周期律 黑吉辽蒙卷T5，6分 辽宁卷T5，3分 位构性综合推断 黑吉辽蒙卷T7，3分 黑吉辽蒙卷T9，3分 辽宁卷T14，3分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．从考查题型和内容上看，考查内容主要有以下两个方面： （1）晶体类型的判断：根据物质组成与性质判断晶体类别。 （2）晶胞结构与计算：晶胞中微粒数目及化学式、配位数判断、原子间距离计算、晶体密度计算等。 （3）晶体性质与结构的关系：如熔沸点高低比较、硬度、导电性等。 二、从命题思路上看，试题注重晶胞分析与计算能力的综合考查，常将配位数判断、化学式确定、密度计算等考点融合于一道选择题中。同时以真实材料情境为载体，突出知识的实际应用。 三、从命题趋势上看，2027年命题将从“单一晶胞计算”向 “结构—性质—应用”全链条推理升级，侧重晶体类型判定、性质规律对比，以新型功能材料为情境，深化晶胞计算与跨模块融合考查。 ►复习目标： 1.了解晶体和非晶体的区别。 2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。 3.了解四种晶体类型熔点、沸点、溶解性等性质的不同。 4.了解晶胞的概念及其判断方法。 5.掌握均摊法计算的一般方法，能根据晶胞中微粒的位置计算晶胞的化学式。 6.掌握晶体密度与晶胞参数计算的一般步骤。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 物质的聚集状态　晶体与非晶体 知●识●解●构 知识点1 晶体与非晶体 1.物质的聚集状态 (1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态外，还有晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。 (2)等离子体和液晶 概念 主要性能 等离 子体 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 具有良好的导电性和流动性 液晶 介于液态和晶态之间的物质状态 既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的导热性、光学性质等 2.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的比较 晶体 非晶体 结构特征 内部微粒在空间里呈周期性有序排列 内部微粒排列相对无序 性质特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性 (2)得到晶体的途径 ①熔融态物质凝固； 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)晶体与非晶体的测定方法 测定 方法 测熔点 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 最可靠方法 对固体进行X射线衍射实验 3.晶胞 (1)概念：晶体结构中基本的重复单元。 (2)晶体中晶胞的排列——无隙并置 ①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。 ②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。 知识点2 常见晶体类型 1.金属键 (1)“电子气理论” 电子气理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。 (2)金属键特征 没有方向性、饱和性。 (3)金属键的强度 金属键的强度差别很大。例如，金属钠的熔点较低、硬度较小，是因为钠中金属键较弱，而钨是熔点最高的金属、铬是硬度最大的金属，是因为钨、铬中金属键较强。 (4)金属键的应用 金属键可以解释金属的延展性、导电性和导热性。 2.四种晶体的比较 类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成微粒 分子或原子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子 微粒间的相互作用力 范德华力(某些含氢键) 共价键 金属键 离子键 硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大 熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于 一般溶剂 一般不溶于水，少数与水反应 大多易溶于水等极性溶剂 导电、 导热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性，个别为半导体 具有良好的导电性和导热性 晶体不导电，水溶液或熔融态导电 3.典型晶体模型 晶体 晶体结构 晶体详解 共价 晶体 金刚石 (1)每个碳原子与相邻4个碳原子以共价键结合，形成正四面体结构 (2)键角均为109°28' (3)最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内 (4)每个C参与4个C－C的形成，C原子数与C－C数之比为1∶2 共价 晶体 SiO2 (1)二氧化硅晶体结构 (2)石英晶体中的硅氧四面体相连成螺旋链 (1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构 (2)每个正四面体占有1个Si，4个“O”，N(Si)∶N(O)＝1∶2 (3)最小环上有12个原子，即6个O，6个Si 分子 晶体 干冰 8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各有1个CO2分子 离子 晶体 NaCl 型 (1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Na＋(Cl－)有12个 (2)每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－ CsCl 型 (1)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个 (2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－ 混合 型晶体 石墨 (1)层内每个碳原子分别与另外3个碳原子以共价键连接，形成六元环结构 (2)碳原子与共价键的个数比为2∶3；每个六元环平均占有2个碳原子 (3)层间的作用力是范德华力 4.过渡晶体 纯粹的分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体四种典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。人们通常把偏向离子晶体的过渡晶体当作离子晶体来处理，把偏向共价晶体的过渡晶体当作共价晶体来处理。 考●向●破●译 考向1 考查晶体和非晶体 例1 (2026·内蒙古·一模)下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是(　　) A.液晶中分子的长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性 B.等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成 C.纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化 D.超分子内部的分子一般通过分子间相互作用结合成聚集体 【答案】B 【解析】等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，故B错误；纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化，熔点可能下降，故C正确。 【变式1·变载体】(2026·辽宁沈阳·模拟)水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，下列有关玻璃态水的叙述正确的是(　　) A.水由液态变为玻璃态，体积缩小 B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀 C.玻璃态是水的一种特殊状态 D.在玻璃态水的X射线图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰 【答案】C 【解析】玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，因密度与普通液态水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。 【变式2】【新情境】(2026·黑龙江·一模)下列关于晶体和非晶体的说法正确的是(　　) A.晶体在三维空间里呈周期性有序排列，因此在各个不同的方向上具有相同的物理性质 B.晶体在熔化过程中需要不断地吸热，温度不断地升高 C.普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同 D.晶体和非晶体之间不可以相互转化 【答案】C 【解析】晶体的许多物理性质常常会表现出各向异性，A不正确；晶体的熔点是固定的，所以在熔化过程中温度不会变化，B不正确；在一定条件下晶体和非晶体是可以相互转化的，D不正确。 【变式3】【新考法】(2026·吉林·一模)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的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是(　　) A.形成晶体硅的速率越快越好 B.晶体硅没有固定的熔、沸点 C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃 D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关 【答案】C 【解析】A项，晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是结晶速率越快越好；C项，X射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体；D项，晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系。 考向2 考查晶体类型 例2 (2026·黑龙江·一模)金刚石和石墨是碳元素形成的两种单质，下列说法正确的是(　　) A.金刚石和石墨晶体中最小的环均含有6个碳原子 B.金刚石中每个C原子连接4个六元环，石墨中每个C原子连接3个六元环 C.金刚石与石墨中碳原子的杂化方式均为sp2 D.金刚石中碳原子数与C—C数之比为1∶4，而石墨中碳原子数与C—C数之比为1∶3 【答案】A 【解析】金刚石中每个C原子连接12个六元环，石墨中每个C原子连接3个六元环，B项错误；金刚石中碳原子采取sp3杂化，而石墨中碳原子采取sp2杂化，C项错误；金刚石中每个碳原子与周围其他4个碳原子形成共价键，而每个共价键为2个碳原子所共有，则每个碳原子平均形成的共价键数为4×=2，故碳原子数与C—C数之比为1∶2；石墨晶体中每个碳原子与周围其他3个碳原子形成共价键，同样可求得每个碳原子平均形成的共价键数为3×=1.5，故碳原子数与C—C数之比为2∶3，D项错误。 【变式1·变载体】(2026·辽宁·二模)有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.在NaCl晶体中，距Cl－最近的Na＋形成正八面体 B.在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2＋ C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构 D.该气态团簇分子的分子式为EF 【答案】D 【解析】氟化钙晶胞中，Ca2＋位于顶角和面心，数目为8×＋6×=4，故B正确；气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子、4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D错误。 【变式2】【新情境】(2026·内蒙古·一模)氯化钠是一种典型且极具魅力的晶体，氯化钠的晶胞如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.与氯离子距离最近且相等的Na＋有6个 B.若BaO2晶体阴、阳离子的排布与氯化钠相同，则存在的化学键的类型也相同 C.一个晶胞中Cl－和Na＋的个数均为4个 D.每个氯离子周围与它最近且等距的氯离子有12个 【答案】B 【解析】由晶胞图可知，以晶胞上面面心的氯离子为研究对象，其平面上与其距离最近的Na＋有4个，上方和下方还各有一个，共有6个，A正确；氯化钠晶体中只有离子键，BaO2晶体中既有离子键又有非极性共价键，B错误；一个晶胞中Cl－的个数为8×＋6×=4，Na＋的个数为1＋12×=4，C正确。 【变式3】【新考法】(2026·吉林·二模)石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，Li＋嵌入石墨层间，当嵌入最大量Li＋时，晶体部分结构的俯视示意图如图所示。下列说法错误的是(　　) A.石墨属于混合型晶体 B.1 mol石墨中含有1.5 mol共价键 C.石墨晶体中，层间存在化学键和范德华力 D.如图中，C与Li＋的个数比是6∶1 【答案】C 【解析】在石墨晶体中，一个碳原子连接三个共价键，而每个共价键被两个碳原子共用，所以每个碳原子对应1.5个共价键，所以1 mol石墨中含有1.5 mol共价键，故B正确；石墨晶体中，层间不存在化学键，故C错误；根据均摊原则，每个碳环实际占用2个碳原子，每个锂离子占用碳环是1＋6×=3个，题图中Li＋、C个数比为1∶6，故D正确。 考点二 晶体的结构分析与计算 知●识●解●构 知识点1 晶体的结构分析与计算 1.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法 (1)原则 晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。 (2)实例 ①平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算 ②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定 正三 棱柱 正六 棱柱 平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占 2.晶胞中粒子配位数的计算 一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数，它反映了晶体中粒子排列的紧密程度。 (1)晶体中原子(或分子)的配位数：若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。常见晶胞的配位数如下： 简单立方：配位数为6 面心立方：配位数为12 体心立方：配位数为8 (2)离子晶体的配位数：指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。 以NaCl晶体为例 ①找一个与其他离子连接情况最清晰的离子，如图中心的灰球(Cl－)。 ②数一下该离子周围距离最近的异种电性离子数，如图标数字的面心白球(Na＋)。确定Cl－的配位数为6，同样方法可确定Na＋的配位数也为6。 知识点2 晶胞参数计算 1.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。 2.晶体结构的相关计算 (1)空间利用率＝×100％。 (2)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组计算公式(设棱长为a) ①面对角线长＝a。 ②体对角线长＝a。 ③体心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 ④面心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 得分速记 宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系 知识点3 原子分数坐标 投影图 1.构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型 从最简单的晶胞——简单立方堆积的晶胞模型入手，构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型。 简单立方堆积的晶胞中8个顶点的微粒是完全一致的，因此可以任意选择一个原子为坐标原点；以立方体的三个棱延长线构建坐标轴，以晶胞边长为1个单位长度；由此可得如图所示的坐标系。其他晶胞也可以采用这种方式构建，如六方最密堆积模型的晶胞按此法构建x轴和y轴，只不过夹角不是90°，而是120°或60°。 2.简单立方体模型的原子分数坐标与投影图 (1)原子分数坐标：原子2为(0，0，0)，所以其他顶点的分数坐标为1(1，0，0)，3(0，1，0)，4(1，1，0)，5(1，0，1)，6(0，0，1)，7(0，1，1)，8(1，1，1)。 (2)xy平面上的投影图为。 3.体心立方晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图 (1)原子分数坐标：1～8的分数坐标为1(1，0，0)，2(0，0，0)，3(0，1，0)，4(1，1，0)，5(1，0，1)，6(0，0，1)，7(0，1，1)，8(1，1，1)，9的分数坐标为。 (2)xy平面上的投影图为。 4.面心立方晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图 (1)原子分数坐标：0(0，0，0)，1和2、，3和4、，5和6、。 (2)xy平面上的投影图如图所示。 5.金刚石晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图 (1)若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的分数坐标分别为、、、。 (2)xy平面上的投影图为。 (3)沿体对角线的投影图为。 考●向●破●译 考向1 考查微粒距离的计算 例1 （2026·内蒙古呼和浩特·二模）制备光学材料。如图所示，晶体中掺入少量后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。下列说法错误的是 A．区域带正电 B．区域B“”中的离子为 C．掺入CuCl后，晶体的理论密度低于纯晶体 D．若晶胞参数为，则晶胞内与相邻的最短距离为 【答案】C 【分析】由晶胞结构可知，全部位于晶胞内部，共4个；位于晶胞的8个顶点和6个面心，通过均摊法计算为个，因此一个ZnS晶胞中含有4个和4个； 【解析】CuCl中阴离子氯离子进入区域A中，氯离子比硫离子负电荷少，使得区域A带正电，A正确；区域B“”中替代的是锌离子的位置，故应该为阳离子，所以是，B正确；氯化铜的相对分子质量大于硫化锌，掺入CuCl后，晶体的理论密度高于纯晶体，C错误；和的最短间距为体对角线的，即，D正确；故选C。 【变式1·变载体】（2026·辽宁大连·二模）金属卤化物发光材料在电子显示、照明和生物荧光探针等领域得到广泛应用，其中一种的立方晶胞结构如图1所示，晶体密度为；当部分被取代后可获得高性能激光材料，其基本结构单元如图2所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．图1中该晶体的化学式为KCaCl3 B．中 C．若图1晶胞中以作为晶胞的顶点，则位于晶胞的体心 D．图1中最近的两个间的距离为 【答案】B 【解析】位于晶胞8个顶点，数目为，位于晶胞体心，数目为，位于6个面心，数目为，因此，晶体化学式为，A正确；图2基本结构单元中，个数为，个数为2，个数为=6，个数为，图2表示物质的化学式为，结合电荷守恒，m==2，B错误；原晶胞中在顶点、在体心，若将作为晶胞顶点，相当于晶胞平移重划分，原顶点的会落在新晶胞的体心，且数目仍为，C正确；1个晶胞质量为，由得晶胞的体积为，晶胞边长 。 最近的两个位于相邻面心，距离为面对角线的一半，即，D正确；故选B。 【变式2】【新情境】（2026·黑龙江哈尔滨·二模）高纯度GaN晶体具有优异的光学与半导体性能，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm。下列说法正确的是 A．N原子填充在Ga原子面心立方堆积形成的八面体空隙中 B．晶胞内Ga原子之间的最短距离为 C．该晶胞的密度为 D．将晶胞顶点N原子替换为P，则晶胞中 【答案】C 【解析】GaN晶胞中，N原子构成面心立方堆积，Ga原子填充在由N原子形成的四面体空隙中，而非N原子填充在Ga原子的八面体空隙中。因此描述颠倒，A错误；Ga原子位于晶胞内四个四面体中心，其最近邻距离为面对角线的一半，即：𝑑=，而非，B错误；晶胞中含4个Ga原子和4个N原子，总质量为：𝑚 = g ，晶胞体积为：𝑉=(𝑎×10−10)3 cm3，密度计算式为：𝜌 = ，C正确；若将顶点N原子替换为P，则：P原子数：8×= 1 ，N原子数：6×= 3，故比例应为：而非3，D错误；故选C。 【变式3】【新考法】（2026·吉林·三模）铜的化合物种类繁多，在人类的生产生活中有着广泛的应用。实验测得一种铜与溴形成的化合物的沸点为1345℃，其晶胞结构如图所示（晶体的密度为，设为阿伏加德罗常数的值）。下列说法正确的是 A．已知原子分数坐标：A点为，则B点的原子分数坐标为 B．晶体中与Br最近且距离相等的Br有4个 C．Cu与Br之间的最短距离为 D．该晶胞沿z轴方向上的投影图为 【答案】C 【解析】A点坐标为，晶胞边长为单位1，该晶胞中B点的Br位于四面体空隙，与其相连的顶点坐标为，所以B点坐标为，A错误；由图可知，相邻两个Br最近的距离是面对角线的一半，Br位于四面体空隙，晶体中与Br最近且距离相等的Br数目为12，B错误；晶胞质量，由得晶胞边长。Cu与Br的最短距离为晶胞体对角线的，体对角线长为，因此最短距离为，C正确；沿z轴投影时，四个Br的投影坐标应为、、、，Cu位于4个顶点和4条棱的中点和面心，与选项D给出的投影图不符，因此D错误；故选C。 考向2 考查密度的计算 例2 （2026·辽宁·模拟预测）碳化钙()常用作电石灯、冶金中脱硫剂和脱氧剂。碳化钙晶胞如图(图1为球棍模型，图2为空间填充模型)。已知：晶胞参数，，为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A．是离子晶体 B．中键、π键个数之比为 C．1、8号原子之间的距离为 D．该晶体的密度 【答案】C 【解析】是由Ca2+和组成的离子晶体，A正确；含C≡C三键，故中键、π键个数之比为，B正确；设1号Ca2+位于(0,0,0)，8号位于(a,0,c)，则二者距离为：，C错误；晶胞中含个Ca2+和个，总质量为；，故体积为cm3，代入密度公式得：，D正确；故选C。 【变式1·变载体】（2026·内蒙古包头·二模）某笼形包合物的晶胞结构如图所示(H原子未画出，晶胞棱上的小黑球代表)，顶面、底面上白球(C原子)和黑球(N原子)共同构成的，六元环代表且每个六元环只有一半属于该晶胞，晶胞边长为。下列说法错误的是 A．该笼形包合物的晶体类型为混合型晶体 B．因的相对分子质量小，该物质受热时比更易脱出 C．晶胞中周围紧邻的N原子数为6 D．该笼形包合物的密度为 【答案】B 【分析】晶胞棱边夹角均为，晶胞棱上的小黑球代表，则每个晶胞中含的个数为；顶面、底面上白球和黑球共同代表，则每个晶胞中含的个数为；六元环代表且每个六元环只有一半属于该晶胞，则每个晶胞中含的个数为；含有的个数为；含有的个数为，晶胞化学式为。 【解析】由图可知，中中的与、与形成配位键，还存在分子间作用力，具有分子晶体和离子晶体的特性，属于混合型晶体，A正确；与形成配位键，作用力较强，而仅通过分子间作用力结合，作用力较弱，因此受热时比更易脱出，与相对分子质量无关，B错误；上下方向各连接1个的N原子，同一平面内连接4个的N原子，周围紧邻的N原子共6个，如图：，C正确；1个晶胞含有1个单元，质量为，晶胞体积为，代入密度公式得，D正确；故选B。 【变式2】【新情境】（2026·黑龙江辽宁·二模）NaCl晶体在高压下与Na或反应可以形成不同组成不同结构的晶体，如图是其中部分晶体结构，是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．结构①对应晶体的化学式为 B．结构①中Cl的配位数为4 C．只有③是NaCl晶体在高压下与Na反应形成的晶体 D．若②中晶胞参数分别为a pm，a pm，c pm，则其晶胞密度可表示为 【答案】C 【解析】结构①用均摊法计算，Na数目为，Cl总个数为，化学式为，A正确；结构①中每个周围紧邻的共12个，即配位数为12。根据配位数规律：配位数之比等于对应原子数反比，，得Cl的配位数为4，B正确； NaCl晶体在高压下与Na反应形成的晶体中，②的晶胞中Na数目为，Cl数目为，②的化学式为、③中Na与Cl的比例也大于1，二者都是与Na反应的产物，并非只有③，C错误； ②的晶胞质量为，体积为，代入密度公式可得密度为，D正确；故选C。 【变式3】【新考法】（2026·吉林长春·模拟预测）一种新型储氢材料的立方晶胞如图1所示(的位置未标出)，该晶胞沿轴方向的投影如图2所示，设为阿伏加德罗常数的值。 下列说法正确的是 A．与的空间结构相同，键角不等 B．晶体中由围成的正四面体空隙的占用率为 C．中的键数目为 D．晶体的密度为 【答案】B 【解析】中心B原子价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形；中心N原子价层电子对数为，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，二者空间结构不同，A错误；化合物中与个数比为。该晶胞中按面心立方堆积，晶胞中数目为，则数目为；面心立方堆积中，正四面体空隙总数为，刚好被全部填满，故正四面体空隙占用率为，B正确；1个中，每个含3个键，与每个之间形成1个配位键，总键数为，故该离子中键数目为，C错误；晶胞边长为，晶胞体积；晶胞含4个，的摩尔质量为，晶胞质量，密度，D错误；故选B。 考向3 考查坐标的计算、投影图 例3（2026·内蒙古鄂尔多斯·一模）硒化锰()是一种半导体材料，有三种晶型，其中的立方晶胞如图甲所示，晶胞边长为a nm。图乙是晶胞沿y轴方向的投影图，其中1号原子的分数坐标为，下列说法中正确的是 A．原子和原子的最短核间距为 B．晶体中的配位数为8 C．图中2号原子的分数坐标为 D．设表示阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为 【答案】D 【解析】Se原子和Mn原子的最短核间距是晶胞体对角线的四分之一，应为，A错误；从晶胞结构来看，每个Se原子周围最近且等距的Mn原子数目为4，所以Se的配位数是4，B错误；结合晶胞沿 y 轴的投影图，2 号原子的分数坐标为，C错误；Mn原子个数为4，Se原子个数也为4，，D正确；故选D。 【变式1·变载体】（2026·辽宁·模拟预测）锗是一种半导体材料，在生产、生活中有广泛应用。锗晶体结构类似硅晶体，锗晶胞如图所示。已知：锗晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值。锗原子A的原子坐标为。下列叙述正确的是 A．与锗原子距离最近且相等的锗原子有8个 B．锗原子C的原子坐标为 C．沿图中体对角线投影，左图中锗原子B投影的位置是图4号位 D．锗晶体的密度 【答案】C 【解析】观察晶胞可知，8个锗原子位于立方体顶点，6个锗原子位于立方体面心，4个锗原子位于立方体体内，，1个锗晶胞含8个锗原子，类似金刚石晶胞，与锗原子距离最近且相等的锗原子有4个，A错误；根据A原子坐标参数，锗为金刚石型晶胞，结合金刚石晶胞内部原子坐标规律推导C原子坐标参数为，B错误；编号1-6的原子如图所示，左图中锗原子B投影的位置是图4号位，C正确；该晶胞中含有的锗原子数为8，设锗的摩尔质量为M，晶胞参数为a，则晶胞质量g，体积nm3，故密度应为代入后并进行单位换算，D错误；故选C。 【变式2】【新情境】（2026·辽宁沈阳·模拟预测）SrCl2广泛应用于制造烟火，一种SrCl2晶体的晶胞结构如图所示，A点的分数坐标为(0，0，1)，晶胞参数为a nm。下列叙述不正确的是 A．Cl⁻处于由Sr2+离子构成的正四面体中心 B．Sr2+的配位数为8 C．该晶胞的密度为 D．B点的分数坐标为 【答案】C 【解析】白球个数为=4，黑球的个数为8，则白球为Sr2+、黑球为Cl-；周围最近的数目为4，形成正四面体结构，故Cl⁻处于由离子构成的正四面体中心，A正确；位于晶胞顶点和面心，每个周围最近的数目为8，故的配位数为8，B正确；晶胞中离子数目：位于顶点和面心，数目为，位于内部，数目为8。晶胞质量：。晶胞体积：。密度计算：，选项中密度单位也错误，C错误；分数坐标以晶胞参数为单位，B点在x、y、z轴上的投影分别为、、，故分数坐标为（，，）　，D正确；故选C。 【变式3】【新考法】（2026·黑龙江·模拟预测）一种新型储氢材料的立方晶胞如图1所示(位于阳离子围成的四面体空隙)。下列说法不正确的是 A．该物质的化学式为 B．该晶胞中距离最近的有12个 C．晶体中存在的化学键有离子键、极性共价键、配位键 D．该晶胞沿x、y、z轴方向的投影都如图2所示 【答案】B 【解析】位于立方体的8个顶角和6个面心，数目为，位于阳离子围成的四面体空隙，有8个，故化学式为，A正确；距离最近且等距的有上下、左右、前后6个，B错误；与间存在离子键，和中存在极性共价键和配位键，C正确；位于立方体的8个顶角和6个面心，沿x、y、z轴方向的投影都投影在正方形的顶点、各边中点、中心；位于阳离子围成的四面体空隙，投影在4个小正方形的中心，D正确；故选B。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1.（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）金属钒（立方晶胞，Ⅰ）和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料（立方晶胞，Ⅱ）。已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能。下列说法错误的是 A． B．与紧邻的有12个 C．晶胞中的价层电子总数为19 D．的超导性质优于金属钒 【答案】C 【解析】晶胞Ⅱ中，白球（）的个数为，灰球（）的个数为，因此，A正确；以晶胞内部的为例，周围等距紧邻的共12个，因此与紧邻的为12个，B正确；是第ⅤB族元素，每个价层电子数为5；是第ⅣA族元素，每个价层电子数为4。该晶胞含6个、2个，总价层电子总数，C错误；金属钒晶胞Ⅰ中紧邻间距为体对角线的一半，计算可知：，中紧邻间距为，由题干可知，紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能距离更短，因此的超导性质优于金属钒，D正确；故选C。 2.（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）大面积单原子层二维金属制备过程示意图如下。下列说法错误的是 A．位于周期表第四周期第ⅢA族，其简化电子排布式为 B．蓝宝石砧座的硬度高，其主要成分可当作共价晶体 C．常温常压下，等物质的量的能量高于晶体 D．的一个基本结构单元为 【答案】A 【解析】Ga位于元素周期表第四周期第ⅢA族，电子排布式为，简化后的电子排布式为，A错误；由于蓝宝石砧座的硬度高，符合共价晶体的性质特征，故其主要成分可当作共价晶体，B正确；由图知，由制作的过程需要加热熔化并挤压，该过程为吸热过程，故等物质的量的能量高于晶体，C正确；由大面积单原子层二维金属俯视放大图可知，为密排的二维结构，则一个基本结构单元为，D正确；故选A。 3.（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当时，其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．与W最近且等距的O有6个 B．x增大时，W的平均价态升高 C．密度为时， D．空位数不同，吸收的可见光波长不同 【答案】B 【解析】W位于立方体的顶角，以顶角W为例，在此晶胞内，离该顶角最近且距离相等的O原子位于该顶角所在3条棱的棱心，由于该顶角在8个晶胞里，而棱上的原子被4个晶胞共有，所以与W最近且距离相等的O原子有，故A正确；O元素化合价为-2价，负化合价总数为-6，设W元素的平均化合价为y，据正负化合价代数和为0可得：-6+y+x=0，y=6-x，x的值增大y减小，即W元素的平均化合价降低，故B错误；时，立方晶胞中W个数为、O个数为，若x=0.5，晶胞质量为，晶胞体积为，则密度，所以密度为时，x=0.5，故C正确；晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，即空位数不同，吸收的可见光波长不同，故D正确；故选B。 4.（2024·辽宁·高考真题）某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是 A．结构1钴硫化物的化学式为 B．晶胞2中S与S的最短距离为 C．晶胞2中距最近的S有4个 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体 【答案】B 【解析】由均摊法得，结构1中含有Co的数目为，含有S的数目为，Co与S的原子个数比为9：8，因此结构1的化学式为Co9S8，故A正确；由图可知，晶胞2中S与S的最短距离为面对角线的，晶胞边长为a，即S与S的最短距离为：，故B错误；如图：，以图中的Li为例，与其最近的S共4个，故C正确；如图，当2个晶胞2放在一起时，图中红框截取的部分就是晶胞3，晶胞2和晶胞3表示同一晶体，故D正确；故选B。 5.（2023·辽宁·高考真题）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是    A．图1晶体密度为g∙cm-3 B．图1中O原子的配位数为6 C．图2表示的化学式为 D．取代产生的空位有利于传导 【答案】C 【解析】根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A项正确；图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确；根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误；进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确；答案选C。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 晶体结构与性质 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 物质的聚集状态　晶体与非晶体 知识解构 知识点1 晶体与非晶体 ∣ 知识点2 常见晶体类型 考向破译 考向1 考查晶体和非晶体∣ 考向2 考查晶体类型 考点二 晶体的结构分析与计算 知识解构 知识点1 晶体的结构分析与计算∣ 知识点2 晶胞参数计算 知识点3 原子分数坐标 投影图 考向破译 考向1 考查微粒 距离 的计算 ∣ 考查密度的计算 考向3 考查坐标的计算、投影图 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 元素周期表 辽宁卷T2，3分 元素周期律 黑吉辽蒙卷T5，6分 辽宁卷T5，3分 位构性综合推断 黑吉辽蒙卷T7，3分 黑吉辽蒙卷T9，3分 辽宁卷T14，3分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．从考查题型和内容上看，考查内容主要有以下两个方面： （1）晶体类型的判断：根据物质组成与性质判断晶体类别。 （2）晶胞结构与计算：晶胞中微粒数目及化学式、配位数判断、原子间距离计算、晶体密度计算等。 （3）晶体性质与结构的关系：如熔沸点高低比较、硬度、导电性等。 二、从命题思路上看，试题注重晶胞分析与计算能力的综合考查，常将配位数判断、化学式确定、密度计算等考点融合于一道选择题中。同时以真实材料情境为载体，突出知识的实际应用。 三、从命题趋势上看，2027年命题将从“单一晶胞计算”向 “结构—性质—应用”全链条推理升级，侧重晶体类型判定、性质规律对比，以新型功能材料为情境，深化晶胞计算与跨模块融合考查。 ►复习目标： 1.了解晶体和非晶体的区别。 2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。 3.了解四种晶体类型熔点、沸点、溶解性等性质的不同。 4.了解晶胞的概念及其判断方法。 5.掌握均摊法计算的一般方法，能根据晶胞中微粒的位置计算晶胞的化学式。 6.掌握晶体密度与晶胞参数计算的一般步骤。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 物质的聚集状态　晶体与非晶体 知●识●解●构 知识点1 晶体与非晶体 1.物质的聚集状态 (1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态外，还有晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。 (2)等离子体和液晶 概念 主要性能 等离 子体 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 具有良好的 和流动性 液晶 介于液态和 之间的物质状态 既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的 、光学性质等 2.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的比较 晶体 非晶体 结构特征 内部微粒在空间里呈 有序排列 内部微粒排列 性质特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性 (2)得到晶体的途径 ①熔融态物质凝固； 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)晶体与非晶体的测定方法 测定 方法 测熔点 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 最可靠方法 对固体进行X射线 3.晶胞 (1)概念：晶体结构中基本的重复单元。 (2)晶体中晶胞的排列——无隙并置 ①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。 ②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。 知识点2 常见晶体类型 1.金属键 (1)“电子气理论” 电子气理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。 (2)金属键特征 没有 、饱和性。 (3)金属键的强度 金属键的强度差别很大。例如，金属钠的熔点较低、硬度较小，是因为钠中金属键较弱，而钨是熔点最高的金属、铬是硬度最大的金属，是因为钨、铬中金属键较强。 (4)金属键的应用 金属键可以解释金属的延展性、导电性和导热性。 2.四种晶体的比较 类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成微粒 分子或原子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子 微粒间的相互作用力 范德华力(某些含氢键) 硬度 有的很大，有的很小 熔、沸点 有的很高，有的很低 溶解性 相似相溶 难溶于 一般溶剂 一般不溶于水，少数与水反应 大多易溶于水等极性溶剂 导电、 导热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性，个别为半导体 具有良好的导电性和导热性 晶体不导电，水溶液或熔融态导电 3.典型晶体模型 晶体 晶体结构 晶体详解 共价 晶体 金刚石 (1)每个碳原子与相邻4个碳原子以共价键结合，形成正四面体结构 (2)键角均为109°28' (3)最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内 (4)每个C参与4个C－C的形成，C原子数与C－C数之比为1∶2 共价 晶体 SiO2 (1)二氧化硅晶体结构 (2)石英晶体中的硅氧四面体相连成螺旋链 (1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构 (2)每个正四面体占有1个Si，4个“O”，N(Si)∶N(O)＝1∶2 (3)最小环上有12个原子，即6个O，6个Si 分子 晶体 干冰 8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各有1个CO2分子 离子 晶体 NaCl 型 (1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Na＋(Cl－)有12个 (2)每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－ CsCl 型 (1)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个 (2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－ 混合 型晶体 石墨 (1)层内每个碳原子分别与另外3个碳原子以共价键连接，形成六元环结构 (2)碳原子与共价键的个数比为2∶3；每个六元环平均占有2个碳原子 (3)层间的作用力是范德华力 4.过渡晶体 纯粹的分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体四种典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。人们通常把偏向离子晶体的过渡晶体当作离子晶体来处理，把偏向共价晶体的过渡晶体当作共价晶体来处理。 考●向●破●译 考向1 考查晶体和非晶体 例1 (2026·内蒙古·一模)下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是(　　) A.液晶中分子的长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性 B.等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成 C.纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化 D.超分子内部的分子一般通过分子间相互作用结合成聚集体 【变式1·变载体】(2026·辽宁沈阳·模拟)水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，下列有关玻璃态水的叙述正确的是(　　) A.水由液态变为玻璃态，体积缩小 B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀 C.玻璃态是水的一种特殊状态 D.在玻璃态水的X射线图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰 【变式2】【新情境】(2026·黑龙江·一模)下列关于晶体和非晶体的说法正确的是(　　) A.晶体在三维空间里呈周期性有序排列，因此在各个不同的方向上具有相同的物理性质 B.晶体在熔化过程中需要不断地吸热，温度不断地升高 C.普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同 D.晶体和非晶体之间不可以相互转化 【变式3】【新考法】(2026·吉林·一模)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的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是(　　) A.形成晶体硅的速率越快越好 B.晶体硅没有固定的熔、沸点 C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃 D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关 考向2 考查晶体类型 例2 (2026·黑龙江·一模)金刚石和石墨是碳元素形成的两种单质，下列说法正确的是(　　) A.金刚石和石墨晶体中最小的环均含有6个碳原子 B.金刚石中每个C原子连接4个六元环，石墨中每个C原子连接3个六元环 C.金刚石与石墨中碳原子的杂化方式均为sp2 D.金刚石中碳原子数与C—C数之比为1∶4，而石墨中碳原子数与C—C数之比为1∶3 【变式1·变载体】(2026·辽宁·二模)有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.在NaCl晶体中，距Cl－最近的Na＋形成正八面体 B.在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2＋ C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构 D.该气态团簇分子的分子式为EF 【变式2】【新情境】(2026·内蒙古·一模)氯化钠是一种典型且极具魅力的晶体，氯化钠的晶胞如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.与氯离子距离最近且相等的Na＋有6个 B.若BaO2晶体阴、阳离子的排布与氯化钠相同，则存在的化学键的类型也相同 C.一个晶胞中Cl－和Na＋的个数均为4个 D.每个氯离子周围与它最近且等距的氯离子有12个 【变式3】【新考法】(2026·吉林·二模)石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，Li＋嵌入石墨层间，当嵌入最大量Li＋时，晶体部分结构的俯视示意图如图所示。下列说法错误的是(　　) A.石墨属于混合型晶体 B.1 mol石墨中含有1.5 mol共价键 C.石墨晶体中，层间存在化学键和范德华力 D.如图中，C与Li＋的个数比是6∶1 考点二 晶体的结构分析与计算 知●识●解●构 知识点1 晶体的结构分析与计算 1.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法 (1)原则 晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。 (2)实例 ①平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算 ②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定 正三 棱柱 正六 棱柱 平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占 2.晶胞中粒子配位数的计算 一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数，它反映了晶体中粒子排列的紧密程度。 (1)晶体中原子(或分子)的配位数：若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。常见晶胞的配位数如下： 简单立方：配位数为6 面心立方：配位数为12 体心立方：配位数为8 (2)离子晶体的配位数：指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。 以NaCl晶体为例 ①找一个与其他离子连接情况最清晰的离子，如图中心的灰球(Cl－)。 ②数一下该离子周围距离最近的异种电性离子数，如图标数字的面心白球(Na＋)。确定Cl－的配位数为6，同样方法可确定Na＋的配位数也为6。 知识点2 晶胞参数计算 1.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。 2.晶体结构的相关计算 (1)空间利用率＝×100％。 (2)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组计算公式(设棱长为a) ①面对角线长＝a。 ②体对角线长＝a。 ③体心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 ④面心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 得分速记 宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系 知识点3 原子分数坐标 投影图 1.构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型 从最简单的晶胞——简单立方堆积的晶胞模型入手，构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型。 简单立方堆积的晶胞中8个顶点的微粒是完全一致的，因此可以任意选择一个原子为坐标原点；以立方体的三个棱延长线构建坐标轴，以晶胞边长为1个单位长度；由此可得如图所示的坐标系。其他晶胞也可以采用这种方式构建，如六方最密堆积模型的晶胞按此法构建x轴和y轴，只不过夹角不是90°，而是120°或60°。 2.简单立方体模型的原子分数坐标与投影图 (1)原子分数坐标：原子2为(0，0，0)，所以其他顶点的分数坐标为1(1，0，0)，3(0，1，0)，4(1，1，0)，5(1，0，1)，6(0，0，1)，7(0，1，1)，8(1，1，1)。 (2)xy平面上的投影图为。 3.体心立方晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图 (1)原子分数坐标：1～8的分数坐标为1(1，0，0)，2(0，0，0)，3(0，1，0)，4(1，1，0)，5(1，0，1)，6(0，0，1)，7(0，1，1)，8(1，1，1)，9的分数坐标为。 (2)xy平面上的投影图为。 4.面心立方晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图 (1)原子分数坐标：0(0，0，0)，1和2、，3和4、，5和6、。 (2)xy平面上的投影图如图所示。 5.金刚石晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图 (1)若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的分数坐标分别为、、、。 (2)xy平面上的投影图为。 (3)沿体对角线的投影图为。 考●向●破●译 考向1 考查微粒距离的计算 例1 （2026·内蒙古呼和浩特·二模）制备光学材料。如图所示，晶体中掺入少量后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。下列说法错误的是 A．区域带正电 B．区域B“”中的离子为 C．掺入CuCl后，晶体的理论密度低于纯晶体 D．若晶胞参数为，则晶胞内与相邻的最短距离为 【变式1·变载体】（2026·辽宁大连·二模）金属卤化物发光材料在电子显示、照明和生物荧光探针等领域得到广泛应用，其中一种的立方晶胞结构如图1所示，晶体密度为；当部分被取代后可获得高性能激光材料，其基本结构单元如图2所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．图1中该晶体的化学式为KCaCl3 B．中 C．若图1晶胞中以作为晶胞的顶点，则位于晶胞的体心 D．图1中最近的两个间的距离为 【变式2】【新情境】（2026·黑龙江哈尔滨·二模）高纯度GaN晶体具有优异的光学与半导体性能，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm。下列说法正确的是 A．N原子填充在Ga原子面心立方堆积形成的八面体空隙中 B．晶胞内Ga原子之间的最短距离为 C．该晶胞的密度为 D．将晶胞顶点N原子替换为P，则晶胞中 【变式3】【新考法】（2026·吉林·三模）铜的化合物种类繁多，在人类的生产生活中有着广泛的应用。实验测得一种铜与溴形成的化合物的沸点为1345℃，其晶胞结构如图所示（晶体的密度为，设为阿伏加德罗常数的值）。下列说法正确的是 A．已知原子分数坐标：A点为，则B点的原子分数坐标为 B．晶体中与Br最近且距离相等的Br有4个 C．Cu与Br之间的最短距离为 D．该晶胞沿z轴方向上的投影图为 考向2 考查密度的计算 例2 （2026·辽宁·模拟预测）碳化钙()常用作电石灯、冶金中脱硫剂和脱氧剂。碳化钙晶胞如图(图1为球棍模型，图2为空间填充模型)。已知：晶胞参数，，为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A．是离子晶体 B．中键、π键个数之比为 C．1、8号原子之间的距离为 D．该晶体的密度 【变式1·变载体】（2026·内蒙古包头·二模）某笼形包合物的晶胞结构如图所示(H原子未画出，晶胞棱上的小黑球代表)，顶面、底面上白球(C原子)和黑球(N原子)共同构成的，六元环代表且每个六元环只有一半属于该晶胞，晶胞边长为。下列说法错误的是 A．该笼形包合物的晶体类型为混合型晶体 B．因的相对分子质量小，该物质受热时比更易脱出 C．晶胞中周围紧邻的N原子数为6 D．该笼形包合物的密度为 【变式2】【新情境】（2026·黑龙江辽宁·二模）NaCl晶体在高压下与Na或反应可以形成不同组成不同结构的晶体，如图是其中部分晶体结构，是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．结构①对应晶体的化学式为 B．结构①中Cl的配位数为4 C．只有③是NaCl晶体在高压下与Na反应形成的晶体 D．若②中晶胞参数分别为a pm，a pm，c pm，则其晶胞密度可表示为 【变式3】【新考法】（2026·吉林长春·模拟预测）一种新型储氢材料的立方晶胞如图1所示(的位置未标出)，该晶胞沿轴方向的投影如图2所示，设为阿伏加德罗常数的值。 下列说法正确的是 A．与的空间结构相同，键角不等 B．晶体中由围成的正四面体空隙的占用率为 C．中的键数目为 D．晶体的密度为 考向3 考查坐标的计算、投影图 例3（2026·内蒙古鄂尔多斯·一模）硒化锰()是一种半导体材料，有三种晶型，其中的立方晶胞如图甲所示，晶胞边长为a nm。图乙是晶胞沿y轴方向的投影图，其中1号原子的分数坐标为，下列说法中正确的是 A．原子和原子的最短核间距为 B．晶体中的配位数为8 C．图中2号原子的分数坐标为 D．设表示阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为 【变式1·变载体】（2026·辽宁·模拟预测）锗是一种半导体材料，在生产、生活中有广泛应用。锗晶体结构类似硅晶体，锗晶胞如图所示。已知：锗晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值。锗原子A的原子坐标为。下列叙述正确的是 A．与锗原子距离最近且相等的锗原子有8个 B．锗原子C的原子坐标为 C．沿图中体对角线投影，左图中锗原子B投影的位置是图4号位 D．锗晶体的密度 【变式2】【新情境】（2026·辽宁沈阳·模拟预测）SrCl2广泛应用于制造烟火，一种SrCl2晶体的晶胞结构如图所示，A点的分数坐标为(0，0，1)，晶胞参数为a nm。下列叙述不正确的是 A．Cl⁻处于由Sr2+离子构成的正四面体中心 B．Sr2+的配位数为8 C．该晶胞的密度为 D．B点的分数坐标为 【变式3】【新考法】（2026·黑龙江·模拟预测）一种新型储氢材料的立方晶胞如图1所示(位于阳离子围成的四面体空隙)。下列说法不正确的是 A．该物质的化学式为 B．该晶胞中距离最近的有12个 C．晶体中存在的化学键有离子键、极性共价键、配位键 D．该晶胞沿x、y、z轴方向的投影都如图2所示 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1.（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）金属钒（立方晶胞，Ⅰ）和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料（立方晶胞，Ⅱ）。已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能。下列说法错误的是 A． B．与紧邻的有12个 C．晶胞中的价层电子总数为19 D．的超导性质优于金属钒 2.（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）大面积单原子层二维金属制备过程示意图如下。下列说法错误的是 A．位于周期表第四周期第ⅢA族，其简化电子排布式为 B．蓝宝石砧座的硬度高，其主要成分可当作共价晶体 C．常温常压下，等物质的量的能量高于晶体 D．的一个基本结构单元为 3.（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当时，其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．与W最近且等距的O有6个 B．x增大时，W的平均价态升高 C．密度为时， D．空位数不同，吸收的可见光波长不同 4.（2024·辽宁·高考真题）某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是 A．结构1钴硫化物的化学式为 B．晶胞2中S与S的最短距离为 C．晶胞2中距最近的S有4个 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体 5.（2023·辽宁·高考真题）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是    A．图1晶体密度为g∙cm-3 B．图1中O原子的配位数为6 C．图2表示的化学式为 D．取代产生的空位有利于传导 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $