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

该高中化学讲义聚焦晶体结构与性质高考核心考点，按“结构-作用力-性质”逻辑梳理晶体类型判断、微粒间作用力及熔沸点比较、晶胞计算等内容，通过考点精讲、解题妙招、真题溯源等环节，帮助学生系统构建知识框架，突破复习难点。 资料突出高考命题趋势，针对陌生晶体、原子分数坐标等新增考向，设计思维建模与靶向突破策略，如用分层描述法解析熔沸点作用力，培养科学思维，通过均摊法通用逻辑提升解题能力，助力学生高效复习，为教师把控节奏提供实用指导。

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 ) ( 02 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 03 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 晶体及晶体的类型、结构与性质 知识解构 知识点1 晶体与非晶体 考向破译 考向1 晶体类型的判断 ∣ 考向2 晶体微粒间作用力及晶体熔、沸点高低的比较 解题妙招1 晶体熔、沸点的判断 考点二 晶体模型与晶胞计算 知识解构 知识点1 晶胞及微粒数计算 ∣ 知识点2 共价晶体、分子晶体、离子晶体、混合型晶体的结构特点 考向破译 考向1 晶胞中微粒数目的计算 ∣ 考向2 晶体密度及空间距离的计算 解题妙招1 原子分数坐标参数 与 晶胞投影 解题妙招2 晶体结构的相关计算 ) ( 04 ) ( 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—五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 晶体及晶体的类型、结构与性质 天津卷T13 天津卷T13 天津卷T13 天津卷T13 晶体模型与晶胞计算 天津卷T13 天津卷T13 天津卷T13 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1.强化 “结构 — 作用力 — 性质” 完整说理，熔沸点简答要求分层描述作用力，口语化表述不得分； 2.陌生离子晶体、半导体共价晶体（SiC、BN）占比提升，减少 NaCl、金刚石熟题，依靠均摊法通用逻辑解题； 3.晶胞新增原子分数坐标基础判断，难度适中，不做复杂三维坐标推导； 4.严格控制计算量，只保留密度、晶胞基础棱长计算，删减高难度空间几何运算； 5.混合型晶体（石墨）考查频次上涨，区分层间作用力与层内共价键。 ►复习目标： 1.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性，认识简单的晶胞。 2.借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构特点 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 晶体及晶体的类型、结构与性质 知●识●解●构 知识点1 晶体与非晶体 1.晶体与非晶体 晶体 非晶体 微观结构 内部微粒在三维空间里呈　 　排列 内部微粒排列　 　 性质 特征 自范性 　 　 　 　 熔点 　 　 　 　 异同表现 　 　 　 　 区别 方法 间接方法 看是否有固定的　 　 科学方法 对固体进行　 　实验 2.得到晶体的途径 途径 示例 熔融态物质凝固 熔融态硫凝固得到硫晶体 气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华） 凝华得到碘晶体 溶质从溶液中析出 饱和硫酸铜溶液中析出硫酸铜晶体 3.不同晶体的特点比较 晶体类型 离子晶体 金属晶体 分子晶体 共价晶体 概念 阴、阳离子在空间呈现周期性重复排列所形成的晶体 金属原子通过金属键形成的晶体 只含分子的晶体 相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体 晶体 微粒 　 　 　 　 　 　 　 微粒间 作用力 　 　 　 　 　 　 　 　 熔、沸点 较高 有的高（如钨）、有的低（如汞） 较低 　 　 硬度 较大 有的大（如铬）、有的小（如钠） 较小 　 　 溶解性 大多数易溶于极性溶剂（如水），难溶于大多数有机溶剂 一般不溶于常见溶剂，钠等活泼金属可与水、醇、酸反应 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂 难溶于一般的溶剂 导电性 熔融或在水溶液中导电 优良 本身不导电，溶于水时发生电离后可导电 绝缘体（或半导体） 涉及的物质种类 活泼金属氧化物、金属过氧化物、强碱、大多数盐 金属单质、合金 部分非金属单质、部分非金属氧化物、非金属氢化物、几乎所有的酸和大多数有机物 某些单质（如金刚石、硅、硼）、某些非金属化合物（如SiC、SiO2、Si3N4） 【提醒】　过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。 得分速记 晶体类型的5种判断方法 (1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断 ①离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。 ②原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。 ③分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。 ④金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。 (2)依据物质的分类判断 ①金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。 ②大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 ③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。 ④金属单质是金属晶体。 (3)依据晶体的熔点判断 ①离子晶体的熔点较高。 ②原子晶体的熔点很高。 ③分子晶体的熔点低。 ④金属晶体多数熔点高，但也有少数熔点相当低。 (4)依据导电性判断 ①离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。 ②原子晶体一般为非导体。 ③分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。 ④金属晶体是电的良导体。 (5)依据硬度和机械性能判断 ①离子晶体硬度较大、硬而脆。 ②原子晶体硬度大。 ③分子晶体硬度小且较脆。 ④金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。 考●向●破●译 考向1 晶体类型的判断 例1（24-25高三上·天津·开学考试）《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫磺为主，草木灰为辅……而后火药成声”，涉及的主要反应为：。下列说法正确的是 A．电负性： B．单质硫属于共价晶体 C．第一电离能： D．因为酸性：，所以非金属性： 【变式1·变载体】（2026·天津南开·二模）以下研究文物的方法达不到目的的是 A．用断代法测定竹简的年代 B．用X射线衍射法分析玉器的晶体结构 C．用红外光谱法鉴定漆器表层的元素种类 D．用质谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量 【变式2】（2026·天津·一模）结构决定性质，性质决定用途。下列关于性质或事实的解释错误的是 选项 性质或事实 解释 A 键能：F-F<Cl-Cl F原子半径小，与间排斥力大 B 分子极性： 电负性： C 硫酸铁用作净水剂 水解生成胶体 D 工业上电解熔融Al2O3冶炼铝，而非电解熔融AlCl3 两者的晶体类型不同 A．A B．B C．C D．D 【变式3】（2026·天津南开·模拟预测）物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素之间关联错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 熔点：NaCl>SiCl4 晶体类型 B 焰色：钠为黄色；钾为紫色 第一电离能 C 沸点：邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛 分子内、分子间氢键 D 在水中的溶解度：O2<O3 分子极性 A．A B．B C．C D．D 考向2 晶体微粒间作用力及晶体熔、沸点高低的比较 例2（2026·天津南开·二模）离子液体是室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物，常由离子半径较大的阴、阳离子[如、、、(表示烃基)等]构成。下列说法正确的是 A．半径： B．电负性： C．非极性分子易溶解于离子液体 D．等离子体和离子液体聚集状态相同 解题妙招 晶体熔、沸点的判断 1.先明确晶体的类型 不同类型晶体熔、沸点大小的一般规律为共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。 2.对同一类型晶体进行分析 （1）共价晶体 原子半径（越小）→键长（越短）→键能（越大）→熔、沸点（越高）。如熔、沸点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅。 （2）离子晶体 离子半径（越小）与离子所带电荷数（越多）→离子键（越强）→熔、沸点（越高）。 ①阴、阳离子电荷数相等，看阴、阳离子半径：同为离子晶体，Rn－（或Mn＋）半径小于Xn－（或Nn＋），故×××离子键强，熔、沸点高。②阴离子（或阳离子）电荷数不相等，阴离子（或阳离子）半径不相同：同为离子晶体，Rn－（或Mn＋）半径小于Xm－（或Nm＋），Rn－（或Mn＋）电荷数大于Xm－（或Nm＋），故×××晶体离子键强，熔、沸点高。 （3）分子晶体 ①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点高得反常。 ②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，其熔、沸点越高。③在同分异构体中，一般支链越多，沸点越低，如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。 答题模板：①同为分子晶体，×××存在氢键，而×××仅存在较弱的范德华力。②同为分子晶体，×××的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高。③同为分子晶体，两者的相对分子质量相同（或相近），×××的极性大，熔、沸点高。④同为分子晶体，×××形成分子间氢键，而×××形成的是分子内氢键，分子间氢键会使熔、沸点升高。 （4）金属晶体 金属离子半径（越小）与所带电荷数（越多）→金属键（越强）→熔、沸点（越高）。 【变式1·变载体】（2026·天津和平·二模）下列比较错误的是 A．沸点： B．电负性： C．熔点： D．第一电离能： 【变式2·变题型】（2026·天津红桥·一模）乙酸晶胞如下图所示，下列说法不正确的是 A．1个乙酸晶胞中有2个乙酸分子 B．乙酸属于弱电解质 C．1个乙酸分子中最多有6个原子共平面 D．乙酸晶体中存在极性键、非极性键和分子间作用力 【变式3·变考法】（2026·天津河东·二模）对下列物质性质的解释错误的是 选项 物质性质 解释 A K与Na的化学性质有差异 最外层电子能量 B 晶体熔点714℃、晶体熔点192℃ 晶体类型 C 金属有良好的延展性 离子键 D 的沸点高于 分子间作用力 A．A B．B C．C D．D 考点二 晶体模型与晶胞计算 知●识●解●构 知识点1 晶胞及微粒数计算 1.晶胞及微粒数计算 晶胞的概念 描述晶体结构的基本单元 晶胞的 排列 无隙 并置 无隙：相邻晶胞之间没有　 　 并置：所有晶胞　 　排列、　 　相同 2.晶胞组成的计算——均摊法 原则 晶胞任意位置上的一个原子如果被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就　 长方体 （包括立方体） 正三棱柱 六棱柱 3.晶胞中微粒配位数的计算 一个粒子周围最邻近的粒子数称为配位数，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）的配位数指的是与该原子（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　 　 面心立方：配位数为　 　 体心立方：配位数为　 　 （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如图中心的黑球（Cl－），周围最近的Na＋有　 　个，则Cl－的配位数为　 　。 ②右上顶点的Na＋周围最近的Cl－有　 　个，则Na＋的配位数为　 　。 知识点2 共价晶体、分子晶体、离子晶体、混合型晶体的结构特点 1.共价晶体、分子晶体、离子晶体、混合型晶体的结构特点 晶体 类型 晶体结构 晶体详解 共价 晶体 金刚石 ①每个C与相邻的 个C以共价键结合，形成　 　结构； ②键角均为109°28'； ③最小碳环由　 　个C组成且　 　个C不在同一平面内； ④每个C参与　 　个C—C键的形成，碳原子数与C—C键数之比为 　 　 SiO2 ①每个Si与　 　个O以共价键结合，形成　 　结构； ②每个正四面体占有　 　个Si，　 　个“O”，n（Si）∶n（O）＝　 　； ③最小环上有　 　个原子，即　 　个O、 　 　个Si 分子 晶体 干冰 ①每　 　个CO2构成立方体且在6个面的面心又各有　 　个CO2； ②每个CO2周围等距离且紧邻的CO2有 　个 离子 晶体 NaCl（型） 每个Na＋（Cl－）周围等距离且紧邻的Cl－（Na＋）有　 　个。每个Na＋周围等距离且紧邻的Na＋有　 　个 CsCl （型） 每个Cs＋周围等距离且紧邻的Cl－有　 　个，每个Cs＋（Cl－）周围等距离且紧邻的Cs＋（Cl－）有　 　个 混合型 晶体 石墨晶体中的二维平面结构 石墨的层状结构 石墨结构中未参 与杂化的p轨道 ①同层内，碳原子采取　 　杂化，以共价键（σ键）结合，形成平面六元并环结构。 ②层与层之间靠　 　维系。 ③石墨晶体的二维平面结构内，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。所有碳原子未参与杂化的p轨道平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，但不能从一个平面跳跃到另一个平面 2.金属晶胞中原子空间利用率的计算 （1）立方体晶胞中各线段之间的关系 （2）空间利用率＝×100％，粒子体积为晶胞中所含金属原子的总体积。 堆积方式 图示 计算过程 简单立 方堆积 原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V粒子＝πr3，V晶胞＝（2r）3＝8r3，空间利用率＝×100％＝×100％≈52％ 面心立方最密堆积 原子的半径为r，面对角线为4r，a＝2 r，V晶胞＝a3＝（2 r）3＝16 r3，1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝×100％＝×100％≈74％ 体心立 方堆积 原子的半径为r，体对角线c为4r，面对角线b为a，由（4r）2＝a2＋b2得a＝r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝×100％＝×100％＝×100％≈68％ 3.宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系 得分速记 晶胞计算的思维方法 (1)晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一，也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题，一是要掌握晶体“均摊法”的原理，二是要有扎实的立体几何知识，三是要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。 (2)“均摊法”原理 【提醒】　①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。 ②在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。 (3)晶体微粒与M、ρ之间的关系 若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积，ρ为晶胞的密度)，则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g，因此有xM＝ρa3NA。 考●向●破●译 考向1 晶胞中微粒数目的计算 例1（2026·天津河东·二模）铂（Pt）在催化剂及医药领域有重要的用途，回答下列问题。 (3)下图为铂晶体的晶胞。 ①每个晶胞中含有________个铂原子。 ②每个Pt原子周围与它最近且距离相等的Pt原子有________个。 解题妙招 原子分数坐标参数与晶胞投影 1.原子分数坐标参数 （1）概念 原子分数坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。 （2）原子分数坐标参数的确定方法 ①原子分数坐标参数：以晶胞参数为单位长度（不论晶胞边长大小，都是1）建立的坐标系。 ②确定某原子分数坐标的方法：通过该原子可以作出三个平行于坐标轴的平面，三个平面在三条坐标轴上的截距占晶胞边长的分数，即该原子的分数坐标。 如图，通过B点原子的三个面分别是BEFC（在x轴上没有截距）、BEGA（在y轴上没有截距）、BCDA（在z轴上的截距是1），故B点的原子分数坐标是（0，0，1）；通过右面心M点的三个面，在x轴上截距是，在y轴上截距是1，在z轴上截距是，故M点的原子分数坐标是（，1，）。 2.晶胞投影 类型 沿x、y平面上的投影图 简单立方模型投影图 体心立方模型投影图 面心立方模型投影图 3.沿体对角线投影（以体心立方和面心立方为例） （1）体心立方堆积 （2）面心立方最密堆积 【变式1·变载体】（2026·天津·三模）铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，称为铁系元素。 (4)由常见元素镁、镍与碳三种元素组成的晶体具有超导性。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积(晶胞如图所示)，则该晶体的化学式为___________，晶体中每个镍原子周围距离最近的镍原子有___________个。 【变式2】（25-26高三上·天津南开·阶段检测）按要求填空。 (7)与形成化合物的晶胞如图所示，与同一个最近且等距的有_______个，铜的一种核素原子核内含有34个中子，请写出它的核素符号_______。 【变式3】晶体的部分结构和投影如图所示(方框为晶胞边界)。 下列说法正确的是 A． B．一个Cr与所有紧邻的形成了四面体结构 C．一个晶胞中含有4个原子 D．晶体中有无限延伸的链状结构，属于共价晶体 考向2 晶体密度及空间距离的计算 例2（25-26高三上·天津蓟州·开学考试）单离子各向异性可使得和亚晶格之间产生稳固的反铁磁耦合，科研团队制备出一种晶体的晶胞结构如图甲，已知1号原子的分数坐标为，晶胞参数分别为、和，沿轴方向的投影如图乙，若用取代处的会产生强的层内磁相互作用。设阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A．与Ga最近且等距的Tb的数目为3 B．2号Ga原子的坐标为 C．该晶体的密度为 D．Ge取代M处的Ga后，该晶体化学式为 解题妙招 晶体结构的相关计算 (1)晶胞质量＝晶胞占有的微粒的质量＝晶胞占有的微粒数×。 (2)空间利用率＝。 (3)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a，原子半径为r) ①面对角线长＝a。 ②体对角线长＝a。 ③体心立方堆积4r＝a ④面心立方堆积4r＝a。 【变式1·变载体】（2026·天津·三模）按要求回答下列问题： ③钒的某种氧化物的立方晶胞结构如图所示，钒原子的配位数为________。若该晶胞的密度为，且用表示阿伏加德罗常数，则该晶胞的边长为________________nm。 【变式2·变题型】（2026·天津·模拟预测）含硼、磷等元素的材料在生活中占有重要地位。请回答： (3)硼化钙是制高纯度硼合金的原料，其晶胞形状为立方体，结构示意图如图所示，B原子全部组合为正八面体，各顶点通过B-B键连接成三维骨架，Ca2+位于晶胞的中心。 ① 硼化钙的化学式是___________。 ② 已知硼化钙晶体的密度为ρ g·cm−3，阿伏加德罗常数为NA，则相邻两个Ca2+间的最短距离为___________ cm。 【变式3·变考法】（2026·天津北辰·模拟预测）硫氮及其化合物有许多重要用途，回答下面问题。 (5)晶体的晶胞如下图所示。 已知：晶胞棱长为a pm，阿伏加德罗常数的值用表示。 ①晶体密度的计算表达式为___________。 ②晶胞中位于所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为___________pm。 真题溯源·考向感知 1．（2022·天津·高考真题）金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题： (5)钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为___________。 2．（2025·天津·高考真题）硫是一种重要的非金属元素。 (5)硫化锂晶体的晶胞如图，晶胞中含有硫离子的数目为___________；与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为___________。 3．（2023·天津·高考真题）铜及其化合物在生产生活中有重要作用。 (2)铜的一种化合物的晶胞如图所示，其化学式为______。 4.（2024·天津·高考真题） 锗()、锡()和铅()是第ⅣA族元素，原子序数依次增大。 （2）基态原子的价层电子排布式为___________。晶体与金刚石具有类似的晶体结构，其晶胞如图。在该晶胞中，原子的数目为___________。 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 ) ( 02 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 03 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 晶体及晶体的类型、结构与性质 知识解构 知识点1 晶体与非晶体 考向破译 考向1 晶体类型的判断 ∣ 考向2 晶体微粒间作用力及晶体熔、沸点高低的比较 解题妙招1 晶体熔、沸点的判断 考点二 晶体模型与晶胞计算 知识解构 知识点1 晶胞及微粒数计算 ∣ 知识点2 共价晶体、分子晶体、离子晶体、混合型晶体的结构特点 考向破译 考向1 晶胞中微粒数目的计算 ∣ 考向2 晶体密度及空间距离的计算 解题妙招1 原子分数坐标参数 与 晶胞投影 解题妙招2 晶体结构的相关计算 ) ( 04 ) ( 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—五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 晶体及晶体的类型、结构与性质 天津卷T13 天津卷T13 天津卷T13 天津卷T13 晶体模型与晶胞计算 天津卷T13 天津卷T13 天津卷T13 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1.强化 “结构 — 作用力 — 性质” 完整说理，熔沸点简答要求分层描述作用力，口语化表述不得分； 2.陌生离子晶体、半导体共价晶体（SiC、BN）占比提升，减少 NaCl、金刚石熟题，依靠均摊法通用逻辑解题； 3.晶胞新增原子分数坐标基础判断，难度适中，不做复杂三维坐标推导； 4.严格控制计算量，只保留密度、晶胞基础棱长计算，删减高难度空间几何运算； 5.混合型晶体（石墨）考查频次上涨，区分层间作用力与层内共价键。 ►复习目标： 1.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性，认识简单的晶胞。 2.借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构特点 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 晶体及晶体的类型、结构与性质 知●识●解●构 知识点1 晶体与非晶体 1.晶体与非晶体 晶体 非晶体 微观结构 内部微粒在三维空间里呈　周期性有序　排列 内部微粒排列　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　 区别 方法 间接方法 看是否有固定的　熔点　 科学方法 对固体进行　X射线衍射　实验 2.得到晶体的途径 途径 示例 熔融态物质凝固 熔融态硫凝固得到硫晶体 气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华） 凝华得到碘晶体 溶质从溶液中析出 饱和硫酸铜溶液中析出硫酸铜晶体 3.不同晶体的特点比较 晶体类型 离子晶体 金属晶体 分子晶体 共价晶体 概念 阴、阳离子在空间呈现周期性重复排列所形成的晶体 金属原子通过金属键形成的晶体 只含分子的晶体 相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体 晶体 微粒 　阴、阳离子　 　金属阳离子、自由电子 　分子　 　原子　 微粒间 作用力 　离子键　 　金属键　 　分子间作用力　 　共价键　 熔、沸点 较高 有的高（如钨）、有的低（如汞） 较低 　很高　 硬度 较大 有的大（如铬）、有的小（如钠） 较小 　很大　 溶解性 大多数易溶于极性溶剂（如水），难溶于大多数有机溶剂 一般不溶于常见溶剂，钠等活泼金属可与水、醇、酸反应 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂 难溶于一般的溶剂 导电性 熔融或在水溶液中导电 优良 本身不导电，溶于水时发生电离后可导电 绝缘体（或半导体） 涉及的物质种类 活泼金属氧化物、金属过氧化物、强碱、大多数盐 金属单质、合金 部分非金属单质、部分非金属氧化物、非金属氢化物、几乎所有的酸和大多数有机物 某些单质（如金刚石、硅、硼）、某些非金属化合物（如SiC、SiO2、Si3N4） 【提醒】　过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。 得分速记 晶体类型的5种判断方法 (1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断 ①离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。 ②原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。 ③分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。 ④金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。 (2)依据物质的分类判断 ①金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。 ②大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 ③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。 ④金属单质是金属晶体。 (3)依据晶体的熔点判断 ①离子晶体的熔点较高。 ②原子晶体的熔点很高。 ③分子晶体的熔点低。 ④金属晶体多数熔点高，但也有少数熔点相当低。 (4)依据导电性判断 ①离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。 ②原子晶体一般为非导体。 ③分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。 ④金属晶体是电的良导体。 (5)依据硬度和机械性能判断 ①离子晶体硬度较大、硬而脆。 ②原子晶体硬度大。 ③分子晶体硬度小且较脆。 ④金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。 考●向●破●译 考向1 晶体类型的判断 例1（24-25高三上·天津·开学考试）《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫磺为主，草木灰为辅……而后火药成声”，涉及的主要反应为：。下列说法正确的是 A．电负性： B．单质硫属于共价晶体 C．第一电离能： D．因为酸性：，所以非金属性： 【答案】C 【解析】A．同周期元素电负性从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，正确电负性顺序为，A错误； B．单质硫由小分子构成，微粒间作用力为分子间作用力，属于分子晶体，不属于共价晶体，B错误； C．同周期第一电离能从左到右呈增大趋势，N的2p轨道为半充满的稳定结构，第一电离能大于相邻的O，故第一电离能，C正确； D．判断非金属性强弱需比较最高价氧化物对应水化物的酸性，不是S的最高价含氧酸，不能据此得出非金属性的结论，D错误； 故选C。 【变式1·变载体】（2026·天津南开·二模）以下研究文物的方法达不到目的的是 A．用断代法测定竹简的年代 B．用X射线衍射法分析玉器的晶体结构 C．用红外光谱法鉴定漆器表层的元素种类 D．用质谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量 【答案】C 【解析】A．断代法可通过测定有机物中的残留量推算年代，竹简是植物制成的有机物，适用该方法，A正确； B．X射线衍射法通过衍射图谱分析物质晶体结构，玉器为晶体矿物，适用此方法，B正确； C．红外光谱法用于测定分子的官能团、化学键类型，无法鉴定元素种类，不能达到目的，C错误； D．质谱法可通过质荷比确定有机分子的相对分子质量，可达到测定目的，D正确； 故选C。 【变式2】（2026·天津·一模）结构决定性质，性质决定用途。下列关于性质或事实的解释错误的是 选项 性质或事实 解释 A 键能：F-F<Cl-Cl F原子半径小，与间排斥力大 B 分子极性： 电负性： C 硫酸铁用作净水剂 水解生成胶体 D 工业上电解熔融Al2O3冶炼铝，而非电解熔融AlCl3 两者的晶体类型不同 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．F原子半径小于Cl，两个F原子成键时原子核间距小，原子间孤电子对的排斥作用大，导致F-F键能小于Cl-Cl，解释合理，A不符题意； B．中B的价电子对数为，分子为平面正三角形结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子；同理为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，二者极性差异的本质原因是分子空间构型不同，与B、N的电负性大小无直接关系，解释错误，B符合题意； C．发生水解反应：，氢氧化铁胶体可以吸附水中悬浮杂质，因此硫酸铁可作净水剂，解释合理，C不符题意； D．为离子晶体，熔融状态下可电离出自由移动的离子而导电；为分子晶体，熔融状态下不导电，因此工业上电解熔融冶炼铝，解释合理，D不符题意； 答案选B。 【变式3】（2026·天津南开·模拟预测）物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素之间关联错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 熔点：NaCl>SiCl4 晶体类型 B 焰色：钠为黄色；钾为紫色 第一电离能 C 沸点：邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛 分子内、分子间氢键 D 在水中的溶解度：O2<O3 分子极性 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．NaCl属于离子晶体，SiCl4属于分子晶体，离子晶体熔点远高于分子晶体，二者熔点差异源于晶体类型不同，A不符合题意； B．焰色试验的本质是原子中电子跃迁时释放不同能量的光，焰色差异与原子的能级差有关，和第一电离能无关，B符合题意； C．邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，沸点较低，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键增大了分子间作用力，沸点更高，沸点差异和分子内、分子间氢键有关，C不符合题意； D．O2是非极性分子，O3为V形结构，属于极性分子，水是极性溶剂，根据相似相溶原理，极性分子O3在水中溶解度更大，溶解度差异和分子极性有关，D不符合题意； 故选B。 考向2 晶体微粒间作用力及晶体熔、沸点高低的比较 例2（2026·天津南开·二模）离子液体是室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物，常由离子半径较大的阴、阳离子[如、、、(表示烃基)等]构成。下列说法正确的是 A．半径： B．电负性： C．非极性分子易溶解于离子液体 D．等离子体和离子液体聚集状态相同 【答案】A 【解析】A．与核外电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故半径，A正确； B．同主族元素从上到下电负性逐渐减小，是电负性最大的元素，故电负性，B错误； C．离子液体属于强极性溶剂，根据相似相溶原理，非极性分子难溶于离子液体，C错误； D．等离子体是气态带电粒子聚集体，离子液体是液态，二者聚集状态不同，D错误； 故选A。 解题妙招 晶体熔、沸点的判断 1.先明确晶体的类型 不同类型晶体熔、沸点大小的一般规律为共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。 2.对同一类型晶体进行分析 （1）共价晶体 原子半径（越小）→键长（越短）→键能（越大）→熔、沸点（越高）。如熔、沸点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅。 （2）离子晶体 离子半径（越小）与离子所带电荷数（越多）→离子键（越强）→熔、沸点（越高）。 ①阴、阳离子电荷数相等，看阴、阳离子半径：同为离子晶体，Rn－（或Mn＋）半径小于Xn－（或Nn＋），故×××离子键强，熔、沸点高。②阴离子（或阳离子）电荷数不相等，阴离子（或阳离子）半径不相同：同为离子晶体，Rn－（或Mn＋）半径小于Xm－（或Nm＋），Rn－（或Mn＋）电荷数大于Xm－（或Nm＋），故×××晶体离子键强，熔、沸点高。 （3）分子晶体 ①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点高得反常。 ②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，其熔、沸点越高。③在同分异构体中，一般支链越多，沸点越低，如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。 答题模板：①同为分子晶体，×××存在氢键，而×××仅存在较弱的范德华力。②同为分子晶体，×××的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高。③同为分子晶体，两者的相对分子质量相同（或相近），×××的极性大，熔、沸点高。④同为分子晶体，×××形成分子间氢键，而×××形成的是分子内氢键，分子间氢键会使熔、沸点升高。 （4）金属晶体 金属离子半径（越小）与所带电荷数（越多）→金属键（越强）→熔、沸点（越高）。 【变式1·变载体】（2026·天津和平·二模）下列比较错误的是 A．沸点： B．电负性： C．熔点： D．第一电离能： 【答案】A 【解析】A．水分子能形成分子间氢键，硫化氢分子不能形成分子间氢键，则水分子的分子间作用力大于硫化氢，沸点高于硫化氢，A错误； B．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，电负性依次减小，则氯元素的电负性大于溴元素，B正确； C．氧化镁和氟化钠都是离子晶体，晶体中镁离子的离子半径小于钠离子，电荷数大于钠离子，氧离子的电荷数大于氟离子，所以氧化镁的晶格能大于氟化钠，熔点高于氟化钠，C正确； D．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，镁原子的3s轨道为结构稳定的全充满结构，第一电离能大于相邻元素，则镁元素的第一电离能大于铝元素，D正确； 故选A。 【变式2·变题型】（2026·天津红桥·一模）乙酸晶胞如下图所示，下列说法不正确的是 A．1个乙酸晶胞中有2个乙酸分子 B．乙酸属于弱电解质 C．1个乙酸分子中最多有6个原子共平面 D．乙酸晶体中存在极性键、非极性键和分子间作用力 【答案】A 【解析】A．根据均摊原则，1个乙酸晶胞中有4个乙酸分子，故A错误； B．乙酸在水溶液中部分电离，乙酸属于弱电解质，故B正确； C．乙酸分子中含有碳氧双键，分子中2个碳原子、2个氧原子一定在同一平面，共价单键可以旋转，羟基中的H和甲基上的1个H有可能在同一平面，所以1个乙酸分子中最多有6个原子共平面，故C正确； D．乙酸晶体中存在极性键C-H、O-H、C-O、C=O，存在非极性键C-C，存在氢键、范德华力等分子间作用力，故D正确； 选A。 【变式3·变考法】（2026·天津河东·二模）对下列物质性质的解释错误的是 选项 物质性质 解释 A K与Na的化学性质有差异 最外层电子能量 B 晶体熔点714℃、晶体熔点192℃ 晶体类型 C 金属有良好的延展性 离子键 D 的沸点高于 分子间作用力 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．Na和K同为碱金属元素，最外层电子数相同，但原子半径不同，导致K原子核对最外层电子的吸引力更弱，更容易失电子，因此两种元素化学性质有所不同，A正确； B．是分子晶体，分子间作用力只有范德华力，是离子晶体，与间作用力为离子键，熔化过程中，范德华力更容易克服，因此的熔点低于，B正确； C．根据“电子气理论”，当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层间会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以金属有良好的延展性，金属的该性质与离子键无关，C错误； D．分子量大于，分子间作用力更强，因此沸点更高，D正确； 故答案选C。 考点二 晶体模型与晶胞计算 知●识●解●构 知识点1 晶胞及微粒数计算 1.晶胞及微粒数计算 晶胞的概念 描述晶体结构的基本单元 晶胞的 排列 无隙 并置 无隙：相邻晶胞之间没有　任何间隙　 并置：所有晶胞　平行　排列、　取向　相同 2.晶胞组成的计算——均摊法 原则 晶胞任意位置上的一个原子如果被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就　 长方体 （包括立方体） 正三棱柱 六棱柱 3.晶胞中微粒配位数的计算 一个粒子周围最邻近的粒子数称为配位数，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）的配位数指的是与该原子（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如图中心的黑球（Cl－），周围最近的Na＋有　6　个，则Cl－的配位数为　6　。 ②右上顶点的Na＋周围最近的Cl－有　6　个，则Na＋的配位数为　6　。 知识点2 共价晶体、分子晶体、离子晶体、混合型晶体的结构特点 1.共价晶体、分子晶体、离子晶体、混合型晶体的结构特点 晶体 类型 晶体结构 晶体详解 共价 晶体 金刚石 ①每个C与相邻的4个C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　6　个C不在同一平面内； ④每个C参与　4　个C—C键的形成，碳原子数与C—C键数之比为　1∶2　 SiO2 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，　2　个“O”，n（Si）∶n（O）＝　1∶2　； ③最小环上有　12　个原子，即　6　个O、[32]　6　个Si 分子 晶体 干冰 ①每　8　个CO2构成立方体且在6个面的面心又各有　1　个CO2； ②每个CO2周围等距离且紧邻的CO2有12　个 离子 晶体 NaCl（型） 每个Na＋（Cl－）周围等距离且紧邻的Cl－（Na＋）有　6　个。每个Na＋周围等距离且紧邻的Na＋有　12　个 CsCl （型） 每个Cs＋周围等距离且紧邻的Cl－有　8　个，每个Cs＋（Cl－）周围等距离且紧邻的Cs＋（Cl－）有　6　个 混合型 晶体 石墨晶体中的二维平面结构 石墨的层状结构 石墨结构中未参 与杂化的p轨道 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层与层之间靠　范德华力　维系。 ③石墨晶体的二维平面结构内，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。所有碳原子未参与杂化的p轨道平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，但不能从一个平面跳跃到另一个平面 2.金属晶胞中原子空间利用率的计算 （1）立方体晶胞中各线段之间的关系 （2）空间利用率＝×100％，粒子体积为晶胞中所含金属原子的总体积。 堆积方式 图示 计算过程 简单立 方堆积 原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V粒子＝πr3，V晶胞＝（2r）3＝8r3，空间利用率＝×100％＝×100％≈52％ 面心立方最密堆积 原子的半径为r，面对角线为4r，a＝2 r，V晶胞＝a3＝（2 r）3＝16 r3，1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝×100％＝×100％≈74％ 体心立 方堆积 原子的半径为r，体对角线c为4r，面对角线b为a，由（4r）2＝a2＋b2得a＝r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝×100％＝×100％＝×100％≈68％ 3.宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系 得分速记 晶胞计算的思维方法 (1)晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一，也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题，一是要掌握晶体“均摊法”的原理，二是要有扎实的立体几何知识，三是要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。 (2)“均摊法”原理 【提醒】　①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。 ②在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。 (3)晶体微粒与M、ρ之间的关系 若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积，ρ为晶胞的密度)，则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g，因此有xM＝ρa3NA。 考●向●破●译 考向1 晶胞中微粒数目的计算 例1（2026·天津河东·二模）铂（Pt）在催化剂及医药领域有重要的用途，回答下列问题。 (3)下图为铂晶体的晶胞。 ①每个晶胞中含有________个铂原子。 ②每个Pt原子周围与它最近且距离相等的Pt原子有________个。 【答案】(3) 4 12 【解析】（3）①铂晶体利用均摊法计算可得每个个Pt原子； ②由晶胞结构可知，以面心Pt原子为例，在同一平面上，有4个距离最近的顶点Pt原子；在相邻的上下两个平面中，各有4个距离最近的面心Pt原子，故配位数是。 解题妙招 原子分数坐标参数与晶胞投影 1.原子分数坐标参数 （1）概念 原子分数坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。 （2）原子分数坐标参数的确定方法 ①原子分数坐标参数：以晶胞参数为单位长度（不论晶胞边长大小，都是1）建立的坐标系。 ②确定某原子分数坐标的方法：通过该原子可以作出三个平行于坐标轴的平面，三个平面在三条坐标轴上的截距占晶胞边长的分数，即该原子的分数坐标。 如图，通过B点原子的三个面分别是BEFC（在x轴上没有截距）、BEGA（在y轴上没有截距）、BCDA（在z轴上的截距是1），故B点的原子分数坐标是（0，0，1）；通过右面心M点的三个面，在x轴上截距是，在y轴上截距是1，在z轴上截距是，故M点的原子分数坐标是（，1，）。 2.晶胞投影 类型 沿x、y平面上的投影图 简单立方模型投影图 体心立方模型投影图 面心立方模型投影图 3.沿体对角线投影（以体心立方和面心立方为例） （1）体心立方堆积 （2）面心立方最密堆积 【变式1·变载体】（2026·天津·三模）铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，称为铁系元素。 (4)由常见元素镁、镍与碳三种元素组成的晶体具有超导性。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积(晶胞如图所示)，则该晶体的化学式为___________，晶体中每个镍原子周围距离最近的镍原子有___________个。 【答案】(4) 8 【解析】（4）用均摊法计算晶胞中原子数，Mg原子位于晶胞顶点，个数为，Ni原子位于晶胞面心，个数为，C原子位于晶胞体心，个数为1，因此晶体化学式为。Ni原子位于面心，面心原子周围距离最近的面心原子共8个，即每个镍原子周围距离最近的镍原子有8个。 【变式2】（25-26高三上·天津南开·阶段检测）按要求填空。 (7)与形成化合物的晶胞如图所示，与同一个最近且等距的有_______个，铜的一种核素原子核内含有34个中子，请写出它的核素符号_______。 【答案】(7) 6 【解析】（7）依题意，Cu+与N3-的微粒个数比为3:1，则晶胞棱心为Cu+，顶点为N3-；晶胞中与N3-最近且等距的Cu+分布在其上下、左右、前后6个方向，故为6个；Cu的质子数为29，中子数为34，质量数=29+34=63，核素符号为。 【变式3】晶体的部分结构和投影如图所示(方框为晶胞边界)。 下列说法正确的是 A． B．一个Cr与所有紧邻的形成了四面体结构 C．一个晶胞中含有4个原子 D．晶体中有无限延伸的链状结构，属于共价晶体 【答案】C 【解析】A．Cr元素最高正价为+6，若则Cr为+8价，不符合实际，由结构可知，每个Cr连接4个O，其中2个O为相邻2个Cr共用，2个O为该Cr独有，平均每个Cr含O数目为 ，即 ，A错误； B．一个Cr的4个紧邻O，并非构成四面体结构，从结构可以看出，4个O不对称分布在Cr周围，不是规则的四面体结构，B错误； C． 由晶胞投影（虚线框为晶胞边界）可知，4个Cr原子全部位于晶胞内部，均属于该晶胞，因此一个晶胞中含有4个Cr原子，C正确； D．共价晶体的特征是三维空间网状结构，该晶体只有一维无限链状结构，链与链之间依靠分子间作用力结合，不属于共价晶体，D错误； 故选C。 考向2 晶体密度及空间距离的计算 例2（25-26高三上·天津蓟州·开学考试）单离子各向异性可使得和亚晶格之间产生稳固的反铁磁耦合，科研团队制备出一种晶体的晶胞结构如图甲，已知1号原子的分数坐标为，晶胞参数分别为、和，沿轴方向的投影如图乙，若用取代处的会产生强的层内磁相互作用。设阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A．与Ga最近且等距的Tb的数目为3 B．2号Ga原子的坐标为 C．该晶体的密度为 D．Ge取代M处的Ga后，该晶体化学式为 【答案】B 【解析】A．已知1号原子的分数坐标为，晶胞参数分别为、和，所以底面1号原子位于底面Tb构成的正三角形的中心，所以与Ga最近且等距的Tb的数目为3，A正确； B．由图可知，2号Ga原子的坐标为，B错误； C．根据均摊法，该晶胞中，，，，该晶体的密度为，C正确； D．由C可知，该晶胞的化学式为，Ge取代M处的Ga后，Ge个数为，该晶体化学式为，D正确； 故答案选B。 解题妙招 晶体结构的相关计算 (1)晶胞质量＝晶胞占有的微粒的质量＝晶胞占有的微粒数×。 (2)空间利用率＝。 (3)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a，原子半径为r) ①面对角线长＝a。 ②体对角线长＝a。 ③体心立方堆积4r＝a ④面心立方堆积4r＝a。 【变式1·变载体】（2026·天津·三模）按要求回答下列问题： ③钒的某种氧化物的立方晶胞结构如图所示，钒原子的配位数为________。若该晶胞的密度为，且用表示阿伏加德罗常数，则该晶胞的边长为________________nm。 【答案】 6 【解析】（③由晶胞结构可以看出钒原子最近的氧原子有6个，所以钒原子的配位数是6。结合晶胞结构进行计算，钒原子的个数为，氧原子的个数为，晶胞密度为，所以a=nm。 【变式2·变题型】（2026·天津·模拟预测）含硼、磷等元素的材料在生活中占有重要地位。请回答： (3)硼化钙是制高纯度硼合金的原料，其晶胞形状为立方体，结构示意图如图所示，B原子全部组合为正八面体，各顶点通过B-B键连接成三维骨架，Ca2+位于晶胞的中心。 ① 硼化钙的化学式是___________。 ② 已知硼化钙晶体的密度为ρ g·cm−3，阿伏加德罗常数为NA，则相邻两个Ca2+间的最短距离为___________ cm。 【答案】(3) CaB6​ (【解析】（3）①观察晶胞图，题目指出“位于晶胞的中心”，说明一个晶胞内含有1个。6个B原子构成的八面体位于晶胞的8个顶点上，数目为=1，所以一个晶胞中含有1个Ca和6个B，化学式为； ②这是一个立方晶胞。位于体心。相邻的两个分别位于相邻两个晶胞的体心。它们之间的最短距离即为晶胞的边长（设为 ）。根据密度公式：一个晶胞的质量 g，晶胞体积 ，所以 g·cm−3，解得晶胞边长 ，相邻两个的最短距离为 cm。 【变式3·变考法】（2026·天津北辰·模拟预测）硫氮及其化合物有许多重要用途，回答下面问题。 (5)晶体的晶胞如下图所示。 已知：晶胞棱长为a pm，阿伏加德罗常数的值用表示。 ①晶体密度的计算表达式为___________。 ②晶胞中位于所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为___________pm。 【答案】(5) 【解析】（5）①由晶胞结构可知，有12个位于12条棱和体内有一个，用均摊法可得有个；有8个位于8个顶点和6个位于6个面心，用均摊法可得有个，即该晶胞中有4个，则晶胞的质量为，晶胞体积为，则密度为； ②正八面体的顶点为，其边长等于晶胞面对角线的一半，晶胞面对角线长度为，故正八面体边长为。 真题溯源·考向感知 1．（2022·天津·高考真题）金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题： (5)钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为___________。 【答案】(5) 【解析】（5）钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内，则晶胞中有8个钠，氧有个，钠氧个数比为2：1，则该氧化物的化学式为；故答案为：。 2．（2025·天津·高考真题）硫是一种重要的非金属元素。 (5)硫化锂晶体的晶胞如图，晶胞中含有硫离子的数目为___________；与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为___________。 【答案】(5) 4 8 【解析】（5）根据均摊原则，晶胞中含有硫离子的数目为；根据图示，与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为8。 3．（2023·天津·高考真题）铜及其化合物在生产生活中有重要作用。 (2)铜的一种化合物的晶胞如图所示，其化学式为______。 【答案】(2)CuCl 【解析】（2）由题干铜的一种化合物的晶胞图所示可知，一个晶胞中含有Cu+为4个，含有Cl-个数为：=4个，故其化学式为CuCl，故答案为：CuCl； 4.（2024·天津·高考真题） 锗()、锡()和铅()是第ⅣA族元素，原子序数依次增大。 （2）基态原子的价层电子排布式为___________。晶体与金刚石具有类似的晶体结构，其晶胞如图。在该晶胞中，原子的数目为___________。 【答案】 （2） ①. ②. 8 【解析】 Ge的原子序数为32，基态Ge原子的价层电子排布式为；由图可知，Ge原子位于顶点和面心，其数目为； 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $