大单元3 第8章 第24讲 物质的聚集状态 晶体与非晶体-【优化探究】2027年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（人教版 双选）

该高中化学高考复习课件聚焦“晶体结构与性质”专题，依据高考评价体系梳理了晶体与非晶体区别、晶体类型与性质关系、典型晶体结构模型三大核心考点，通过近三年真题分析明确晶体类型判断（占比35%）、晶胞结构计算（占比30%）等高频考点分布，归纳正误判断、结构分析等常考题型。 课件亮点在于“真题溯源+素养导向”的备考设计，如结合2025年山东卷“硬度比较”真题，运用“结构决定性质”化学观念和证据推理科学思维，解析原子半径对共价晶体硬度的影响规律。特设“易错陷阱警示”（如离子晶体导电性判断误区）和“晶胞均摊法”解题模板，助力学生掌握得分技巧，教师可据此实现精准复习，提升备考效率。

第八章 晶体结构与性质 第24讲 物质的聚集状态 晶体与非晶体 优化探究 大单元三 物质结构与性质 元素周期律 　　[导航·复习目标]　1.能说出晶体与非晶体的区别。2.能借助各种晶体模型说明晶体中的粒子及粒子间的相互作用。3.了解各类晶体结构与性质的关系。 考点一　物质的聚集状态　晶体与非晶体 考点二　常见晶体类型与性质 练真题 明考向 考点三　常见晶体的结构模型 3 考点一　 物质的聚集状态　晶体与非晶体 梳理 必备知识 1.物质的聚集状态 (1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态,还有______、_________以及介乎______和_________之间的塑晶态、液晶态等。 晶态 非晶态 晶态 非晶态 (2)等离子体和液晶   概念 主要性能 等离 子体 由______、_________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 电子 阳离子 [问题思考] 下列说法正确的是______(填序号)。   ①液晶内部分子沿长轴方向有序排列,使液晶具有各向异性。 ②液晶就是液体和晶体的混合物,是一种液态晶体。 ③等离子体是一种特殊的气体,由阳离子和电子两部分构成。 ④液晶材料用于电视的显示器——液晶属于液态。 ① 2.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的区别 项目 晶体 非晶体 微观结构 原子在三维空间里 呈_______________排列 原子排列 相对无序 性质 特征 自范性 有 没有 熔点 固定 不固定 各向异性 有 无 二者区 别方法 间接方法 测定其是否有固定的______ 科学方法 对固体进行____________实验 周期性有序 熔点 X射线衍射 (2)获得晶体的三条途径 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。 [问题思考] 正误判断 (1)在物质的三态相互转化过程中只是分子间距离发生了变化。(　　) (2)具有规则几何外形的固体一定是晶体。(　　) (3)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。(　　) (4)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。(　　) (5)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行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____________。 ②并置:所有晶胞______排列、______相同。 (3)晶胞的特征 晶胞是8个顶角相同、三套各4根平行棱分别相同、三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体。 任何间隙 平行 取向 [问题思考] 下列图示结构中,属于晶胞的是____,简述判断的理由:________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________。  ③ ①图中三条竖棱 上有原子,另一条竖棱上没有原子,且前后两个面也不相同,无法无隙并置,不属于晶胞;②图中左右两个面不同,四条竖棱中只有其中一条有原子,无法无隙并置,不属于晶胞;③图中8个顶点都有一个原子,体心也有一个原子,能无隙并置,属于晶胞;④图中上下两个面、左右两个面均不相同,无法无隙并置,不属于晶胞 提升 关键能力 1.玻璃是常见的非晶体,在生产、生活中有着广泛的用途,如图是玻璃的结构示意图,下列有关玻璃的说法错误的是(　　) A.玻璃内部粒子排列是无序的 B.玻璃熔化时吸热,温度不断上升 C.光导纤维和玻璃的主要成分都可看成是SiO2,二者都是非晶体 D.利用X射线衍射实验可以鉴别石英玻璃和水晶 C 解析:根据玻璃的结构示意图可知,构成玻璃的粒子无周期性排列,是无序的,所以玻璃是非晶体,因此没有固定的熔点,A、B正确;玻璃属于非晶体,但光导纤维属于晶体,C错误;区分晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验,D正确。 2.(1)如图中a、b是两种硅的部分结构,请指出哪种是晶体硅,哪种是非晶硅。 a:________;b:________。   非晶硅 晶体硅 解析:从粒子在微观空间里是否有有序性和自范性角度观察。  (2)有关晶体常识的相关说法中正确的是________(填字母)。   A.玻璃是非晶体 B.固体粉末都是非晶体 C.晶体内部质点具有有序性的特征,有固定的熔、沸点和各向异性 D.区别晶体和非晶体最有效的方法是通过X射线衍射实验 ACD 解析: A项,玻璃是一种无固定熔、沸点的非晶体;B项,许多固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,所以固体粉末也可能是晶体。 考点二　常见晶体类型与性质 梳理 必备知识 1.四类晶体的构成与性质 类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成粒子 ______ ______ 金属阳离子、自由电子 ____________ 粒子间的相互作用力 ____________ (某些含氢键) _________ _________ _________ 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 电和热的 良导体 晶体不导电, 水溶液或熔 融态导电 分子　 原子 阴、阳离子 　范德华力 　共价键 金属键 离子键 2.四类晶体的物质类别及举例 (1)分子晶体:部分非金属单质(如卤素、氧气、硫)、所有非金属氢化物(如水、硫化氢、氨)、几乎所有的酸、部分非金属氧化物(如CO2、SO2)、绝大多数有机物(有机盐除外)、稀有气体。 (2)共价晶体:某些单质(如金刚石、硅、晶体硼、锗)、某些非金属化合物(如SiC、SiO2、Si3N4)。 (3)金属晶体:纯金属(如Na、Al、Fe)、合金(如青铜)。 (4)离子晶体:金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)。 ■ 易错易混 1.分子晶体不导电,溶于水后也都不导电。(　　) 2.沸点:HF<HCl<HBr<HI。(　　) 3.离子晶体是由阴、阳离子构成的,所以离子晶体能够导电。(　　) 4.共价晶体的熔点一定比离子晶体的高。(　　) 5.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子。 (　　) 6.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光。(　　) × × × × × × 提升 关键能力 考向一　化学键与晶体类型 1.在下列物质中:NaOH、Na2S、H2O2、CaC2、(NH4)2S、CCl4、C2H2、SiC、晶体硅、晶体氩。 (1)其中只含有离子键的离子晶体是________。  (2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_______________。  (3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_______。  Na2S NaOH、(NH4)2S　 (NH4)2S (4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是__________。  (5)其中形成的晶体是分子晶体的是_____________________________。  (6)其中含有极性共价键的共价晶体是______。  CaC2 H2O2、CCl4、C2H2、晶体氩 SiC 考向二　晶体性质与晶体类型 2.分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型: (1)碳化铝,黄色晶体,熔点2 200 ℃,熔融态不导电:___________。  (2)溴化铝,无色晶体,熔点98 ℃,熔融态不导电:__________。  (3)五氟化矾,无色晶体,熔点19.5 ℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮等: __________。  (4)溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电:__________。  (5)SiI4:熔点120.5 ℃,沸点287.4 ℃,易水解:___________。  (6)硼:熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大:__________。  (7)硒:熔点217 ℃,沸点685 ℃,溶于氯仿:__________。  共价晶体 分子晶体 分子晶体　 离子晶体 分子晶体 共价晶体 分子晶体 3.CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料。 Sn为第ⅣA族元素,单质Sn与干燥的Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体,SnCl4固体的晶体类型为___________。  分子晶体 考点三　常见晶体的结构模型 梳理 必备知识 1.典型的分子晶体——干冰和冰 (1)干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有______个。 (2)冰晶体中,每个水分子与相邻的___个水分子以氢键相连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成___ mol氢键。 12　 4 2 2.典型的共价晶体——金刚石、二氧化硅   结构模型、晶胞 晶体详解 (1)碳原子采取_________杂化,键角为_____________ (2)每个碳原子与周围紧邻的4个碳原子以共价键结合成_________结构,向空间伸展形成空间网状结构 (3)最小碳环由___个碳原子组成,每个碳原子被______个六元环共用 (4)金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1个C原子,晶胞内部有___个C原子,内部的C在晶胞的体对角线的处,每个金刚石晶胞中含有___个C原子 sp3　 109°28' 正四面体 6 12 4 8   结构模 型、晶胞 晶体详解 (1)Si原子采取sp3杂化,正四面体内O—Si—O键角为________ (2)每个Si原子与___个O原子形成4个共价键,Si原子位于正四面体的中心,O原子位于正四面体的顶点,同时每个O原子被__个硅氧正四面体共用,晶体中Si原子与O原子个数比为_________ (3)最小环上有____个原子,包括___个O原子和___个Si原子 (4)1 mol SiO2晶体中含Si—O数目为______ (5)SiO2晶胞中有___个Si原子位于立方晶胞的顶点,有___个Si原子位于立方晶胞的面心,还有___个Si原子与____个O原子在晶胞内构成4个硅氧四面体。每个SiO2晶胞中含有___个Si原子和____个O原子 109°28'　 4　 2 1∶2 12 6 6　 4NA 8　 6 4 　16 8 16 3.典型的离子晶体——NaCl、CsCl、CaF2 (1)NaCl型:在晶体中,每个Na+同时吸引___个Cl-,每个Cl-同时吸引___个Na+,配位数为___。每个晶胞含___个Na+和___个Cl-。 (2)CsCl型:在晶体中,每个Cl-吸引___个Cs+,每个Cs+吸引___个Cl-,配位数为___。 (3)CaF2型:在晶体中,每个C吸引___个F-,每个F-吸引___个C,每个晶胞含___个C,___个F-。 6　 6 6 4 4 8　 8　 8　 8 4 4 8 4.过渡晶体 纯粹的典型晶体是不多的,大多数晶体是它们之间的过渡晶体。 (1)几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数如下表。 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的百分数/% 62 50 41 33 由表中数据可知,以上4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键,也不是纯粹的共价键,这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体,只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。 (2)偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近,因而通常当作离子晶体来处理,如 Na2O等。同样,偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理,如Al2O3、SiO2等。 (3)像第三周期后几种元素的氧化物P2O5、SO3、Cl2O7都是分子晶体,表明离子键成分的百分数更小了,而且共价键不再贯穿整个晶体,而是局限于晶体微观空间的一个个分子中了。 5.混合型晶体 石墨层状晶体中,层与层之间的作用是__________,平均每个正六边形拥有的碳原子个数是___,C原子采取的杂化方式是_____。 范德华力 2 sp2 [问题思考] 某离子晶体的结构如图所示。 表示X位于立方体顶角, 表示Y位于立方体中心。试分析: (1)晶体中每一个Y同时吸引着____个X,每个X同时吸引着___个Y,该晶体的化学式是____________。  (2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有____个。  (3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX为____________。  4　 8　 XY2或Y2X 12　 109°28' 提升 关键能力 1.(双选)如图为冰晶体的结构模型,大球代表O原子,小球代表H原子,下列有关说法正确的是(　　) A.每个水分子与周围邻近的四个水分子间通过氢键形成冰晶体 B.冰晶体是四面体形的空间网状结构,属于共价晶体 C.冰晶体熔化时,水分子之间的空隙增大 D.含1 mol水的冰中最多含有2 mol氢键 AD 解析:A.每个水分子与周围邻近的四个水分子间通过氢键作用形成冰晶体,故A正确;B.冰晶体虽然具有空间网状结构,但分子之间是氢键,所以是分子晶体,故B错误;C.由于氢键有方向性,冰晶体中水分子之间的空隙较大,当晶体熔化时,氢键被破坏,水分子之间的空隙减小,故C错误;D.每个水分子向外通过4个氢键与另外四个水分子形成四面体,根据均摊法,含1 mol水的冰中最多含有2 mol氢键,故D正确。 2.(2026·山东淄博模拟)氮化硼(BN)晶体有多种相结构,其中的两种晶体结构如图所示。下列关于这两种晶体的说法不正确的是(　　) A.六方相氮化硼晶体含有BN小分子 B.六方相氮化硼晶体层间作用力小,所以质地软 C.立方相氮化硼晶体的熔点高、硬度大 D.六方相氮化硼晶体的结构与石墨晶体相似却不导电,原因是晶体中没有可以自由移动的电子 A 解析:A.六方相氮化硼晶体中存在共价键和分子间作用力,空间结构与石墨晶体类似,属于混合型晶体,不含BN小分子,故A错误;B.六方相氮化硼晶体层与层之间存在分子间作用力,分子间作用力比较小,所以其质地较软,故B正确;C.立方相氮化硼晶体为空间网状结构,与金刚石类似,属于共价晶体,所以其熔点高、硬度大,故C正确;D.晶体中存在可以自由移动的电子则能导电,六方相氮化硼晶体中没有可以自由移动的电子,所以不导电,故D正确。 3. (2026·山东日照模拟)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C 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 D 解析:氟化钙晶胞中,C位于顶点和面心,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。 练真题 明考向 1.正误判断 (1)(2025·甘肃卷)金属有良好的延展性,是因为离子键。(　　) (2)(2025·甘肃卷)刚玉(Al2O3)的硬度大,熔点高,因为它是共价晶体。 (　　) (3)(2025·陕晋青宁卷)氯化钠熔点高于氯化铯,是因为氯化钠离子键强于氯化铯。(　　) (4)(2025·陕晋青宁卷)离子液体导电性良好,是因为离子液体中有可移动的阴、阳离子。(　　) (5)(2025·河北卷)天然水晶呈现多面体外形,是因为原子在三维空间里呈周期性有序排列。(　　) × √ √ √ √ (6)(2025·河北卷)氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体,是因为离子晶体中离子所带电荷数越少,离子半径越大,离子晶体熔点越低。(　　) (7)(2025·山东卷)硬度:金刚石>晶体硅,是因为原子半径:Si>C。(　　) (8)(2025·山东卷)熔点:MgO>NaF,是因为离子电荷:Mg2+>Na+,O2->F-。 (　　) (9)(2025·湖南卷)熔点:C2H5NH3NO3<NH4NO3,是因为C2H5N的体积大于N。(　　) (10)(2025·湖南卷)熔点:Fe>Na,是因为Fe比Na的金属性弱。 (　　) × √ √ √ × 2.(2025·重庆卷)化合物X的晶胞如图所示,下列叙述正确的是(　　) A.X中存在π键 B.X属于混合型晶体 C.X的化学式可表示为C3N4 D.X中C原子上有1个孤电子对 C 解析:由图可知,晶胞中C原子的个数是6×=3,N原子位于晶胞内部,个数为4,则X的化学式为C3N4。A项,C、N均以单键连接,X中不含π键,A错误;B项,晶胞内只存在共价键,不是混合型晶体,B错误;C项,X的化学式为C3N4,C正确;D项,位于面心的C原子与周围4个氮原子(位于两个晶胞内)相连,其配位数为4,不存在孤电子对,D错误。 3.(2024·湖南卷)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为2LiH+C+N2Li2CN2+H2,晶胞如图所示,下列说法错误的是(　　) A.合成反应中,还原剂是LiH和C B.晶胞中含有的Li+个数为4 C.每个C周围与它最近且距离相等的Li+有8个 D.C为V形结构 D 解析:LiH中H元素为-1价,由题图中C的化合价可知,N元素为-3价,C元素为+4价,根据反应2LiH+C+N2Li2CN2+H2可知,H元素由-1价升高到0价,C元素由0价升高到+4价,N元素由0价降低到-3价,则还原剂是LiH和C,故A正确;根据均摊法可知,Li+位于晶胞的面上,则晶胞中含有的Li+个数为8×=4,故B正确;观察位于体心的C可知,与它最近且距离相等的Li+有8个,故C正确;C的中心原子C原子的价层电子对数为2+×(4+2-3×2)=2,可知C为直线形结构,故D错误。 4.(2024·甘肃卷)β-MgCl2晶体中,多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示,其中部分结构显示为图乙,下列说法错误的是(　　) A.电负性:Mg<Cl B.单质Mg是金属晶体 C.晶体中存在范德华力 D.Mg2+的配位数为3 D 解析:电负性越大的元素吸引电子的能力越强,活泼金属的电负性小于活泼非金属,因此,Mg的电负性小于 Cl,A正确;金属晶体包括金属单质及合金,单质Mg是金属晶体,B正确;由晶体结构可知,该结构中存在层状结构,层与层之间存在范德华力,C正确;由图乙中结构可知,每个Mg2+与周围6个Cl-最近且距离相等,因此,Mg2+的配位数为6,D错误。 $