3.1 物质的聚集状态与晶体的常识（7大题型，举一反三题型专练，天津专用）化学人教版选择性必修2

函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 目录导航 )>题型01 物质的聚集状态 >题型02 晶体与非晶体的区别 >题型03晶体的性质 >题型04晶胞概念的理解 )>题型05晶体化学式的确定 >题型06晶胞的计算 >题型07晶胞中粒子间距的计算及其位置的确定 >题型01物质的聚集状态 典例精讲 【典例1】A 举一反三 》 【变式1-1】D 【变式1-2】D 【变式1-3】D >题型02晶体与非晶体的区别 典例精讲 【典例2】B 举一反三 【变式2-1】B 【变式22】D 113 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 【变式2-3】B >题型03晶体的性质 典例精讲 【典例3】B 举一反三 【变式31】D 【变式32】B 【变式33】D >题型04晶胞概念的理解 典例精讲 【典例4】D 举一反三 【变式41】D 【变式42】D >题型05 晶体化学式的确定 典例精讲 【典例5】D 举一反三 【变式51】D 【变式52】CuC 【变式53】4 ZnS 4.09 >题型06晶胞的计算 213 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 典例精讲 336 【典例6】①正四面体形 ② VNap×100 考虑晶胞中粒子数的计算和单位的换算 举一反三 【变式61】C 【变式6-2】C 546 【变式6-3】①nSe ② Naa2c-1030 >题型07晶胞中粒子间距的计算及其位置的确定 典例精讲 【典例7】12 举一反三 214 【变式7-1】①12 ② Na×(ax107)）月 【变式72】共价晶体 SiP2 12 【变式7-3】D 313 第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 题型01 物质的聚集状态 题型02 晶体与非晶体的区别 题型03 晶体的性质 题型04 晶胞概念的理解 题型05 晶体化学式的确定 题型06 晶胞的计算 题型07 晶胞中粒子间距的计算及其位置的确定 题型01 物质的聚集状态 核心定义：物质的聚集状态是物质在一定温度、压强下所处的 ，主要取决于粒子间距离、粒子作用力及粒子运动状态，是物质的基本物理性质之一。 常见聚集状态：宏观上物质主要有 、 、 三种聚集状态，此外还有等离子态、液晶态等特殊聚集状态。 【解题必备】 物质的其他聚集状态的物质有非晶体、液晶、纳米材料、等离子体。 (1)非晶体是指内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体。 (2)液晶既具有液体的可流动性，又具有像晶体那样的各向异性，在折射率、磁化率、电导率等方面具有宏观物体的性质。 (3)纳米材料是指三维空间尺寸至少有一维处于纳米尺度的、具有特定功能的材料。 (4)等离子体中正、负电荷大致相等，总体来看等离子体呈准电中性，等离子体具有很好的导电性。 【典例1】（25-26高二下·天津·期末）下列关于聚集状态的描述中，错误的是 A．等离子体是由电子、阴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 B．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，表现出类似晶体的各向异性 C．区别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．晶胞是晶体结构的基本单元 【变式1-1】（25-26高三上·天津·阶段检测）结构决定性质，下列事实与解释关联不合理的是 选项 事实 解释 A 等离子体可用于制作显示器 等离子体中含有带电粒子且能自由运动 B 缺角的胆矾晶体在其饱和溶液中慢慢变为完整的晶体 晶体具有自范性 C 接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大 接近水的沸点的水蒸气通过氢键形成缔合分子 D F2比Cl2更容易与氢气化合 键长F-F小于Cl-Cl，键能F-F大于Cl-Cl A．A B．B C．C D．D 【变式1-2】（24-25高二下·天津滨海新区·期末）下列说法错误的是 A．等离子体由于具有能自由运动的带电粒子，故具有良好的导电性和流动性 B．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 C．具有各向异性的固体可能是晶体 D．物质的聚集状态只有三种：气态、液态和固态 【变式1-3】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列有关晶体的说法正确的是 A．石墨属于分子晶体 B．物质的聚集状态只有气、液、固三态 C．晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形 D．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行射线衍射实验 题型02 晶体与非晶体的区别 晶体与非晶体的核心区分依据：最本质的区别是 中粒子按一定规律呈 、 ，形成规则几何外形； 中粒子排列无规则、无周期性，无固定几何外形。 关键性质差异：晶体具有 （不同方向上的物理性质，如硬度、导热性、导电性不同），非晶体具有 （不同方向上物理性质相同）；晶体有固定的 ，熔化时温度保持不变，非晶体无固定熔点，加热时逐渐软化、熔化，温度持续升高。 其他区分特征：晶体具有 ，在适宜条件下能自发形成规则的几何外形；非晶体无自范性，无法自发形成规则外形；晶体可通过 观察到规整的衍射图谱，非晶体则无明显衍射图谱（高中阶段核心掌握熔点和各向异性差异）。 【解题必备】 1．晶体的自范性：在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。 2．晶体的各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。 3．晶体的对称性：晶体具有规则的几何外形。 4．晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列。 【易错提醒】玻璃、松香、石蜡等属于非晶体，虽外观可能规整，但粒子排列无规则，无固定熔点；晶体不一定是透明的（如石墨、金属晶体），透明的不一定是晶体（如玻璃）；晶体与非晶体在一定条件下可相互 （如非晶体玻璃加热骤冷可形成晶体）。 【典例2】（24-25高二下·天津宝坻·期中）下列说法错误的是 A．冰浮在水面上和氢键有关 B．晶体碘升华时破坏了共价键 C．人和动物体内输送氧气的血红素，是的配合物 D．晶体的熔点比较固定，非晶体则没有固定的熔点 【变式2-1】（24-25高二下·天津和平·期末）区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是 A．测定密度 B．对固体进行X射线衍射测定 C．观察外形、测定熔、沸点 D．测导电性 【变式2-2】（2026·天津·三模）下列化学用语不正确的是 A．Na与水反应的实验过程中涉及的图标：   B．甲基的电子式：   C．轨道表示式违背了泡利规则 D．晶态和非晶态SiO2粉末的X射线衍射图谱对比：   【变式2-3】（24-25高二下·天津南开·期末）下列叙述中，正确的是 A．石英玻璃和水晶都是晶体 B．粉末状的固体也可能是晶体 C．晶胞是晶体中最小的平行六面体 D．晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形 题型03 晶体的性质 核心共性性质：所有晶体均具有 、 、有 三大共性，这是晶体与非晶体的核心区别，本质是晶体中 具有规律性和稳定性。 主要物理性质：晶体的物理性质主要包括 、 、 、 等，其性质差异由粒子间作用力的类型和强度决定，不同类型晶体（分子晶体、共价晶体、离子晶体）的物理性质差异显著。 性质规律：粒子间作用力越强，晶体的硬度越大、熔点越高、稳定性越强； （如金刚石）粒子间为 ，作用力最强，硬度和熔点最高； （如干冰）粒子间为 ，作用力最弱，硬度和熔点最低； （如NaCl）介于二者之间。 特殊性质说明：晶体的 仅针对 ， （如金属铜）因包含多个取向不同的单晶体，整体表现为各向同性；部分晶体（如石墨、金属晶体）具有良好的导电性和延展性，而共价晶体、多数离子晶体不导电（熔融态离子晶体可导电）。 【典例3】（26-27高三上·天津·开学考试）下列叙述错误的是 A．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 B．外观呈现规则多面体的物质，内部微观粒子在三维空间一定呈周期性有序排列 C．晶体具有各向异性所以用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭圆形 D．乙醇和水都是极性分子，符合相似相溶原理，且它们易形成分子间氢键，故乙醇易溶于水 【变式3-1】（25-26高二下·天津蓟州·期末）结构决定性质是基本的化学学科思想。下列说法正确的是 A．的稳定性强于是因为分子间可形成氢键 B．饱和溶液降温析出的晶体具有规则的几何外形是因为晶体具有各向异性 C．乙酸的酸性弱于甲酸是因为甲基的推电子效应强于氢原子，使羧基中的羟基极性增大，更难电离出氢离子 D．易溶于溶液而不易溶于水是因为 【变式3-2】（25-26高二上·天津·期末）物质结构决定性质，下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 原子半径：O>F 最外层电子数 B 碱性： -CH3为推电子基，-Cl为吸电子基 C 键角：CH4>NH3 电负性 D 晶体中每个分子紧邻的分子数：干冰>冰 晶体类型不同 A．A B．B C．C D．D 【变式3-3】（24-25高二下·天津南开·期中）结构决定性质，下列物质的结构与性质不相符的是 选项 结构 性质 A 金刚石中C原子形成共价键三维骨架结构 金刚石具有很高的硬度 B 铜中含有自由电子和金属阳离子 铜能导电 C 1-己烯含有碳碳双键 1-己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D 白磷分子为正四面体结构 白磷在空气中易自燃 A．A B．B C．C D．D 题型04 晶胞概念的理解 核心定义： 是描述 的 ，是晶体中最小的、可重复的 ，晶胞在空间中通过 （无间隙、无重叠）的方式堆积，形成整个晶体。 核心特征：晶胞具有 和 ，晶胞的形状和大小由晶体的结构决定，常见的晶胞形状为 （如面心立方、体心立方、简单立方），也有六方晶胞等其他形状（高中阶段重点掌握立方体晶胞）。 晶胞与晶体的关系：无数个晶胞通过无隙并置堆积形成晶体，晶胞的粒子排列规律与晶体完全一致；晶胞的边长（ ）决定晶体的大小，晶胞参数越大，晶体中粒子间距离越大，相关物理性质（如熔点）也会相应变化。 【解题必备】 对晶胞的理解 “无隙”指相邻的晶胞之间没有任何间隙，一个晶胞与相邻的晶胞完全共顶点、共棱、共面。 “并置”指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。一个晶胞到另一个晶胞只需平移，不需转动。 “完全等同”指同一晶体中所有晶胞的形状、内部的原子种类、个数及几何排列完全相同。 【典例4】（24-25高二下·天津河北·期末）下列化学用语表述正确的是 A．CH4的球棍模型： B．NaCl晶体的晶胞： C．丁二烯的键线式： D．基态Cr原子的价层电子轨道表示式： 【变式4-1】（24-25高二下·天津北辰·期中）有关结构如图所示，下列说法中正确的是    A．在晶体中，距最近的有6个，距最近且相等的也6个 B．在的晶体中，含有个晶胞 C．在金刚石晶体和石墨晶体都有六元环。金刚石转化为石墨为物理变化 D．该气态团族分子的分子式为或 【变式4-2】（24-25高二下·天津·期末）下列关于晶体的说法，不正确的是 ①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性； ②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体； ③共价键可决定分子晶体的熔、沸点； ④和两种晶体中，的离子键键能较小，所以其熔点比较低； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列； ⑥受热分解生成和，既破坏了离子键，也破坏了共价键； ⑦干冰晶体中，一个分子周围有12个分子紧邻； A．①②③ B．②③⑦ C．④⑤⑥ D．②③④ 题型05 晶体化学式的确定 核心原则：确定晶体化学式的核心是计算 ，晶体的化学式表示晶胞中各类粒子的 ，而非晶胞中粒子的实际个数，也不表示分子的组成（共价晶体、离子晶体无独立分子）。 粒子归属计算方法：晶胞中粒子的 由其 决定，核心公式为： （每个顶点被8个晶胞共用）、 （每个棱被4个晶胞共用）、 （每个面被2个晶胞共用）、 （完全属于一个晶胞）。 核心步骤：第一步，确定晶胞中各类粒子的位置（顶点、棱上、面心、体心）；第二步，根据归属比例计算各类粒子的实际归属个数；第三步，将各类粒子的归属个数化为最简整数比，即为晶体的 。 【易错提醒】解题过程中容易把团簇分子和纳米粒子当做晶胞处理，从而解错试题。团簇分子和纳米粒子的化学式包含团簇分子和纳米粒子中的所有原子，而不是原子个数的最简整数比。 【典例5】（25-26高二下·天津·期中）X、Y、Z三种元素的原子序数依次递增，元素X与Y属同主族元素；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z位于第四周期，Z2+基态离子的价层电子排布式为3d10。Y与Z所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。下列相关叙述错误的是 A．由晶胞得知该化合物化学式为ZnS B．晶胞中Z离子周围等距且紧邻的Y离子的数目为4 C．YX2的空间结构为V形 D．气态氢化物的稳定性：H2X<H2Y 【变式5-1】（24-25高二下·天津南开·期末）有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是 A．在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-的个数为6 B．在CaF2晶体中，每个晶胞中Ca2+的个数为4 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目之比为1：2 D．由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE 【变式5-2】（25-26高二下·天津·期末 节选）铜的一种化合物的晶胞如图所示，其化学式为________。 【变式5-3】（25-26高二下·天津和平·期末 节选）立方晶胞如下图所示。 在该晶胞中，X离子的数目为___________；该化合物的化学式为___________，其晶胞边长为540.0 pm，密度为___________(列式并计算)。（X为Zn， Y为S） 题型06 晶胞的计算 核心计算类型：高中阶段晶胞的核心计算主要包括两类—— （基础）和 （重点），此外还有 、 的相关推导计算，均围绕晶胞结构和粒子归属规律展开。 粒子个数计算：核心是遵循晶胞 ，分别计算顶点、棱上、面心、体心粒子的归属个数，汇总得到晶胞中各类粒子的总个数（或个数比），具体方法与晶体化学式确定中的粒子计算一致，是后续密度计算的基础。 晶胞密度计算：核心公式为 （ρ为密度，m为晶胞质量，V为晶胞体积）；其中m=（晶胞中粒子总个数× ）/ ，V=晶胞参数³（立方体晶胞，晶胞参数为边长a），计算时需注意 （如晶胞参数单位为cm，摩尔质量为g/mol）。 【解题必备】三种常见晶胞晶体密度的计算 说明：计算中常出现的问题：①NA个晶胞质量和摩尔质量关系； ②金属原子半径和立方体边长关系；③NA个晶胞体积忘记乘以NA ；④单位关系换算1 nm= 1000 pm=10-9m。 【典例6】（25-26高二下·天津静海·期中 节选）氮化镓是一种半导体材料，晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b)，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。 ①  与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为_______。 ②阿伏加德罗常数的值为，GaN晶体的密度为ρ g·cm-3，则GaN晶胞边长为_______pm。(已知Ga的相对原子质量约为70，N的相对原子质量约为14) 学法题：使用公式进行晶胞计算时需要考虑什么因素：_______。 【变式6-1】（24-25高二下·天津·期中）信息1：实验测得与氯元素形成的化合物实际组成为，其球棍模型如图。 在加热时易升华，与过量的溶液反应可生成。 信息2：某种镁铝合金可作为储氢材料，该合金晶胞结构如图。 下列说法正确的是 A．属于离子晶体 B．离子半径： C．的空间构型为正四面体 D．镁铝合金晶体中，每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为8 【变式6-2】（24-25高二下·天津·阶段练习）NaH的晶胞结构如图所示，已知其晶胞边长为a。下列说法错误的是 A．每个钠离子周围距离相等且最近的氢离子有6个 B．该晶胞中含有氢离子的数目为4 C．该晶胞中两个氢离子之间的最短距离为 D．基态钠离子的电子排布式为 【变式6-3】（25-26高二下·天津·阶段检测）一种铟硒半导体晶体的晶胞如图，晶胞底面边长为，高为。 ①该晶体的化学式为_____。 ②阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为_____。已知：。(写出表达式) 题型07 晶胞中粒子间距的计算及其位置的确定 核心定义：晶胞中粒子间距是指晶胞内相邻粒子中心的距离，主要包括相邻顶点粒子间距、顶点与体心粒子间距、面心与面心粒子间距等，计算核心是依托 （重点为立方体晶胞），结合几何关系推导。 立方体晶胞核心计算规律：设 为a（立方体边长），则相邻顶点粒子间距为a（顶点连线为晶胞边长）；顶点与体心粒子间距为√3a/2（体心到顶点的连线为立方体体对角线的一半）；面心与面心粒子间距为√2a/2（面心连线为立方体 的一半）。 【解题必备】微粒间距离的计算常常涉及晶体密度、NA、m、晶体体积等数据，解答这类题目时，一要掌握“均摊法”原理，二要熟悉常见晶体的结构特征，三要明确微粒的位置，结合数学知识，找出所求微粒间的距离与 边长、面对角线或者体对角线的关系。 【易错提醒】：计算时需明确粒子间距对应的几何关系，避免混淆面对角线和体对角线；若晶胞为非立方体（如六方晶胞），需结合对应几何图形推导，高中阶段重点掌握立方体晶胞的粒子间距计算；计算结果需保留合理精度，结合晶胞参数单位规范书写。 【典例7】（25-26高三上·天津静海·期中）CaTiO3的晶胞如图所示，该晶体中每个周围与它最近且相等距离的数目是_____。 【变式7-1】（2026·天津·模拟预测 节选）晶体是一种性能良好的光学材料，其晶胞为立方体，边长为，晶胞中、、分别处于顶点、体心、面心位置，结构如下图所示。 ①与紧邻的有____________个。 ②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体密度的表达式为______________________。 【变式7-2】（25-26高二下·天津静海·阶段检测）Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图：该晶体类型___________，该化合物的化学式为___________，Si原子周围等距最近的Si原子有___________个。 【变式7-3】（24-25高二上·天津和平·期末）立方晶胞结构如图所示(白球代表)，设晶胞参数为。下列说法错误的是 A．该晶胞含有4个 B．两个之间最近的距离为 C．基态的未成对电子数为4 D．每个周围距离最近且等距的数为4 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 题型01 物质的聚集状态 题型02 晶体与非晶体的区别 题型03 晶体的性质 题型04 晶胞概念的理解 题型05 晶体化学式的确定 题型06 晶胞的计算 题型07 晶胞中粒子间距的计算及其位置的确定 题型01 物质的聚集状态 核心定义：物质的聚集状态是物质在一定温度、压强下所处的物理状态，主要取决于粒子间距离、粒子作用力及粒子运动状态，是物质的基本物理性质之一。 常见聚集状态：宏观上物质主要有气态、液态、固态三种聚集状态，此外还有等离子态、液晶态等特殊聚集状态。 【解题必备】 物质的其他聚集状态的物质有非晶体、液晶、纳米材料、等离子体。 (1)非晶体是指内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体。 (2)液晶既具有液体的可流动性，又具有像晶体那样的各向异性，在折射率、磁化率、电导率等方面具有宏观物体的性质。 (3)纳米材料是指三维空间尺寸至少有一维处于纳米尺度的、具有特定功能的材料。 (4)等离子体中正、负电荷大致相等，总体来看等离子体呈准电中性，等离子体具有很好的导电性。 【典例1】（25-26高二下·天津·期末）下列关于聚集状态的描述中，错误的是 A．等离子体是由电子、阴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 B．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，表现出类似晶体的各向异性 C．区别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．晶胞是晶体结构的基本单元 【答案】A 【详解】A．等离子体整体呈电中性，组成包含电子、阳离子、电中性粒子，不含阴离子，A错误； B．液晶是介于液态和晶态之间的介晶态，既具有液体的流动性，又具有类似晶体的各向异性，该描述正确，B正确； C．晶体有周期性有序的微观结构，X射线衍射会出现特征衍射峰，非晶体无周期性结构，衍射图谱为漫峰，X射线衍射实验是区分晶体和非晶体最科学的方法，C正确； D．晶胞是描述晶体结构的基本重复单元，通过晶胞的排列可构成整个晶体，D正确； 故选A。 【变式1-1】（25-26高三上·天津·阶段检测）结构决定性质，下列事实与解释关联不合理的是 选项 事实 解释 A 等离子体可用于制作显示器 等离子体中含有带电粒子且能自由运动 B 缺角的胆矾晶体在其饱和溶液中慢慢变为完整的晶体 晶体具有自范性 C 接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大 接近水的沸点的水蒸气通过氢键形成缔合分子 D F2比Cl2更容易与氢气化合 键长F-F小于Cl-Cl，键能F-F大于Cl-Cl A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．等离子体含有带电粒子且能自由运动，这使其能够导电和发光，从而适用于显示器，解释合理，A正确； B．晶体自范性是指晶体能自发形成规则几何外形的性质，缺角胆矾晶体在饱和溶液中通过溶解-再结晶过程恢复完整，正是自范性的体现，解释合理，B正确； C．接近沸点时，水蒸气分子通过氢键形成缔合分子（如二聚体），导致测定的平均相对分子质量大于单个分子，解释合理，C正确； D．原子半径F＜Cl，故而实际键长：F-F小于Cl-Cl，但F-F的键长短原子核距离近，同种电荷排斥力强，Cl-Cl键原子核距离远，同种电荷排斥力小，所以键能：F-F＜Cl-Cl，故而F2比Cl2更易与H2化合是因F-F键能较小，键能关系错误导致解释不合理，D错误； 故选D。 【变式1-2】（24-25高二下·天津滨海新区·期末）下列说法错误的是 A．等离子体由于具有能自由运动的带电粒子，故具有良好的导电性和流动性 B．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 C．具有各向异性的固体可能是晶体 D．物质的聚集状态只有三种：气态、液态和固态 【答案】D 【详解】A．等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动，使等离子体具有很好的导电性，也具有很高的温度和流动性，应用比较广泛，故A正确； B．由于晶体具有自范性，缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，故B正确； C．晶体具有各向异性和自范性，具有各向异性的固体可能是晶体，故C正确； D．物质的聚集状态除了有三种：气态、液态和固态外，还有一些特殊的状态，比如液晶，故D错误。 综上所述，答案为D。 【变式1-3】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列有关晶体的说法正确的是 A．石墨属于分子晶体 B．物质的聚集状态只有气、液、固三态 C．晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形 D．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行射线衍射实验 【答案】D 【详解】A．石墨属于混合晶体，故A错误； B．物质的聚集状态除气、液、固三态外，还有非晶体、液晶、等离子体等状态，故B错误； C．晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，故C错误； D．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行射线衍射实验，故D正确； 选D。 题型02 晶体与非晶体的区别 晶体与非晶体的核心区分依据：最本质的区别是粒子排列是否规则——晶体中粒子按一定规律呈周期性、有序排列，形成规则几何外形；非晶体中粒子排列无规则、无周期性，无固定几何外形。 关键性质差异：晶体具有各向异性（不同方向上的物理性质，如硬度、导热性、导电性不同），非晶体具有各向同性（不同方向上物理性质相同）；晶体有固定的熔点，熔化时温度保持不变，非晶体无固定熔点，加热时逐渐软化、熔化，温度持续升高。 其他区分特征：晶体具有自范性，在适宜条件下能自发形成规则的几何外形；非晶体无自范性，无法自发形成规则外形；晶体可通过X射线衍射图谱观察到规整的衍射图谱，非晶体则无明显衍射图谱（高中阶段核心掌握熔点和各向异性差异）。 【解题必备】 1．晶体的自范性：在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。 2．晶体的各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。 3．晶体的对称性：晶体具有规则的几何外形。 4．晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列。 【易错提醒】玻璃、松香、石蜡等属于非晶体，虽外观可能规整，但粒子排列无规则，无固定熔点；晶体不一定是透明的（如石墨、金属晶体），透明的不一定是晶体（如玻璃）；晶体与非晶体在一定条件下可相互转化（如非晶体玻璃加热骤冷可形成晶体）。 【典例2】（24-25高二下·天津宝坻·期中）下列说法错误的是 A．冰浮在水面上和氢键有关 B．晶体碘升华时破坏了共价键 C．人和动物体内输送氧气的血红素，是的配合物 D．晶体的熔点比较固定，非晶体则没有固定的熔点 【答案】B 【详解】A．冰具有四面体的晶体结构，这个四面体是通过氢键形成的，这种通过氢键形成的定向有序排列，空间利用率较小，使得冰密度比水小，A正确； B．碘晶体是分子晶体，碘升华时破坏的是分子间作用力，而物质分子内的共价键没有破坏，B错误； C．血液中起输送氧气作用的血红素是Fe2+的配合物，C正确； D．晶体有自范性，各向异性，且晶体具有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，D正确； 故选B。 【变式2-1】（24-25高二下·天津和平·期末）区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是 A．测定密度 B．对固体进行X射线衍射测定 C．观察外形、测定熔、沸点 D．测导电性 【答案】B 【详解】构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验，故选：B。 【变式2-2】（2026·天津·三模）下列化学用语不正确的是 A．Na与水反应的实验过程中涉及的图标：   B．甲基的电子式：   C．轨道表示式违背了泡利规则 D．晶态和非晶态SiO2粉末的X射线衍射图谱对比：   【答案】D 【详解】 A．Na与水剧烈反应生成氢气和强腐蚀性氢氧化钠，实验过程中需佩戴护目镜，注意通风，实验后洗手，切割金属钠时防止小刀划伤，所以涉及的图标 ，故A正确； B．甲基的结构简式为-CH3，电子式为 ，故B正确； C．由泡利不相容原理可知，每个原子轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，轨道表示式违背了泡利规则，故C正确； D．晶态二氧化硅的X 射线衍射峰是由尖锐峰(窄峰)组成，而非晶态二氧化硅的粉末 X 射线衍射峰的数量较少且呈弥散状(为宽峰或馒头峰)，有尖锐峰的为晶态SiO2，故D错误； 选D。 【变式2-3】（24-25高二下·天津南开·期末）下列叙述中，正确的是 A．石英玻璃和水晶都是晶体 B．粉末状的固体也可能是晶体 C．晶胞是晶体中最小的平行六面体 D．晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形 【答案】B 【详解】A．石英玻璃是非晶体，而水晶是晶体，因此两者不都是晶体，A错误； B．若粉末状固体由微小晶粒组成，每个颗粒仍为晶体，B正确； C．晶胞是晶体最小重复单位，晶胞一般为平行六面体，但不一定都是平行六面体，C错误； D．晶体与非晶体的根本区别在于内部结构是否有序，而非几何外形，D错误； 故选B。 题型03 晶体的性质 核心共性性质：所有晶体均具有固定熔点、粒子有序排列、有自范性三大共性，这是晶体与非晶体的核心区别，本质是晶体中粒子间作用力具有规律性和稳定性。 主要物理性质：晶体的物理性质主要包括硬度、导热性、导电性、延展性等，其性质差异由粒子间作用力的类型和强度决定，不同类型晶体（分子晶体、共价晶体、离子晶体）的物理性质差异显著。 性质规律：粒子间作用力越强，晶体的硬度越大、熔点越高、稳定性越强；共价晶体（如金刚石）粒子间为共价键，作用力最强，硬度和熔点最高；分子晶体（如干冰）粒子间为范德华力，作用力最弱，硬度和熔点最低；离子晶体（如NaCl）介于二者之间。 特殊性质说明：晶体的各向异性仅针对单晶体，多晶体（如金属铜）因包含多个取向不同的单晶体，整体表现为各向同性；部分晶体（如石墨、金属晶体）具有良好的导电性和延展性，而共价晶体、多数离子晶体不导电（熔融态离子晶体可导电）。 【典例3】（26-27高三上·天津·开学考试）下列叙述错误的是 A．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 B．外观呈现规则多面体的物质，内部微观粒子在三维空间一定呈周期性有序排列 C．晶体具有各向异性所以用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭圆形 D．乙醇和水都是极性分子，符合相似相溶原理，且它们易形成分子间氢键，故乙醇易溶于水 【答案】B 【详解】A．饱和溶液中存在溶解结晶平衡，缺角的氯化钠晶体可通过晶体的自范性慢慢变为完美的立方体块，A正确； B．外观呈现规则多面体的物质可能是人为加工得到的非晶体（如打磨成规则多面体的玻璃），其内部微观粒子在三维空间不呈周期性有序排列，B错误； C．水晶属于晶体，具有各向异性，不同方向导热性不同，因此用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭圆形，C正确； D．乙醇和水都是极性分子，符合相似相溶原理，且二者分子间易形成氢键，因此乙醇易溶于水，D正确； 故选B。 【变式3-1】（25-26高二下·天津蓟州·期末）结构决定性质是基本的化学学科思想。下列说法正确的是 A．的稳定性强于是因为分子间可形成氢键 B．饱和溶液降温析出的晶体具有规则的几何外形是因为晶体具有各向异性 C．乙酸的酸性弱于甲酸是因为甲基的推电子效应强于氢原子，使羧基中的羟基极性增大，更难电离出氢离子 D．易溶于溶液而不易溶于水是因为 【答案】D 【详解】A．的稳定性由共价键的键能决定，氢键是分子间作用力，仅影响熔沸点等物理性质，与化学稳定性无关，A错误； B．晶体析出具有规则几何外形是因为晶体具有自范性，各向异性指晶体不同方向物理性质存在差异，和几何外形无关，B错误； C．甲基的推电子效应会使羧基中羟基的键极性减小，更难电离出氢离子，因此乙酸酸性弱于甲酸，C错误； D．是非极性分子，难溶于极性溶剂水，而溶液中存在，可发生反应，因此易溶于溶液，D正确； 故选D。 【变式3-2】（25-26高二上·天津·期末）物质结构决定性质，下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 原子半径：O>F 最外层电子数 B 碱性： -CH3为推电子基，-Cl为吸电子基 C 键角：CH4>NH3 电负性 D 晶体中每个分子紧邻的分子数：干冰>冰 晶体类型不同 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．原子半径O>F，因同周期元素核电荷数越大半径越小，结构因素是核电荷数，而非最外层电子数，A错误； B．对甲基苯胺中-CH3为推电子基，使氨基电子云密度增大，结合质子能力变强，碱性强于苯胺；对氯苯胺中-Cl为吸电子基，使氨基电子云密度减小，碱性弱于苯胺，结构因素解释正确，B正确； C．CH4键角大于NH3，因NH3中心原子有孤电子对，孤电子对排斥力大于成键电子对，结构因素是孤电子对数不同，而非电负性，C错误； D．干冰（12个紧邻分子）与冰（4个紧邻分子）均为分子晶体，但冰中氢键导致堆积方式不同，结构因素非晶体类型，D错误； 故答案选B。 【变式3-3】（24-25高二下·天津南开·期中）结构决定性质，下列物质的结构与性质不相符的是 选项 结构 性质 A 金刚石中C原子形成共价键三维骨架结构 金刚石具有很高的硬度 B 铜中含有自由电子和金属阳离子 铜能导电 C 1-己烯含有碳碳双键 1-己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D 白磷分子为正四面体结构 白磷在空气中易自燃 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．金刚石中的C-C键非常强，C原子所有价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子， C原子之间相互连接，形成共价键三维骨架结构，这种稳定的共价键结构使得金刚石在受到外力作用时难以发生形变或断裂，从而表现出极高的硬度，A正确； B．铜中含有自由电子和金属阳离子，自由电子在外加电场作用下能够定向移动，因此铜能导电，B正确； C．1-己烯含有碳碳双键，碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此1-己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确； D．白磷在空气中易自然，是因为白磷的着火点低，在常温下，白磷可能因为受到轻微的摩擦、撞击等而达到着火点，从而发生自燃，D错误； 故答案选D。 题型04 晶胞概念的理解 核心定义：晶胞是描述晶体结构的基本单元，是晶体中最小的、可重复的周期性结构单元，晶胞在空间中通过无隙并置（无间隙、无重叠）的方式堆积，形成整个晶体。 核心特征：晶胞具有周期性和重复性，晶胞的形状和大小由晶体的结构决定，常见的晶胞形状为立方体晶胞（如面心立方、体心立方、简单立方），也有六方晶胞等其他形状（高中阶段重点掌握立方体晶胞）。 晶胞与晶体的关系：无数个晶胞通过无隙并置堆积形成晶体，晶胞的粒子排列规律与晶体完全一致；晶胞的边长（晶胞参数）决定晶体的大小，晶胞参数越大，晶体中粒子间距离越大，相关物理性质（如熔点）也会相应变化。 【解题必备】 对晶胞的理解 “无隙”指相邻的晶胞之间没有任何间隙，一个晶胞与相邻的晶胞完全共顶点、共棱、共面。 “并置”指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。一个晶胞到另一个晶胞只需平移，不需转动。 “完全等同”指同一晶体中所有晶胞的形状、内部的原子种类、个数及几何排列完全相同。 【典例4】（24-25高二下·天津河北·期末）下列化学用语表述正确的是 A．CH4的球棍模型： B．NaCl晶体的晶胞： C．丁二烯的键线式： D．基态Cr原子的价层电子轨道表示式： 【答案】D 【详解】 A．该模型为CH4的空间充填模型而非球棍模型，其球棍模型为，A错误； B．晶胞要求是“无隙并置”，B选项给出的立方体平移一个单位后，顶点并不能重叠，所以不是NaCl的晶胞，B错误； C．丁二烯的键线式为，C错误； D．Cr是第24号元素，价电子排布式为3d54s1，其价层电子轨道表示式：，D正确； 故选D。 【变式4-1】（24-25高二下·天津北辰·期中）有关结构如图所示，下列说法中正确的是    A．在晶体中，距最近的有6个，距最近且相等的也6个 B．在的晶体中，含有个晶胞 C．在金刚石晶体和石墨晶体都有六元环。金刚石转化为石墨为物理变化 D．该气态团族分子的分子式为或 【答案】D 【详解】A．在晶体中，以体心氯离子为例，距最近的有6个；以底面面心钠离子，同层、上下层各有4个距最近且相等的，故共12个，A错误； B．据“均摊法”，1个晶胞中含个Ca2+、8个F-，则1个晶胞含有4个；的为1mol，其晶体中含有0.25个晶胞；B错误； C．金刚石和石墨为不同的两种物质，金刚石转化为石墨为化学变化，C错误； D．该气态团族分子中含有4个E、4个F，则其分子式为或，D正确； 故选D。 【变式4-2】（24-25高二下·天津·期末）下列关于晶体的说法，不正确的是 ①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性； ②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体； ③共价键可决定分子晶体的熔、沸点； ④和两种晶体中，的离子键键能较小，所以其熔点比较低； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列； ⑥受热分解生成和，既破坏了离子键，也破坏了共价键； ⑦干冰晶体中，一个分子周围有12个分子紧邻； A．①②③ B．②③⑦ C．④⑤⑥ D．②③④ 【答案】D 【详解】①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性，故①正确； ②含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子，故②错误； ③共价键可决定原子晶体的熔、沸点，分子间作用力决定分子晶体的熔、沸点，故③错误； ④MgO和NaCl两种晶体中， MgO中离子半径小、离子所带电荷多，晶格能较大，所以其熔点比较高，故④错误； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列，故⑤正确; ⑥受热分解生成和，破坏了Na+和之间的离子键，也破坏了中的共价键，故⑥正确； ⑦干冰晶体中，一个分子周围有12个分子紧邻，故⑦正确； 错误的是②③④，选D。 题型05 晶体化学式的确定 核心原则：确定晶体化学式的核心是计算晶胞中各类粒子的个数比，晶体的化学式表示晶胞中各类粒子的最简整数比，而非晶胞中粒子的实际个数，也不表示分子的组成（共价晶体、离子晶体无独立分子）。 粒子归属计算方法：晶胞中粒子的归属由其位置决定，核心公式为：顶点粒子归属数=1/8（每个顶点被8个晶胞共用）、棱上粒子归属数=1/4（每个棱被4个晶胞共用）、面心粒子归属数=1/2（每个面被2个晶胞共用）、体心粒子归属数=1（完全属于一个晶胞）。 核心步骤：第一步，确定晶胞中各类粒子的位置（顶点、棱上、面心、体心）；第二步，根据归属比例计算各类粒子的实际归属个数；第三步，将各类粒子的归属个数化为最简整数比，即为晶体的化学式。 【易错提醒】解题过程中容易把团簇分子和纳米粒子当做晶胞处理，从而解错试题。团簇分子和纳米粒子的化学式包含团簇分子和纳米粒子中的所有原子，而不是原子个数的最简整数比。 【典例5】（25-26高二下·天津·期中）X、Y、Z三种元素的原子序数依次递增，元素X与Y属同主族元素；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z位于第四周期，Z2+基态离子的价层电子排布式为3d10。Y与Z所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。下列相关叙述错误的是 A．由晶胞得知该化合物化学式为ZnS B．晶胞中Z离子周围等距且紧邻的Y离子的数目为4 C．YX2的空间结构为V形 D．气态氢化物的稳定性：H2X<H2Y 【答案】D 【分析】首先推导元素，Y基态原子3p轨道有4个电子，电子排布为，故Y为S；X与Y同主族且原子序数更小，故X为O；Z位于第四周期，价层电子排布为，Z原子价层电子排布为，故Z为Zn。 【详解】A． 根据均摊法，晶胞中Z的数目为，Y位于晶胞内部，数目为4，二者个数比为1:1，化学式为，A正确； B．该晶胞为立方硫化锌结构，的配位数为4，即Z离子周围等距且紧邻的Y离子数目为4，B正确； C．为，中心S原子价层电子对数为，含1对孤电子对，空间结构为V形，C正确； D．同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性，气态氢化物稳定性，即，D错误； 故答案为D。 【变式5-1】（24-25高二下·天津南开·期末）有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是 A．在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-的个数为6 B．在CaF2晶体中，每个晶胞中Ca2+的个数为4 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目之比为1：2 D．由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE 【答案】D 【详解】A．在NaCl晶体中，一个Na+周围最近的Cl-为6个，一个Cl-周围最近的Na+为6个，A正确； B．在CaF2晶体中，Ca2+位于晶胞的顶角和面心，每个晶胞中Ca2+的个数为8×4，B正确； C．在金刚石晶体中，每个碳原子周围有4个碳碳键，一个碳碳键被两个碳原子共有，碳原子与碳碳键数目之比为1：2，C正确； D．E原子和F原子构成的气态团簇分子，分子式为E4F4或F4E4，D错误； 答案选D。 【变式5-2】（25-26高二下·天津·期末 节选）铜的一种化合物的晶胞如图所示，其化学式为________。 【答案】CuCl 【详解】 由晶胞结构图可知，空心球代表的原子位于晶胞的顶点和面心，其个数为 ；实心球代表的原子全部位于晶胞内部，个数为4，与的原子个数比为 ，故该化合物的化学式为。 【变式5-3】（25-26高二下·天津和平·期末 节选）立方晶胞如下图所示。 在该晶胞中，X离子的数目为___________；该化合物的化学式为___________，其晶胞边长为540.0 pm，密度为___________(列式并计算)。（X为Zn， Y为S） 【答案】4 ZnS 4.09 【详解】由晶胞结构可知，X离子（黑球）位于晶胞的8个顶点和6个面心，其数目为；Y离子（白球）完全位于晶胞内部，数目为4。X与Y的原子个数比为1:1，故该化合物的化学式为ZnS。晶胞的质量，体积，则密度 题型06 晶胞的计算 核心计算类型：高中阶段晶胞的核心计算主要包括两类——晶胞中粒子个数计算（基础）和晶胞密度计算（重点），此外还有晶胞参数、粒子半径的相关推导计算，均围绕晶胞结构和粒子归属规律展开。 粒子个数计算：核心是遵循晶胞粒子归属规律，分别计算顶点、棱上、面心、体心粒子的归属个数，汇总得到晶胞中各类粒子的总个数（或个数比），具体方法与晶体化学式确定中的粒子计算一致，是后续密度计算的基础。 晶胞密度计算：核心公式为ρ=m/V（ρ为密度，m为晶胞质量，V为晶胞体积）；其中m=（晶胞中粒子总个数×摩尔质量）/阿伏伽德罗常数，V=晶胞参数³（立方体晶胞，晶胞参数为边长a），计算时需注意单位统一（如晶胞参数单位为cm，摩尔质量为g/mol）。 【解题必备】三种常见晶胞晶体密度的计算 说明：计算中常出现的问题：①NA个晶胞质量和摩尔质量关系； ②金属原子半径和立方体边长关系；③NA个晶胞体积忘记乘以NA ；④单位关系换算1 nm= 1000 pm=10-9m。 【典例6】（25-26高二下·天津静海·期中 节选）氮化镓是一种半导体材料，晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b)，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。 ①  与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为_______。 ②阿伏加德罗常数的值为，GaN晶体的密度为ρ g·cm-3，则GaN晶胞边长为_______pm。(已知Ga的相对原子质量约为70，N的相对原子质量约为14) 学法题：使用公式进行晶胞计算时需要考虑什么因素：_______。 【答案】 ①正四面体形 ② ×1010， 考虑晶胞中粒子数的计算和单位的换算 【详解】 ①金刚石晶胞中，与内部碳原子相连的4个原子构成正四面体结构，晶胞中与同一个原子相连的N原子也构成正四面体空间构型； ②晶胞中位于顶点和面心，则原子数：，N原子数：内部4个，即晶胞中含4个，晶胞质量，设晶胞边长为，则晶胞体积，由得 ； 学法题：用公式进行晶胞计算时，需要考虑的因素：粒子数的计算和单位的换算。 【变式6-1】（24-25高二下·天津·期中）信息1：实验测得与氯元素形成的化合物实际组成为，其球棍模型如图。 在加热时易升华，与过量的溶液反应可生成。 信息2：某种镁铝合金可作为储氢材料，该合金晶胞结构如图。 下列说法正确的是 A．属于离子晶体 B．离子半径： C．的空间构型为正四面体 D．镁铝合金晶体中，每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为8 【答案】C 【详解】A．Al2Cl6加热时易升华的性质说明Al2Cl6是由分子构成，Al2Cl6晶体是分子晶体，故A错误； B．Cl-有3个电子层，Mg2+和Al3+电子层结构相同，都是2个电子层，故Cl-半径最大，Mg2+和Al3+电子层结构相同，Mg2+的核电荷数小，半径大，故离子半径，故B错误； C．中Al有4个价层电子对，空间构型为正四面体形，故C正确； D．由晶胞结构图可知，晶体中每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为4，故D错误； 答案选C。 【变式6-2】（24-25高二下·天津·阶段练习）NaH的晶胞结构如图所示，已知其晶胞边长为a。下列说法错误的是 A．每个钠离子周围距离相等且最近的氢离子有6个 B．该晶胞中含有氢离子的数目为4 C．该晶胞中两个氢离子之间的最短距离为 D．基态钠离子的电子排布式为 【答案】C 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钠离子与位于棱上的氢离子距离最近，则每个钠离子周围距离相等且最近的氢离子有6个，故A正确； B．由晶胞结构可知，晶胞中位于棱上和体心的氢离子个数为12×+1=4，故B正确； C．由晶胞结构可知，氢离子之间距离最短的为每相邻两条棱中点的距离，由勾股定理可知，两个氢离子之间的最短距离为=，故C错误； D．钠元素的原子序数为11，基态钠离子的电子排布式为 ，故D正确； 故选C。 【变式6-3】（25-26高二下·天津·阶段检测）一种铟硒半导体晶体的晶胞如图，晶胞底面边长为，高为。 ①该晶体的化学式为_____。 ②阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为_____。已知：。(写出表达式) 【答案】①InSe2 ② 【详解】①用均摊法计算晶胞内原子数：Se原子位于晶胞的8个顶点，数目为，上下底面面心两个，数目为，还有4个位于晶胞侧面面心，数目为，所以Se原子数目为4；In原子全部位于晶胞侧面面上，数目为，In和Se原子个数比为1:2，因此化学式为InSe2。 ②晶胞体积，晶胞的总质量，根据密度公式，代入得到。 题型07 晶胞中粒子间距的计算及其位置的确定 核心定义：晶胞中粒子间距是指晶胞内相邻粒子中心的距离，主要包括相邻顶点粒子间距、顶点与体心粒子间距、面心与面心粒子间距等，计算核心是依托晶胞形状（重点为立方体晶胞），结合几何关系推导。 立方体晶胞核心计算规律：设晶胞参数为a（立方体边长），则相邻顶点粒子间距为a（顶点连线为晶胞边长）；顶点与体心粒子间距为√3a/2（体心到顶点的连线为立方体体对角线的一半）；面心与面心粒子间距为√2a/2（面心连线为立方体面对角线的一半）。 【解题必备】微粒间距离的计算常常涉及晶体密度、NA、m、晶体体积等数据，解答这类题目时，一要掌握“均摊法”原理，二要熟悉常见晶体的结构特征，三要明确微粒的位置，结合数学知识，找出所求微粒间的距离与晶胞边长、面对角线或者体对角线的关系。 【易错提醒】：计算时需明确粒子间距对应的几何关系，避免混淆面对角线和体对角线；若晶胞为非立方体（如六方晶胞），需结合对应几何图形推导，高中阶段重点掌握立方体晶胞的粒子间距计算；计算结果需保留合理精度，结合晶胞参数单位规范书写。 【典例7】（25-26高三上·天津静海·期中）CaTiO3的晶胞如图所示，该晶体中每个周围与它最近且相等距离的数目是_____。 【答案】12 【详解】由晶胞结构图可知，位于晶胞的体心，位于晶胞的12条棱的中心。体心到各棱心的距离相等，且为最近距离。一个晶胞中有12条棱，故每个周围与它最近且相等距离的数目是12。 【变式7-1】（2026·天津·模拟预测 节选）晶体是一种性能良好的光学材料，其晶胞为立方体，边长为，晶胞中、、分别处于顶点、体心、面心位置，结构如下图所示。 ①与紧邻的有____________个。 ②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体密度的表达式为______________________。 【答案】①12 ② 【详解】①K位于顶点，顶点K紧邻的O位于晶胞的面心，1个顶点被12个面共用，因此紧邻的O共12个。 ② 晶胞中K数目：，I数目：，O数目：，晶胞总质量；晶胞边长，晶胞体积，密度。 【变式7-2】（25-26高二下·天津静海·阶段检测）Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图：该晶体类型___________，该化合物的化学式为___________，Si原子周围等距最近的Si原子有___________个。 【答案】共价晶体 SiP2 12 【详解】Si、P以共价键形成空间网状结构，属于共价晶体；均摊法计算得晶胞中Si共4个，P全部在晶胞内共8个，原子比1:2，化学式为SiP2；Si原子构成面心立方堆积，其配位数为12。 【变式7-3】（24-25高二上·天津和平·期末）立方晶胞结构如图所示(白球代表)，设晶胞参数为。下列说法错误的是 A．该晶胞含有4个 B．两个之间最近的距离为 C．基态的未成对电子数为4 D．每个周围距离最近且等距的数为4 【答案】D 【详解】A．棱上的的个数为：=3，体心为1，故含有4个，A正确； B．两个之间最近的距离为面对角线的，故为，B正确； C．基态的价电子排布为： ，未成对电子数为4，C正确； D．位于面心，每个周围距离最近且等距的数为6，D错误； 故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $