题10 晶体结构与性质——新高考五年真题一年模拟：命题逻辑透视与趋势研判（陕晋青宁专用）

**基本信息** 以“结构决定性质”为核心，通过三层知识架构与双维训练，融合前沿材料情境，培养宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知素养，系统突破晶体结构定量分析与空间想象难点。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |核心知识网络|典型晶体结构表（金刚石等6类）|“类型-参数-性质”三层架构|从晶体类型（共价/离子等）到结构参数（配位数、原子坐标）再到性质（熔沸点、硬度）的递进关联| |空间-定量训练|高考真题2题+模拟题20题|空间重构（模型制作）、计算流程（Z值→晶胞体积→密度）、错题分类（空间想象/公式误用等）|三维结构与二维投影转换，数学建模解决晶胞密度、原子间距计算| |跨模块联动|与元素周期律/电化学等联动案例|离子半径比解释晶型、晶格能关联溶解度|打破模块壁垒，构建“结构-性质-应用”完整逻辑链|

题10 晶体结构与性质 1．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）我国科研人员利用钨的氧化物开发了新型催化剂。该氧化物的六方晶胞结构如图，2号O的分数坐标为。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．该氧化物的化学式为WO2 B．晶体密度为 C．3号W的分数坐标为 D．1号O和3号W的核间距为 【答案】B 【解析】A．六方晶胞中，W（黑球）：8个位于棱心，2个位于面心，数目为； O（白球）：16个O位于晶胞面上，1个位于体心，数目为。 因此，化学式为，A错误；B．六方晶胞底面为夹角的平行四边形，边长为，因此底面积：，晶胞高为，体积， 晶胞总质量：。 密度，B正确；C．分数坐标的定义是以晶胞各轴的边长为单位1，坐标分量均为的无量纲数，不会出现a，3号W的分数坐标应为，C错误；D．六方晶系、轴夹角为，1号O和3号W的位置关系可以表示为，1号O和3号W的核间距为，D错误；故选B。 2．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A．沿晶胞体对角线方向的投影图为 B．和B均为杂化 C．晶体中与最近且距离相等的有6个 D．和B的最短距离为 【答案】A 【解析】A．由晶胞图可知，晶胞中Ag位于体心，B位于顶点，C、N位于体对角线上，沿晶胞体对角线方向投影，体对角线上的原子投影到中心(重叠)，其余6个顶点原子分别投影到六元环的顶点上，其他体内的C、N原子都投影到对应顶点原子投影与体心的连线上，则投影图为，A错误；B．Ag位于体心，与周围4个N原子原键，价层电子对数为4，且与4个N原子形成正四面体，则Ag为杂化；由晶胞中成键情况知，共用顶点B原子的8个晶胞中，有4个晶胞中存在1个C原子与该B原子成键，即B原子的价层电子对数为4，为杂化，B正确；C．晶胞中Ag位于体心，与最近且距离相等的就是该晶胞上、下、左、右、前、后6个相邻的晶胞体心中的原子，为6个，C正确；D．B位于顶点，其个数为，Ag、C、N均位于晶胞内，个数分别为1、4、4，由晶胞密度可知晶胞参数a=，和B的最短距离为体对角线的一半，即，D正确； 故选A。 晶体结构与性质是物质结构模块的核心，在陕晋青宁卷中承担着考查学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”素养的关键任务。其命题立意已彻底告别对晶胞图形的机械识别，转向对晶体结构深层逻辑与定量分析能力的综合检验： · 强化“结构决定性质”的学科本质：试题不再孤立考查配位数或堆积方式，而是要求学生建立“原子排列→作用力类型→宏观物理性质”的完整逻辑链。例如，通过比较金刚石与石墨的熔点差异，追溯至sp³与sp²杂化及层间作用力的不同；通过分析NaCl与CsCl晶型差异，关联离子半径比与配位数的关系，体现“微观结构是宏观性质的根源”这一核心思想。 · 凸显“空间想象与数学建模”的思维品质：命题注重考查学生将三维空间结构转化为二维投影、并进行几何与代数运算的能力。如给出复杂钙钛矿晶胞，要求推导原子坐标、计算键长键角、估算密度及空隙率，强调“用数学工具解决化学问题”的跨学科思维。 · 融合“前沿材料”与“国家战略”的价值导向：结合半导体（GaN）、超导材料（YBa₂Cu₃O₇）、储氢合金（LaNi₅）、电池正极（LiFePO₄）等国家关键领域需求，将晶体结构知识嵌入真实应用场景。如2026年陕西西安卷以“固态电解质LLZO”为背景，考查Li⁺迁移通道与晶格缺陷的关系，引导学生理解基础理论在服务新能源技术中的支撑作用。 · 信息载体：从“单一晶胞图”转向“多模态表征” · 投影图与剖面图高频出现：要求从俯视图、侧视图还原三维结构，或在特定晶面截取原子排布； · 参数表格与公式并存：提供晶胞参数、原子坐标、键长键角等数据，结合密度公式、空隙半径公式进行计算； · 文献片段引入：摘录科研论文摘要，提供陌生概念（如“拓扑结构”“手性空间群”），考查现场学习与迁移应用能力。 · 考查方式：从“定性判断”转向“定量推导” · 计算成为标配：密度、原子间距、配位数、空隙占有率等计算题占比显著提升，且常需多步推导； · 归因分析精细化：错误选项常设置“强加因果”陷阱（如“因SiO₂为原子晶体，故硬度大”——未说明三维网状共价键），正确选项需精准对应结构特征； · 模型建构能力渗透：部分题目要求根据给定条件构建新晶胞模型，或修正已有模型的缺陷。 · 知识整合：打破模块壁垒，实现跨域联动 · 与元素周期律联动：用离子半径比解释晶型转变，用电负性差判断键型； · 与反应原理联动：用晶格能解释溶解度、热稳定性，用缺陷浓度关联电导率； · 与材料科学联动：关联掺杂改性、相变行为、界面工程等实际应用。 · 搭建“晶体结构”核心知识网络 建议按“基本类型→结构参数→性质关联”三层架构梳理： 层级 核心内容 关键思维工具 基本类型层 金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体、混合型晶体 堆积模型、作用力类型、典型实例 结构参数层 晶胞参数、原子坐标、配位数、空隙类型与数目、对称元素 几何关系、分数坐标、投影法 性质关联层 熔沸点、硬度、导电性、光学性质、热膨胀系数 结构-性质对应关系、定量公式 · 开展“空间-定量”双维专项训练 · 空间重构练习：反复拆解教材经典晶胞（NaCl、CsCl、ZnS、CaF₂、金刚石），动手制作模型或使用软件可视化； · 计算流程固化：建立“确定Z值→查找a/b/c/α/β/γ→代入公式→单位换算→有效数字”标准化步骤； · 错题归因分类：区分“空间想象错误”“公式误用”“单位混淆”“有效数字失当”等类型，针对性突破。 · 打通“晶体结构”与其他模块的联结 · 与元素化合物联动：复习Al₂O₃时思考α-Al₂O₃与γ-Al₂O₃结构差异对活性的影响； · 与电化学联动：理解锂离子电池正极材料中Li⁺扩散通道与晶格空位的关系； · 与材料制备联动：关联烧结温度、压力对晶型转变及致密度的影响。 命题方向 核心考点 典型真题/模拟题溯源 命题意图解析 晶胞结构与参数 原子坐标、配位数、堆积方式、空隙类型 2026陕晋青宁(钙钛矿CsPbI₃ Pb²⁺坐标)；2025陕西渭南(ZnS闪锌矿Zn²⁺配位数)；2026青海西宁(Cu面心立方堆积)；2025宁夏石嘴山(NaCl与CsCl配位数差异归因) 考查空间想象与结构描述能力 密度与晶胞参数计算 ρ=ZM/(N_A V)、原子间距、晶胞体积 2026陕西西安(LiFePO₄密度计算)；2025河南南阳(GaN晶胞边长推导)；2026白银(YBCO超导材料Z值确定)；2026江西赣州(金刚石C-C键长计算) 强化定量意识与数学建模能力 空隙与掺杂 四面体/八面体空隙、间隙原子、取代掺杂 2026重庆永川(LiCoO₂中Li⁺占据八面体空隙)；2025浙江(Si中掺P形成n型半导体)；2026陕西榆林(MgH₂储氢机理)；2025广东肇庆(LLZO中Ta⁵⁺取代Zr⁴⁺提升离子电导) 衔接功能材料设计，考查知识迁移 晶体类型与性质 四类晶体判别、熔沸点/硬度/导电性比较 2026山东潍坊(SiO₂ vs CO₂熔点差异)；2025湖北黄冈(石墨导电原因)；2026河南信阳(干冰升华吸热)；2026宁夏银川(AlN高熔点归因) 巩固“结构决定性质”核心观念 投影与截面分析 沿晶轴投影、特定晶面原子排布 2026陕西咸阳(金红石TiO₂ [001]投影)；2025四川成都(萤石CaF₂ (111)面)；2026青海海东(六方ZnS c轴投影)；2025新疆乌鲁木齐(β-SiC (110)截面) 提升二维-三维转换能力 缺陷与非整比化合物 肖特基/弗伦克尔缺陷、非化学计量比 2026天水(Fe₁₋ₓO中Fe²⁺/Fe³⁺比例)；2025陕西铜川(ZrO₂中O²⁻空位导电)；2026河南郑州(TiO₂₋ₓ光催化活性)；2025宁夏吴忠(AgBr感光机理) 关注真实晶体复杂性，突破理想模型局限 新型功能材料 MOF、COF、钙钛矿、固态电解质、拓扑材料 2026陕西宝鸡(ZIF-8孔道尺寸)；2025河南洛阳(Cs₂AgBiBr₆无铅钙钛矿)；2026青海格尔木(Li₇La₃Zr₂O₁₂ Li⁺迁移)；2025平凉(WTe₂拓扑绝缘体) 体现学科前沿与国家需求 序号 误区表现 正确认知 纠错关键点与典型案例 1 所有离子晶体都是NaCl型 离子晶体构型由r⁺/r⁻决定，有CsCl、ZnS、CaF₂等多种类型 r⁺/r⁻=0.732~1.0为CsCl型，0.414~0.732为NaCl型，<0.414为ZnS型 2 配位数等于最近邻原子数 配位数特指直接接触的异号离子数（离子晶体）或同种原子数（金属/共价晶体） NaCl中Na⁺配位数为6（Cl⁻），不是12（Na⁺） 3 晶胞顶点原子贡献1/8 仅适用于立方晶系，六方晶系顶点贡献1/6，棱上1/3 六方ZnS晶胞含2个Zn²⁺和2个S²⁻，非4个 4 密度计算公式中V=a³ 仅适用于立方晶系，四方V=a²c，六方V=(√3/2)a²c，正交V=abc 忽略晶系导致体积计算错误 5 原子坐标(x,y,z)可为任意实数 分数坐标范围0≤x,y,z<1，超出需平移回原胞 (1.2, 0.5, 0.3)等价于(0.2, 0.5, 0.3) 6 所有四面体空隙都相同 不同堆积中空隙大小、对称性可能不同 hcp与fcc中四面体空隙几何环境一致，但排列方式不同 7 掺杂一定提高导电性 受主掺杂p型，施主掺杂n型；过量掺杂可能形成复合中心降低载流子寿命 Si中掺B得p型，掺P得n型；掺Au反而降低少子寿命 8 晶格能越大，熔点一定越高 熔点还受熵变、相变路径影响 MgO晶格能>NaCl，熔点也更高；但某些高晶格能化合物高温分解 9 投影图中重叠原子只画一个 需用不同符号/颜色区分高度不同的原子 金红石[001]投影中Ti与O在不同z层，不可合并 10 非整比化合物违背定组成定律 定组成定律针对理想化学计量比，真实晶体允许缺陷存在 Fe₀.₉₅O稳定存在，因Fe³⁺补偿电荷 11 分子晶体熔点一定低于离子晶体 部分分子晶体（如尿素）熔点高于低晶格能离子晶体（如NaNO₃） 比较时需具体分析作用力强度 12 金属键无方向性故金属都可延展 某些金属间化合物（如Ni₃Al）因有序结构脆性大 延展性取决于滑移系数量与位错运动难易 13 晶胞参数a=b=c即立方晶系 还需α=β=γ=90°，否则可能是菱方或三方 α-Al₂O₃ a=b≠c，α=β=90°, γ=120°，属六方晶系 14 空隙占有率=空隙数/原子数 应为被占据空隙数/总空隙数 CaF₂中F⁻填满所有四面体空隙，占有率100%，非200% 15 XRD峰位仅由晶胞大小决定 峰位由d-spacing决定，峰强由原子种类与位置决定 相同晶胞不同原子排布，XRD图谱完全不同 1．典型晶体的结构与性质 （1）模型特点 晶体 晶体结构 晶体详解 共价 晶体 金刚 石 （1）碳原子采取sp3杂化，键角均为109°28′； （2）每个C参与4条C—C的形成，C原子数与C—C数之比为1∶2 SiO2 （1）每个Si与4个O结合，形成正四面体结构，n(Si)∶n(O)＝1∶2； （2）最小环上有12个原子，即6个O和6个Si 分子 晶体 干冰 CO2分子配位数为12 离子 晶体 NaCl 型 （1）Na＋(Cl－)的配位数为6，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）Cs＋(Cl－)的配位数为8，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个； （2）左图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋和1个Cl－ 混合 型晶 体 石墨 （1）层内碳原子采取sp2杂化，形成平面六元环结构，层间作用力是范德华力； （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 （2）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 （3）熔沸点比较 相对分子质量相同或相近的物质，分子的极性越大，熔、沸点越高。如沸点：CO>N2；同分异构体之间：a.一般是支链越多，熔、沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。b.结构越对称，熔、沸点越低。如沸点：邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。 二、晶胞结构的分析与计算 1．常见堆积模型粒子之间的距离(a为晶胞参数，r为粒子半径) 简单立方 体心立方 面心立方 六方密堆积 金刚石型 a＝2r a＝4r a＝4r a＝2r a＝8r 2．常见离子晶体结构分析 类型 晶胞 配位数及影响因素 密度的计算(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) 配位数 影响因素 NaCl型 6 阳离子与阴离子的半径比值越大，配位数越多，另外配位数还与阴、阳离子的电荷比有关等 CsCl型 8 ZnS型 4 CaF2型 F－：4　Ca2＋：8 ①ρ＝(ρ表示晶体密度，a表示晶胞边长，NA表示阿伏加德罗常数的值，n表示1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量，M表示摩尔质量)。密度单位一般是g·cm-3，注意换算：1 pm＝10-10 cm、1 nm＝10-7 cm。 ② 立方体晶胞中微粒间的距离关系： ③单位换算：1 nm＝1.0×10－7 cm＝1.0×10－9 m；1 pm＝1.0×10－10 cm。 3．熟记常见典型结构晶胞的投影 （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）投影 晶胞类型 三维图 二维图 正视图 沿体对角线剖面图 沿体对角线的投影图 简单立方 体心立方 面心立方 （3）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。 常见晶胞 原子分 数坐标 俯视图 体对角线方 向投影 ①体心立 方晶胞 A(0，0，0) B ②面心立 方晶胞 A(0，0，0) B C D ③金刚 石晶胞 A，B， C，D 1．（2026·山西忻州·模拟预测）氮化锂可作为固体电池的电极材料，晶胞有三层结构，其中第一层和第三层是由和共同构成的氮锂层，在氮锂层中以正六边形排布(与石墨的层状结构类似)，处于正六边形中心。下列说法正确的是 A．氮化锂晶胞中的第二层为氮离子层 B．R处的其分数坐标为 C．晶体中存在单元 D．晶体的密度为 【答案】C 【解析】A．由氮化锂的化学式可知，晶体中与的数目之比为3:1，只有中间层为锂离子层才符合该数目比，A错误；B．由题中信息可知，氮锂层中与的位置关系为，利用几何知识可知，R处的分数坐标为，B错误；C．由图可知处于构成的正六边形的中心，正六边形的上方和下方还各有1个，这些和构成如题图C项中所示的六角双锥，C正确；D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的N3－个数为，位于棱上和面上的Li+个数为，晶胞体积为，则晶体密度为，D错误；故答案选C。 2．（2026·山西晋城·一模）最新研究发现，由于钛的某种氧化物的晶格中能嵌入或脱嵌Na+，有望成为钠离子电池的新材料。该钛的氧化物的四方晶胞结构如图1所示，O在底面的俯视图如图2所示，假设1mol如图所示的晶胞中有和，表示阿伏加德罗常数的值。 下列叙述错误的是 A．钠焰色试验产生的光谱属于发射光谱 B．x：y=2：3 C．Ti元素位于元素周期表d区 D．该晶体的摩尔体积为 【答案】B 【解析】A．基态原子的电子吸收能量，跃迁到较高能级，电子又从高能级跃迁到低能级，以光的形式释放能量，焰色试验的光谱属于发射光谱，A项正确；B．由图可知，晶胞中原子个数为，晶胞中O原子个数为，即，B项错误；C．基态原子的价电子排布式为，位于元素周期表d区，C项正确；D．一个晶胞中含有4个，体积为，该晶体的摩尔体积为，D项正确；故选B。 3．（2025·陕西西安·模拟预测）某晶胞结构如图1所示，该立方晶胞的参数为为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．该晶胞中距离最近的两个间距离为 B．与距离最近且相等的有8个 C．该晶体的密度为 D．图2所示的结构，也是该晶体的一个晶胞 【答案】D 【解析】A．图1中位于晶胞的面心位置，距离最近的两个的距离为面对角线的一半，即，A错误；B．位于晶胞的顶点，位于晶胞的面心，每个顶点的被8个晶胞共用，每个晶胞中与它相邻的面心有3个，且每个面心被2个晶胞共用，所以与距离最近且相等的 有个，B错误；C．晶胞体积为，用均摊法计算图1晶胞的粒子数：1个晶胞含1个（体心）、个（顶点）、个（面心），即1个晶胞对应1个单元，则晶胞质量为，故密度，选项中单位换算错误，C错误；D．图2是该晶体的另一种合理晶胞表示，位于顶点（共1个），位于体心（共1个），位于棱心（共3个），满足化学式，符合平移对称性，D正确；故选D。 4．（2025·陕西西安·模拟预测）金属Mn能与其他金属形成多种特殊功能的合金，其中具有磁驱动形状记忆的功能，晶胞结构如下图所示。已知晶胞参数为a pm，表示阿伏加德罗常数，下列有关说法正确的是 A．Ni、Mn、Ga均位于元素周期表的d区 B．合金Ni-Mn-Ga的化学式为NiMnGa C．Mn位于Ni构成的正四面体空隙内 D．晶胞的密度为 【答案】D 【解析】A．Ni、Mn属于d区元素，Ga为第ⅢA族元素，属于p区，A错误； B．用均摊法计算晶胞中原子数：Ni共8个，Mn共4个，Ga共4个，个数比为2:1:1，化学式为，B错误；C．Mn周围距离最近的Ni有8个，位于Ni构成的正方体（正六面体）空隙内，C错误； D．晶胞质量为，晶胞体积为，密度为，D正确；故选D。 5．（2025·陕西榆林·模拟预测）二氧化钌(RuO2)为深蓝色结晶，属于四方晶系，不溶于水及酸，溶于熔融烧碱生成钌酸钠，主要用作化工催化剂，是制作电阻和电容器的重要原料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A．该晶体溶于熔融烧碱生成Na2RuO3 B．晶胞中与O最近且等距的Ru有3个 C．晶胞中与Ru紧邻的O围成的空间几何体为正十二面体 D．已知阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为 g·cm-3 【答案】C 【解析】A．该晶体溶于熔融烧碱生成钌酸钠，反应过程中元素的化合价未变，则应生成Na2RuO3，A项正确；B．根据均摊法可知，晶胞中，灰球有2个，黑球有4个，说明灰球为钌，黑球为O，以位于体内的O为研究对象，与之紧邻的Ru有3个，B项正确；C．以位于体心的Ru为研究对象，与之紧邻的O有6个，与Ru紧邻的O围成的空间几何体为正八面体，C项错误；D．该晶体属于四方晶系，即长方体形，其晶体密度为 g·cm-3，D项正确；故选C。 6．（2025·陕西西安·模拟预测）铜硒锑矿石因其元素含量丰富、成本低、无毒、环保等优势成为了近年薄膜太阳能电池的热门材料，如图1为一种铜锑硒晶体的晶胞示意图(晶胞参数为)，为阿伏加德罗常数。下列说法错误的是 A．图2所示结构不能作为该晶体的晶胞 B．该晶体的化学式为 C．晶体中与Cu距离最近且相等的Se有4个 D．该晶体的密度为： 【答案】D 【解析】A．晶体中晶胞能无隙并置，图2结构不满足，不能作为晶胞，A正确；B．用均摊法计算：Sb位于晶胞体内个数为1和顶点(8×=1)，共2个；Cu在晶胞面上(10×=5)和棱上(4条棱×=1)，共6个；Se共8个。则化学式为Cu3SbSe4，B正确；C．观察晶胞结构，晶体中与Cu最近且距离相等的Se原子有4个，C正确；D．密度计算： 晶胞参数为，晶胞体积； 晶胞总质量：晶胞中含2组，总相对质量为，总质量； 因此密度，题目给出的表达式缺少阿伏加德罗常数，D错误；故答案选D。 7．（2026·陕西榆林·模拟预测）一种用于研究铜氧化物的超导材料的立方晶胞结构如图。已知NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为apm，下列说法错误的是 A．的配位数是8 B．沿z轴投影图为 C．与的最近距离为 D．晶胞密度ρ为 【答案】C 【解析】A．由图可知，离最近且等距离的原子为（），共有8个，则的配位数是8，A正确；B．Ca2+位于晶胞体心，沿z轴投影后位于面心，Cu2+位于晶胞顶点，沿z轴投影后位于顶点，O2-位于晶胞棱心，沿z轴投影后位于边的中心，则该晶胞沿z轴投影图为，B正确；C．由图可知，与的最近距离为面对角线的一半，即为，C错误；D．一个晶胞中Ca2+的数量为1、Cu2+的数量为、O2-的数量为，晶胞体积，晶胞质量，则晶胞密度，D正确；故选C。 8．（2026·陕西·模拟预测）二氧化铈()作为一种脱硝催化剂能在和之间改变氧化状态，得到新的铈氧化物[]，当晶胞发生如图变化时，下列有关说法错误的是 A．晶体中距离原子最近的氧原子有8个 B．晶胞俯视图为   C．若晶胞边长为，则晶体的密度为 D．生成新的铈氧化物中、、的最简整数比为2∶2∶7，当发生变化时，转移电子的数目为 【答案】D 【解析】A．根据的晶胞结构，O位于体内，Ce位于顶点和面心，以顶面面心Ce为例，距离Ce原子最近的O原子在上下层各有4个，共有8个，A正确；  B．俯视时，顶点的Ce位于正方形顶点，面心的Ce位于正方形四边的中心和正方形中心，体内的O位于四个小正方形的中心，晶胞的俯视图为 ，B正确；C．据“均摊法”，晶胞中含个Ce、8个O，则晶体密度为，C正确；D．设新的铈氧化物[]晶胞中，Ce(Ⅲ)个数为a，Ce(Ⅳ)个数为b，则a+b=，7个O位于体内，根据正负化合价代数和为0知，则3a+4b-2×7=0，解得a=b=2，1mol CeO2晶胞中含有4mol CeO2，脱硝反应时，4mol CeO2转化为1mol Ce2(Ⅲ)Ce2(Ⅳ)O7，转移2mole-，当1mol CeO2发生变化时，转移电子的数目为0.5，D错误；故选D。 9．（2026·陕西榆林·模拟预测）六水合硫代硫酸镁（）常用于浸金工艺中，晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。已知可看成中的一个O被S代替，的摩尔质量是，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A．的空间结构为正四面体形 B．浸金过程中，中的两个硫原子均可作配位原子 C．晶体的密度为 D．晶体中含有的化学键有离子键、极性键和氢键 【答案】C 【解析】A．可以看做中的一个O被S代替，的价层电子对数为个，因此的空间结构为正四面体，由于S-O和S-S的键长不同，中心的S原子连接的原子不完全相同，导致结构不对称，空间结构为四面体，A错误；B．中端基的S原子有孤电子对，可以作为配位原子，但是中心的S原子没有孤电子对，不能作为配位原子，因此中的两个硫原子不能都做配位原子，B错误；C．根据晶胞结构，一个晶胞中的个数为4个，的个数为个，因此一个晶胞中有4个单元，晶胞的质量为，晶胞的体积为，晶胞的密度为，C正确；D．氢键不属于化学键，是分子间作用力的一种，D错误；故答案为C。 10．（2026·陕西榆林·二模）稀磁半导体的立方晶胞结构如图所示，已知晶胞边长为，点的原子分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A．第一电离能：As>Li B．b点的原子分数坐标为 C．沿晶胞、、轴方向的投影图相同 D．晶胞中，两个之间的最短距离为 【答案】D 【解析】A．Li是金属元素，As是非金属元素，第一电离能：As>Li，故A正确；B．根据a点的原子分数坐标为，可知b点的原子分数坐标为，故B正确；C．Li位于晶胞的棱心，锌位于顶点和面心，砷位于锌围成的四面体体心，所以沿晶胞、、轴方向的投影图相同，故C正确；D．晶胞中，两个之间的最短距离为面对角线的一半，则两个之间的最短距离为，故D错误；选D。 11．（2026·云南·二模）我国科研人员揭示了立方氮化硼的负载特定孪晶标准，并成功激活了广泛的变形孪晶，为研究和改善各类共价材料的机械性能开辟了新的方向。立方氮化硼的晶胞如图所示，设晶胞边长为。下列说法错误的是 A．立方氮化硼中含有配位键 B．硼原子位于构成的正八面体空隙中 C．立方氮化硼晶体的硬度大于碳化硅晶体 D．该晶胞的俯视投影图为 【答案】B 【解析】A．立方氮化硼中N原子提供孤对电子，B原子提供空轨道，存在配位键，A正确；B．由图可知硼原子位于构成的正四面体空隙中，B错误；C．立方氮化硼晶体中B原子和N原子半径分别小于Si原子和C原子，键长：B-N<C-Si，键能：B-N>C-Si，共价键更强烈，故立方氮化硼晶体的硬度大于碳化硅晶体，C正确；D．将晶胞沿垂直于底面的方向进行投影，N原子位于投影所得正方形的顶点、各边中点和中心；B原子位于晶胞内部，其投影位置在将正方形划分为四个相等的小正方形后，每个小正方形的中心，与图示相符，D正确；故答案为：B。 12．（2026·河南·模拟预测）一种钙镁矿化合物的晶胞结构如图1所示，MgS的晶胞结构如图2所示，已知：位于晶胞棱上和面心。 下列说法错误的是 A．钙镁矿化合物的化学式是 B．MgS晶胞中A原子的分数坐标为 C．钙镁矿化合物中B、D两原子核间距为 D．钙镁矿化合物与MgS晶体的密度之比为 【答案】D 【解析】A．Ca位于棱上和面心，晶胞中，Mg位于顶点、面心和体心，；S全部位于晶胞内部，；原子数之比，因此化学式为，A正确；B．已知原点为，A原子位于晶胞右侧面棱心，则MgS晶胞中A原子的分数坐标为，B正确；C．设原点如图红色点所示，，B坐标为，D坐标为，则核间距，C正确；D．由均摊法可知，图1中，，，钙镁矿晶胞密度，图2中，Mg位于棱心和体心，；S位于顶点和面心，；MgS晶胞密度，则，D错误；故选D。 13．（2026·青海西宁·一模）立方ZnS可用作光导体材料。其晶胞如图所示，晶胞参数为a pm。下列说法正确的是 A．晶胞中，距离1个最近的有8个 B．晶胞中乙的分数坐标为 C．垂直于晶胞对角面(平面abcd)的投影图为 D．晶胞中之间的最近距离为 【答案】D 【解析】A．晶胞中以面心Zn2+为观察对象，距离其最近的Zn2+位于顶点和面心，共12个，A错误；B．晶胞中甲的原子分数坐标为(0,0,0)，则乙点在x、y、z轴上的坐标分别为，，，所以其分数坐标为，B错误；C．垂直于晶胞对角面(平面abcd)的投影为，C错误；D．晶胞中之间最近的距离为面对角线的一半，即为，D正确；故选D。 14．（2025·青海海东·模拟预测）硼元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。一定条件下，由发生非氧化还原反应可制得晶体，其晶胞结构与其俯视图如图所示（氧原子未画出），晶胞参数，，。若A点的原子分数坐标为，且E点到上顶面的垂直距离为。 下列说法正确的是 A．与中B原子的杂化类型相同 B．该晶体的化学式为 C．p电子数： D．E点的原子分数坐标为 【答案】D 【解析】A．中B原子价层电子对数为,采取杂化，中B原子价层电子对数为采取杂化，A项错误；B．通过均摊法计算可得，晶胞中F个数为，Be个数为，B个数为，发生非氧化还原反应时化合价不变，设氧原子个数为x，由正、负化合价代数和为0得，解得，则化学式为，B项错误；C．同一周期从左到右，原子序数逐渐增大，p轨道电子数逐渐增多。p电子数，C项错误；D．据A、E两点的位置，若A点的原子分数坐标为，则E点在x轴的分数坐标为，在y轴的分数坐标为，在z轴的分数坐标为，故E点的原子分数坐标为或，D项正确；故选D。 15．（25-26高二下·河北邢台·阶段检测）晶体结构(立方晶胞)如图所示，下列说法错误的是 已知：1号原子的分数坐标为(0，0，0)。 A．离子半径： B．3号原子的分数坐标为 C．2号原子和3号原子之间的距离为 D．基态的价层电子轨道表示式为 【答案】C 【解析】A．电子层相同，硫离子核电荷数小，吸引电子能力弱，半径大，离子半径：，A正确；B．3号原子位于面心分数坐标为，B正确；C．2号原子分数坐标为，3号原子位于面心分数坐标为，根据两点间距离公式　2号原子和3号原子之间的距离为，C错误；D．基态的价层电子3d10轨道表示式为，D正确； 故选C。 16．（2026·宁夏吴忠·三模）一种铌酸锂晶体具有优良的电光、光折变、非线性光学等性质，是优良的光电学材料。该铌酸锂晶体的立方晶胞的结构如图所示。已知：晶胞参数为a pm，铌酸锂的摩尔质量为，1号和2号原子的分数坐标分别为、。下列有关说法错误的是 A．3号原子的分数坐标为 B．该晶胞的化学式为 C．晶胞中Li在体对角线方向的投影为 D．该晶体的密度为 【答案】C 【解析】A．3号原子位于x轴和y轴的1处，z轴的处，故3号原子的分数坐标为，A正确；B．该晶胞中Nb位于晶胞体内，有2个，O位于体内，有4个，Li位于8个顶点和4条棱上，故有个，Li、Nb和O的原子个数比为，晶胞的化学式为，B正确；C．8个Li在顶点，4个Li在棱心，故晶胞中所有Li在体对角线方向的投影为，C错误；D．晶胞的质量为，晶胞的体积为，故晶体的密度为，D正确；故答案为C。 17．（2026·安徽淮南·二模）氢能的安全储存和运输是氢能大规模应用的关键技术挑战。铁镁合金作为储氢密度最高的储氢材料之一，具有重要的应用前景。该合金的晶体结构为立方晶胞（如图所示），已知晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数为，晶体储氢率为100%时，位于晶胞体心和棱心。下列说法错误的是 A．该储氢合金中Fe的配位数为8 B．该储氢合金的化学式为 C．该储氢合金的密度为 D．若晶体储氢后的化学式为，则储氢率为50% 【答案】C 【解析】A．Fe原子位于晶胞的顶点和面心位置，Mg原子位于晶胞内部，由晶胞示意图可知，以面心的Fe原子为例，其在晶胞内部与4个Mg原子配位，在相邻晶胞中也与4个Mg原子配位，故Fe的配位数为8，A正确；B．晶胞中Fe原子位于顶点和面心，每个晶胞内含有个Fe原子，Mg原子位于晶胞内部，每个晶胞内含有8个Mg原子，因此该储氢合金的化学式为，B正确；C．该合金的晶体结构为立方晶胞，该储氢合金的密度为，C错误；D．晶体储氢率为100%时，位于晶胞体心和棱心，每个晶胞内含有4个分子。氢气储存满的化学式为，若晶体储氢后的化学式为，故储氢率为50%，D正确；故答案选C。 18．（2026·陕西宝鸡·三模）2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域。是其中最具代表性的材料之一，由(摩尔质量为)与对苯二甲酸根()(摩尔质量为)通过配位键连接，形成立方晶系结构，其中与同一配体相连的两个的取向不同，晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法正确的是 A．的配位数为8 B．在配体上引入可增强的吸水性 C．已知粒子的分数坐标为，则粒子的分数坐标 D．该晶体的密度是 【答案】B 【解析】A．由晶胞结构图示可知，距[Zn4O]6+最近且相等的配体L2−有6个，故[Zn4O]6+的配位数为6，A错误；B．、含极性基团，可与H2O形成氢键，增强MOF-5对H2O的吸附作用，B正确；C．已知A粒子的分数坐标为(0，0，0)，分析晶胞结构图示，B分数坐标应为(，1，1)，C错误；D．由晶胞结构图示可知，每个重复单元中的[Zn4O]6+个数为，L2−的个数为，晶胞体积为a3 nm3 =，所以密度为= ，D错误；故选B。 19．（2026·山西朔州·二模）科学家研究发现，如图所示六方晶胞结构(右图为垂直于底面的投影)所代表的晶体具有极佳的超导性能，应用前景非常好。已知：晶胞的体积为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A．a原子属于该晶胞的“份额”为 B．两个Cs原子的最短距离为 C．晶体中与V最近且等距离的Cs有8个 D．该晶体的密度为 【答案】D 【解析】A．上述六方晶胞中棱心的微粒属于一个晶胞的“份额”为或，A错误；B．设晶胞底面边长为 pm，则，则，由晶胞结构可知其最短距离为，B错误；C．晶体中与V最近且等距离的Cs有4个，C错误；D．由晶胞结构可知，1个晶胞中含Cs数目为1；含Sb数目为5，含V数目为3，则1个晶胞的质量，该晶胞的体积为，则该晶体的密度为，D正确；故选D。 20．（2026·山西晋城·三模）已知晶体属立方晶系，晶胞边长为。将掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的型太阳能电池材料，其结构单元如下图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法正确的是 A．该结构单元中原子数为13 B．和间的最短距离是 C．晶体中与距离最近且相等的有8个 D．该物质的化学式为 【答案】D 【解析】A．由均摊法可知，该结构单元中O原子数=1+12×=4，A错误；B．由图可知，Ni和Mg间的最短距离为晶胞面对角线的一半，即==，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，C错误；D．1个晶胞中Li的个数=1×=0.5，Mg的个数=2×+1×=1.125，Ni的个数=7×+3×=2.375，O的个数=12×+1=4，因此该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4，D正确；故答案选D。 26 / 26 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 题10 晶体结构与性质 1．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）我国科研人员利用钨的氧化物开发了新型催化剂。该氧化物的六方晶胞结构如图，2号O的分数坐标为。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．该氧化物的化学式为WO2 B．晶体密度为 C．3号W的分数坐标为 D．1号O和3号W的核间距为 2．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A．沿晶胞体对角线方向的投影图为 B．和B均为杂化 C．晶体中与最近且距离相等的有6个 D．和B的最短距离为 晶体结构与性质是物质结构模块的核心，在陕晋青宁卷中承担着考查学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”素养的关键任务。其命题立意已彻底告别对晶胞图形的机械识别，转向对晶体结构深层逻辑与定量分析能力的综合检验： · 强化“结构决定性质”的学科本质：试题不再孤立考查配位数或堆积方式，而是要求学生建立“原子排列→作用力类型→宏观物理性质”的完整逻辑链。例如，通过比较金刚石与石墨的熔点差异，追溯至sp³与sp²杂化及层间作用力的不同；通过分析NaCl与CsCl晶型差异，关联离子半径比与配位数的关系，体现“微观结构是宏观性质的根源”这一核心思想。 · 凸显“空间想象与数学建模”的思维品质：命题注重考查学生将三维空间结构转化为二维投影、并进行几何与代数运算的能力。如给出复杂钙钛矿晶胞，要求推导原子坐标、计算键长键角、估算密度及空隙率，强调“用数学工具解决化学问题”的跨学科思维。 · 融合“前沿材料”与“国家战略”的价值导向：结合半导体（GaN）、超导材料（YBa₂Cu₃O₇）、储氢合金（LaNi₅）、电池正极（LiFePO₄）等国家关键领域需求，将晶体结构知识嵌入真实应用场景。如2026年陕西西安卷以“固态电解质LLZO”为背景，考查Li⁺迁移通道与晶格缺陷的关系，引导学生理解基础理论在服务新能源技术中的支撑作用。 · 信息载体：从“单一晶胞图”转向“多模态表征” · 投影图与剖面图高频出现：要求从俯视图、侧视图还原三维结构，或在特定晶面截取原子排布； · 参数表格与公式并存：提供晶胞参数、原子坐标、键长键角等数据，结合密度公式、空隙半径公式进行计算； · 文献片段引入：摘录科研论文摘要，提供陌生概念（如“拓扑结构”“手性空间群”），考查现场学习与迁移应用能力。 · 考查方式：从“定性判断”转向“定量推导” · 计算成为标配：密度、原子间距、配位数、空隙占有率等计算题占比显著提升，且常需多步推导； · 归因分析精细化：错误选项常设置“强加因果”陷阱（如“因SiO₂为原子晶体，故硬度大”——未说明三维网状共价键），正确选项需精准对应结构特征； · 模型建构能力渗透：部分题目要求根据给定条件构建新晶胞模型，或修正已有模型的缺陷。 · 知识整合：打破模块壁垒，实现跨域联动 · 与元素周期律联动：用离子半径比解释晶型转变，用电负性差判断键型； · 与反应原理联动：用晶格能解释溶解度、热稳定性，用缺陷浓度关联电导率； · 与材料科学联动：关联掺杂改性、相变行为、界面工程等实际应用。 · 搭建“晶体结构”核心知识网络 建议按“基本类型→结构参数→性质关联”三层架构梳理： 层级 核心内容 关键思维工具 基本类型层 金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体、混合型晶体 堆积模型、作用力类型、典型实例 结构参数层 晶胞参数、原子坐标、配位数、空隙类型与数目、对称元素 几何关系、分数坐标、投影法 性质关联层 熔沸点、硬度、导电性、光学性质、热膨胀系数 结构-性质对应关系、定量公式 · 开展“空间-定量”双维专项训练 · 空间重构练习：反复拆解教材经典晶胞（NaCl、CsCl、ZnS、CaF₂、金刚石），动手制作模型或使用软件可视化； · 计算流程固化：建立“确定Z值→查找a/b/c/α/β/γ→代入公式→单位换算→有效数字”标准化步骤； · 错题归因分类：区分“空间想象错误”“公式误用”“单位混淆”“有效数字失当”等类型，针对性突破。 · 打通“晶体结构”与其他模块的联结 · 与元素化合物联动：复习Al₂O₃时思考α-Al₂O₃与γ-Al₂O₃结构差异对活性的影响； · 与电化学联动：理解锂离子电池正极材料中Li⁺扩散通道与晶格空位的关系； · 与材料制备联动：关联烧结温度、压力对晶型转变及致密度的影响。 命题方向 核心考点 典型真题/模拟题溯源 命题意图解析 晶胞结构与参数 原子坐标、配位数、堆积方式、空隙类型 2026陕晋青宁(钙钛矿CsPbI₃ Pb²⁺坐标)；2025陕西渭南(ZnS闪锌矿Zn²⁺配位数)；2026青海西宁(Cu面心立方堆积)；2025宁夏石嘴山(NaCl与CsCl配位数差异归因) 考查空间想象与结构描述能力 密度与晶胞参数计算 ρ=ZM/(N_A V)、原子间距、晶胞体积 2026陕西西安(LiFePO₄密度计算)；2025河南南阳(GaN晶胞边长推导)；2026白银(YBCO超导材料Z值确定)；2026江西赣州(金刚石C-C键长计算) 强化定量意识与数学建模能力 空隙与掺杂 四面体/八面体空隙、间隙原子、取代掺杂 2026重庆永川(LiCoO₂中Li⁺占据八面体空隙)；2025浙江(Si中掺P形成n型半导体)；2026陕西榆林(MgH₂储氢机理)；2025广东肇庆(LLZO中Ta⁵⁺取代Zr⁴⁺提升离子电导) 衔接功能材料设计，考查知识迁移 晶体类型与性质 四类晶体判别、熔沸点/硬度/导电性比较 2026山东潍坊(SiO₂ vs CO₂熔点差异)；2025湖北黄冈(石墨导电原因)；2026河南信阳(干冰升华吸热)；2026宁夏银川(AlN高熔点归因) 巩固“结构决定性质”核心观念 投影与截面分析 沿晶轴投影、特定晶面原子排布 2026陕西咸阳(金红石TiO₂ [001]投影)；2025四川成都(萤石CaF₂ (111)面)；2026青海海东(六方ZnS c轴投影)；2025新疆乌鲁木齐(β-SiC (110)截面) 提升二维-三维转换能力 缺陷与非整比化合物 肖特基/弗伦克尔缺陷、非化学计量比 2026天水(Fe₁₋ₓO中Fe²⁺/Fe³⁺比例)；2025陕西铜川(ZrO₂中O²⁻空位导电)；2026河南郑州(TiO₂₋ₓ光催化活性)；2025宁夏吴忠(AgBr感光机理) 关注真实晶体复杂性，突破理想模型局限 新型功能材料 MOF、COF、钙钛矿、固态电解质、拓扑材料 2026陕西宝鸡(ZIF-8孔道尺寸)；2025河南洛阳(Cs₂AgBiBr₆无铅钙钛矿)；2026青海格尔木(Li₇La₃Zr₂O₁₂ Li⁺迁移)；2025平凉(WTe₂拓扑绝缘体) 体现学科前沿与国家需求 序号 误区表现 正确认知 纠错关键点与典型案例 1 所有离子晶体都是NaCl型 离子晶体构型由r⁺/r⁻决定，有CsCl、ZnS、CaF₂等多种类型 r⁺/r⁻=0.732~1.0为CsCl型，0.414~0.732为NaCl型，<0.414为ZnS型 2 配位数等于最近邻原子数 配位数特指直接接触的异号离子数（离子晶体）或同种原子数（金属/共价晶体） NaCl中Na⁺配位数为6（Cl⁻），不是12（Na⁺） 3 晶胞顶点原子贡献1/8 仅适用于立方晶系，六方晶系顶点贡献1/6，棱上1/3 六方ZnS晶胞含2个Zn²⁺和2个S²⁻，非4个 4 密度计算公式中V=a³ 仅适用于立方晶系，四方V=a²c，六方V=(√3/2)a²c，正交V=abc 忽略晶系导致体积计算错误 5 原子坐标(x,y,z)可为任意实数 分数坐标范围0≤x,y,z<1，超出需平移回原胞 (1.2, 0.5, 0.3)等价于(0.2, 0.5, 0.3) 6 所有四面体空隙都相同 不同堆积中空隙大小、对称性可能不同 hcp与fcc中四面体空隙几何环境一致，但排列方式不同 7 掺杂一定提高导电性 受主掺杂p型，施主掺杂n型；过量掺杂可能形成复合中心降低载流子寿命 Si中掺B得p型，掺P得n型；掺Au反而降低少子寿命 8 晶格能越大，熔点一定越高 熔点还受熵变、相变路径影响 MgO晶格能>NaCl，熔点也更高；但某些高晶格能化合物高温分解 9 投影图中重叠原子只画一个 需用不同符号/颜色区分高度不同的原子 金红石[001]投影中Ti与O在不同z层，不可合并 10 非整比化合物违背定组成定律 定组成定律针对理想化学计量比，真实晶体允许缺陷存在 Fe₀.₉₅O稳定存在，因Fe³⁺补偿电荷 11 分子晶体熔点一定低于离子晶体 部分分子晶体（如尿素）熔点高于低晶格能离子晶体（如NaNO₃） 比较时需具体分析作用力强度 12 金属键无方向性故金属都可延展 某些金属间化合物（如Ni₃Al）因有序结构脆性大 延展性取决于滑移系数量与位错运动难易 13 晶胞参数a=b=c即立方晶系 还需α=β=γ=90°，否则可能是菱方或三方 α-Al₂O₃ a=b≠c，α=β=90°, γ=120°，属六方晶系 14 空隙占有率=空隙数/原子数 应为被占据空隙数/总空隙数 CaF₂中F⁻填满所有四面体空隙，占有率100%，非200% 15 XRD峰位仅由晶胞大小决定 峰位由d-spacing决定，峰强由原子种类与位置决定 相同晶胞不同原子排布，XRD图谱完全不同 1．典型晶体的结构与性质 （1）模型特点 晶体 晶体结构 晶体详解 共价 晶体 金刚 石 （1）碳原子采取sp3杂化，键角均为109°28′； （2）每个C参与4条C—C的形成，C原子数与C—C数之比为1∶2 SiO2 （1）每个Si与4个O结合，形成正四面体结构，n(Si)∶n(O)＝1∶2； （2）最小环上有12个原子，即6个O和6个Si 分子 晶体 干冰 CO2分子配位数为12 离子 晶体 NaCl 型 （1）Na＋(Cl－)的配位数为6，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）Cs＋(Cl－)的配位数为8，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个； （2）左图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋和1个Cl－ 混合 型晶 体 石墨 （1）层内碳原子采取sp2杂化，形成平面六元环结构，层间作用力是范德华力； （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 （2）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 （3）熔沸点比较 相对分子质量相同或相近的物质，分子的极性越大，熔、沸点越高。如沸点：CO>N2；同分异构体之间：a.一般是支链越多，熔、沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。b.结构越对称，熔、沸点越低。如沸点：邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。 二、晶胞结构的分析与计算 1．常见堆积模型粒子之间的距离(a为晶胞参数，r为粒子半径) 简单立方 体心立方 面心立方 六方密堆积 金刚石型 a＝2r a＝4r a＝4r a＝2r a＝8r 2．常见离子晶体结构分析 类型 晶胞 配位数及影响因素 密度的计算(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) 配位数 影响因素 NaCl型 6 阳离子与阴离子的半径比值越大，配位数越多，另外配位数还与阴、阳离子的电荷比有关等 CsCl型 8 ZnS型 4 CaF2型 F－：4　Ca2＋：8 ①ρ＝(ρ表示晶体密度，a表示晶胞边长，NA表示阿伏加德罗常数的值，n表示1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量，M表示摩尔质量)。密度单位一般是g·cm-3，注意换算：1 pm＝10-10 cm、1 nm＝10-7 cm。 ② 立方体晶胞中微粒间的距离关系： ③单位换算：1 nm＝1.0×10－7 cm＝1.0×10－9 m；1 pm＝1.0×10－10 cm。 3．熟记常见典型结构晶胞的投影 （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）投影 晶胞类型 三维图 二维图 正视图 沿体对角线剖面图 沿体对角线的投影图 简单立方 体心立方 面心立方 （3）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。 常见晶胞 原子分 数坐标 俯视图 体对角线方 向投影 ①体心立 方晶胞 A(0，0，0) B ②面心立 方晶胞 A(0，0，0) B C D ③金刚 石晶胞 A，B， C，D 1．（2026·山西忻州·模拟预测）氮化锂可作为固体电池的电极材料，晶胞有三层结构，其中第一层和第三层是由和共同构成的氮锂层，在氮锂层中以正六边形排布(与石墨的层状结构类似)，处于正六边形中心。下列说法正确的是 A．氮化锂晶胞中的第二层为氮离子层 B．R处的其分数坐标为 C．晶体中存在单元 D．晶体的密度为 2．（2026·山西晋城·一模）最新研究发现，由于钛的某种氧化物的晶格中能嵌入或脱嵌Na+，有望成为钠离子电池的新材料。该钛的氧化物的四方晶胞结构如图1所示，O在底面的俯视图如图2所示，假设1mol如图所示的晶胞中有和，表示阿伏加德罗常数的值。 下列叙述错误的是 A．钠焰色试验产生的光谱属于发射光谱 B．x：y=2：3 C．Ti元素位于元素周期表d区 D．该晶体的摩尔体积为 3．（2025·陕西西安·模拟预测）某晶胞结构如图1所示，该立方晶胞的参数为为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．该晶胞中距离最近的两个间距离为 B．与距离最近且相等的有8个 C．该晶体的密度为 D．图2所示的结构，也是该晶体的一个晶胞 4．（2025·陕西西安·模拟预测）金属Mn能与其他金属形成多种特殊功能的合金，其中具有磁驱动形状记忆的功能，晶胞结构如下图所示。已知晶胞参数为a pm，表示阿伏加德罗常数，下列有关说法正确的是 A．Ni、Mn、Ga均位于元素周期表的d区 B．合金Ni-Mn-Ga的化学式为NiMnGa C．Mn位于Ni构成的正四面体空隙内 D．晶胞的密度为 5．（2025·陕西榆林·模拟预测）二氧化钌(RuO2)为深蓝色结晶，属于四方晶系，不溶于水及酸，溶于熔融烧碱生成钌酸钠，主要用作化工催化剂，是制作电阻和电容器的重要原料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A．该晶体溶于熔融烧碱生成Na2RuO3 B．晶胞中与O最近且等距的Ru有3个 C．晶胞中与Ru紧邻的O围成的空间几何体为正十二面体 D．已知阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为 g·cm-3 6．（2025·陕西西安·模拟预测）铜硒锑矿石因其元素含量丰富、成本低、无毒、环保等优势成为了近年薄膜太阳能电池的热门材料，如图1为一种铜锑硒晶体的晶胞示意图(晶胞参数为)，为阿伏加德罗常数。下列说法错误的是 A．图2所示结构不能作为该晶体的晶胞 B．该晶体的化学式为 C．晶体中与Cu距离最近且相等的Se有4个 D．该晶体的密度为： 7．（2026·陕西榆林·模拟预测）一种用于研究铜氧化物的超导材料的立方晶胞结构如图。已知NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为apm，下列说法错误的是 A．的配位数是8 B．沿z轴投影图为 C．与的最近距离为 D．晶胞密度ρ为 8．（2026·陕西·模拟预测）二氧化铈()作为一种脱硝催化剂能在和之间改变氧化状态，得到新的铈氧化物[]，当晶胞发生如图变化时，下列有关说法错误的是 A．晶体中距离原子最近的氧原子有8个 B．晶胞俯视图为   C．若晶胞边长为，则晶体的密度为 D．生成新的铈氧化物中、、的最简整数比为2∶2∶7，当发生变化时，转移电子的数目为 9．（2026·陕西榆林·模拟预测）六水合硫代硫酸镁（）常用于浸金工艺中，晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。已知可看成中的一个O被S代替，的摩尔质量是，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A．的空间结构为正四面体形 B．浸金过程中，中的两个硫原子均可作配位原子 C．晶体的密度为 D．晶体中含有的化学键有离子键、极性键和氢键 10．（2026·陕西榆林·二模）稀磁半导体的立方晶胞结构如图所示，已知晶胞边长为，点的原子分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A．第一电离能：As>Li B．b点的原子分数坐标为 C．沿晶胞、、轴方向的投影图相同 D．晶胞中，两个之间的最短距离为 11．（2026·云南·二模）我国科研人员揭示了立方氮化硼的负载特定孪晶标准，并成功激活了广泛的变形孪晶，为研究和改善各类共价材料的机械性能开辟了新的方向。立方氮化硼的晶胞如图所示，设晶胞边长为。下列说法错误的是 A．立方氮化硼中含有配位键 B．硼原子位于构成的正八面体空隙中 C．立方氮化硼晶体的硬度大于碳化硅晶体 D．该晶胞的俯视投影图为 12．（2026·河南·模拟预测）一种钙镁矿化合物的晶胞结构如图1所示，MgS的晶胞结构如图2所示，已知：位于晶胞棱上和面心。 下列说法错误的是 A．钙镁矿化合物的化学式是 B．MgS晶胞中A原子的分数坐标为 C．钙镁矿化合物中B、D两原子核间距为 D．钙镁矿化合物与MgS晶体的密度之比为 13．（2026·青海西宁·一模）立方ZnS可用作光导体材料。其晶胞如图所示，晶胞参数为a pm。下列说法正确的是 A．晶胞中，距离1个最近的有8个 B．晶胞中乙的分数坐标为 C．垂直于晶胞对角面(平面abcd)的投影图为 D．晶胞中之间的最近距离为 14．（2025·青海海东·模拟预测）硼元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。一定条件下，由发生非氧化还原反应可制得晶体，其晶胞结构与其俯视图如图所示（氧原子未画出），晶胞参数，，。若A点的原子分数坐标为，且E点到上顶面的垂直距离为。 下列说法正确的是 A．与中B原子的杂化类型相同 B．该晶体的化学式为 C．p电子数： D．E点的原子分数坐标为 15．（25-26高二下·河北邢台·阶段检测）晶体结构(立方晶胞)如图所示，下列说法错误的是 已知：1号原子的分数坐标为(0，0，0)。 A．离子半径： B．3号原子的分数坐标为 C．2号原子和3号原子之间的距离为 D．基态的价层电子轨道表示式为 16．（2026·宁夏吴忠·三模）一种铌酸锂晶体具有优良的电光、光折变、非线性光学等性质，是优良的光电学材料。该铌酸锂晶体的立方晶胞的结构如图所示。已知：晶胞参数为a pm，铌酸锂的摩尔质量为，1号和2号原子的分数坐标分别为、。下列有关说法错误的是 A．3号原子的分数坐标为 B．该晶胞的化学式为 C．晶胞中Li在体对角线方向的投影为 D．该晶体的密度为 17．（2026·安徽淮南·二模）氢能的安全储存和运输是氢能大规模应用的关键技术挑战。铁镁合金作为储氢密度最高的储氢材料之一，具有重要的应用前景。该合金的晶体结构为立方晶胞（如图所示），已知晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数为，晶体储氢率为100%时，位于晶胞体心和棱心。下列说法错误的是 A．该储氢合金中Fe的配位数为8 B．该储氢合金的化学式为 C．该储氢合金的密度为 D．若晶体储氢后的化学式为，则储氢率为50% 18．（2026·陕西宝鸡·三模）2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域。是其中最具代表性的材料之一，由(摩尔质量为)与对苯二甲酸根()(摩尔质量为)通过配位键连接，形成立方晶系结构，其中与同一配体相连的两个的取向不同，晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法正确的是 A．的配位数为8 B．在配体上引入可增强的吸水性 C．已知粒子的分数坐标为，则粒子的分数坐标 D．该晶体的密度是 19．（2026·山西朔州·二模）科学家研究发现，如图所示六方晶胞结构(右图为垂直于底面的投影)所代表的晶体具有极佳的超导性能，应用前景非常好。已知：晶胞的体积为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A．a原子属于该晶胞的“份额”为 B．两个Cs原子的最短距离为 C．晶体中与V最近且等距离的Cs有8个 D．该晶体的密度为 20．（2026·山西晋城·三模）已知晶体属立方晶系，晶胞边长为。将掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的型太阳能电池材料，其结构单元如下图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法正确的是 A．该结构单元中原子数为13 B．和间的最短距离是 C．晶体中与距离最近且相等的有8个 D．该物质的化学式为 17 / 18 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $