2025年高考化学一轮总复习讲义：晶体结构与性质

第19讲晶体结构与性质

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。

3.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在

的。

课标解读

4.熟悉物质结构与性质综合题考查的重点及考查方式，构建解题

的认知模型。

5.建立基于“位”“构”“性”关系的系统思维框架，提高分析

和解决问题的能力。

6.结合晶胞模型结构及分析，培养空间想象能力及简单计算能力。

三扁1物质的聚集状态与晶体常识

必备知识•梳理夯实

知识梳理

1.物质的聚集状态

(1)物质三态间的相互转化(物理变化、分子间距离发生变化)

(2)等离子体和离子液体(气态和液态物质不一定都由分子构成)

等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上

呈电中性的气态物质。离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。

(3)还有更多的物质聚集状态，如晶态、非晶态，以及介乎晶态和非晶态之

间的塑晶体、液晶体等。

2.晶体与非晶体

(1)晶体与非晶体的比较

项目晶体非晶体

结构微粒(原子、离子或分

结构微粒(原子、离子或分

结构特征子)在三维空间里呈.周期

子)无序排列

性有序排列

自范性无

性质

熔点固定不固定

特征

异同表现各向异性无各向异性

实例水、NaCl、Fe玻璃、石蜡

本质区别微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列

间接方法：看是否有固定的熔点

二者区别方法

科学方法：对固体进行X—射线衍射实验

(2)获得晶体的三种途径。

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。

［微点归纳］(1)具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。

(2)晶体与非晶体的本质区别是晶体有自范性，非晶体无自范性。

3.晶胞

(1)定义：晶胞是描述晶体结构的基本单元，是从晶体中“截取”出来的

具有代表性的最小重复单位。

(2)晶体与晶胞的关系：数量巨大的晶胞“无隙并置”构成晶体。

①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。

②并置：所有晶胞都是平行排列、取向相同。

(3)形状：一般而言晶胞都是平行六面体。

(4)晶胞组成的计算——均摊法。

①原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被〃个晶胞所共有，那么，每个

晶胞对这个原子分得的份额就是L

n

②方法：a.长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算，如图:

位手同为8个晶胞所共有,

j■粒子属于该晶胞

彳立于同为4个晶胞所共有,

土粒子属于该晶胞

粒

子同为2个晶胞所共有,

十粒子属于该晶胞

画上

彳立，

整个粒子属于该晶胞

b.“三棱柱”晶胞和“六棱柱”晶胞中不同位置粒子数的计算

1

棱

-上顶点上：立■

4

面

1上

-

2棱上:小

1面

-底

2内部：1

三棱柱

-1：侧面——L＜、一棱上:

2/

-1：底面一^内部:

六棱柱

C.石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶角（1个碳原子）被三个六边形

共有,

•顶点:为3个六边形共有,!属于该六边形

［微点归纳］在使用均摊法计算晶胞中的微粒个数时，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、面心的微粒依次被6、3、4、2个晶胞所共

有。

（5）确定晶胞中粒子配位数的方法

①晶体中原子（或分子）的配位数：若晶体中的粒子是同种原子（或分子），则

某个原子（或分子）的配位数是指与该原子（或分子）等距离且最近的原子（或分子）

的数目。

②离子晶体的配位数：是指某个离子周围等距离且最近的带异种电荷离子的

数目。

自主小练

1.易错辨析：正确的打“，错误的打“X”。

(1)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。(V)

［提示］由于晶体具有自范性，缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢

得到修复，变为完美的立方体块。

(2)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。(V)

［提示］晶体有固定熔点，非晶体没有，可以通过测熔点区分晶体和非晶体,

但最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。

(3)将蓝色的硫酸铜晶体放入浓硫酸中属于物理变化。(X)

［提示］将蓝色的硫酸铜晶体放入浓硫酸中，生成硫酸铜、水，物质化学式

发生变化，属于化学变化。

(4)凡有规则外形的固体一定是晶体。(X)

［提示］非晶体也有规则的外形，如玻璃，所以具有规则外形的固体不一定

是晶体。晶体具有以下特点：有整齐规则的几何外形，有固定的熔点、有各向异

性，只有同时具备这三个条件的才是晶体。

(5)晶胞一般为平行六面体，其排列遵循“无隙并置”而形成晶体。(V)

(6)晶胞一般有三套平行棱，三套平行面。(V)

(7)晶胞是晶体中的最小的“平行六面体”。(X)

(8)冰和干冰晶体内部存在相互作用力相同，分子的堆积方式相同。(X)

(9)晶体的熔点一定比非晶体的熔点高。(X)

［提示］非晶体没有固定的熔点，不能比较熔点的高低。

(10)粉末状的物质不是晶体，具有各向异性的固体一定是晶体。(x)

［提示］晶体与非晶体的根本区别在于内部粒子排列是否有序，具有各向异

性的固体一定是晶体。

(11)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。(v)

(12)立方晶胞中，顶点上的原子被4个晶胞共用。(X)

2.(1)在金刚石晶体中最小碳环含有/个C原子；每个C原子被12个

最小碳环共用。

⑵在干冰中粒子间作用力有共价键、范德华力。

(3)含1molH2O的冰中形成氢键的数目为2NA。

(4)在NaCl晶体中，每个Na+周围有上一个距离最近且相等的Na+,每个

Na+周围有6个距离最近且相等的CF,其空间结构为正八面体形。

(5)在CaF2晶体中，每个Ca2+周围距离最近且等距离的丁有基一个；每个F

一周围距离最近且等距离的Ca2+有4个。

3.某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的

中心。

(1)晶体中每个Y同时吸引着工一个X,每个X同时吸引着8个Y,该晶

体的化学式为Y2X或XY2。

(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有12个。

(3)晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角ZXYX为109。28,(填

角的度数)。

［提示］晶胞中的微粒分为4种：①体心上的微粒完全属于该晶胞；②面心

上的微粒;属于该晶胞；③棱上的微粒;属于该晶胞；④顶点上的微粒;属于该晶

胞。本题微粒Y位于体心，微粒X位于顶点，所以该晶体的化学式为Y2X(或

个和个构成了一个正四面体，故

XY2)O观察图,4X1YNXYX

=109。28'o

4.下图为离子晶体空间结构示意图，用M表示阳离子，用N表示阴离子(・

表示阳离子，。表示阴离子)，写出各离子晶体的组成表达式：AMN、B

MN3>CMN2

ABC

［提示］在A中，含M、N的个数相等，故组成为MN；在B中，含M：1x4

8

Q11QQQ

+1=；(个)，含N：：X4+2+4X；=j(个)，N(M)：N(N)=；：尸1：3；在C中,

含M：1X4=1(个)，含N为1个，N(M)：MN)=-：1=1：2O

822

考点突破•训练提升

微考点1晶体与非晶体的判断

例1.下列有关晶体的叙述正确的是(D)

A.固体物质一定是晶体

B.铁、冰、玻璃是晶体

C.晶体的熔点一定比非晶体的熔点高

D.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

［解析］固体物质分为晶体和非晶体两种，故A错误；玻璃是非晶体，故B

错误；非晶体没有固定的熔点，不能比较熔点的高低，故C错误；晶体中粒子

在微观空间呈现周期性的有序排列，而非晶体中微粒排列无序，故D正确。

2.晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛应用。我国现已能够

拉制出直径为300毫米的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体

硅的叙述中正确的是(C)

A.形成晶体硅的速率越大越好

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

［解析］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，

但并不是说结晶速率越大越好，A项错误；晶体有固定的熔、沸点，B项错误；

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，C项正确；晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关

系，D项错误。

—归纳拓展:

关于晶体与非晶体的认识误区

1同一■物质可以是晶体，也可以是非晶体，如水晶和石英玻璃。

2有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如，玻璃

制品（非晶体）可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观、对称的外观。

3具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。

4晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。

【对点训练】

1.下列物质中前者为晶体，后者为非晶体的是（C）

A.白磷、蓝矶B.陶瓷、塑料

C.碘、橡胶D.食盐、蔗糖

［解析］A中白磷和蓝矶都是晶体；B中两者均为非晶体，C中碘为晶体，

橡胶为非晶体；D中两者均为晶体。

2.（2024•福建龙岩月考）“劳动是一切幸福的源泉”。下列劳动所涉及的化

学知识错误的是（B）

选项劳动项目化学知识

A科研晶体利用X射线衍射测定晶体结构

石墨在一定条件下转化为金刚石，晶体类型不

B生产钻石

变

炫丽灯光是原子中电子的跃迁，发出不同波长

C照明设计

的光

“基因剪

DDNA分子两条链间的碱基以氢键配对

刀”

［解析］晶体具有规则的几何外形，结构粒子周期性有序排列，而非晶体结

构粒子无序排列，因此可以利用X射线衍射测定晶体结构，故A正确；石墨转

化为金刚石属于化学变化，石墨属于混合型晶体，而金刚石为共价晶体，晶体类

型发生改变，故B错误；原子中电子的跃迁，会吸收或释放不同波长的光，形

成炫丽灯光，故C正确；DNA分子两条链间的碱基以氢键互补配对形成双螺旋

结构，故D正确。

微考点2晶胞中粒子数目的相关计算、物质化学式的确定

1.如图所示晶体结构是一种具有优良的压电、光电等功能的晶体材料的

最小结构单元(晶胞)。晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学

式分别是(各元素所带电荷均已略去)(C)

A.8；BaTisOnB.8；BaTiQg

C.6；BaTiOsD.3；BaTizCh

［解析］由图可知，晶体中钛原子位于立方体的顶点，为8个晶胞所共用，

每个晶胞中与钛原子紧邻的氧原子数为3,且每个氧原子位于晶胞的棱上，为4

个晶胞所共用，故晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数为3X8X：=6；再根据均摊

4

法可计算出晶体中每个晶胞中各元素原子的数目：“Ba”为1,“Ti”为8X1=1,“0”

O

为12X：=3,故此晶体材料的化学式为BaTiCh。

2.(1)(2022•辽宁卷，18(6))某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M

金属离子，顶点均为NH3配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其

摩尔质量为188g则M元素为Fe(填元素符号);在该化合物中，M离

子的价电子排布式为3d6。

•代表舍M

。代表.硼原子

(2)(2021•天津卷,13(2))用X射线衍射测定,得到Fe的两种晶胞A、B,其

结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为飞每个晶胞B中含

Fe原子数为卫—o

晶胞A晶胞B

［解析］⑴根据“均摊法”可知，每个晶胞中含有•个数为8X1+6X^=4,

82

含有。个数为8,即含4个M(NH3)6和8个BH4,二者个数之比为1：2,故该晶

体的化学式为M(NH3)6(BH4)2。又知该化合物的摩尔质量为188gnori,则有

M(M)+17X6+15X2=188,解得昭(M)=56,故M元素为Fe。根据化合物中

各元素化合价代数和为0推知，Fe显+2价，则Fe2+的价电子排布式为3d6。

(2)晶胞A为体心立方结构，体心Fe原子与顶角的8个Fe原子紧邻；晶胞

B为面心立方结构，每个晶胞中含有Fe原子个数为8X1+6X^=4O

82

【对点训练】

1.如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图(白球均在六棱柱内)，则

C.MnBi3D.Mn4Bi3

［解析］由晶体的结构示意图可知：白球代表Bi原子，且均在六棱柱内，

所以Bi为6个。黑球代表Mn原子，个数为12X-+2X-+l+6X-=6(^),则

623

二者的原子个数比为1:1。

2.某晶体结构最小的重复单元如图所示。A为阴离子，在立方体内，B为

阳离子，分别在顶角和面上，则该晶体的化学式为(B)

A.B2AB.BA2

C.B7A4D.B4A7

［解析］根据均摊法，题给结构单元中含A的个数为8,含B的个数为；X8

0

+-X6=4,B与A的个数之比为4：8=1：2,则该晶体的化学式为BA2。

2

微考点3计算晶体的密度和粒子之间的距离

彳列（2024•辽宁六校协作体联考）氮化铝作为锂离子电池负极材料具有很好的

发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在M。原子立方晶格的八面体

空隙中，晶胞结构如图所示，其中氮化铝晶胞参数为anm,NA为阿伏加德罗常

数的值。下列说法正确的是（D）

A.氮化铝的化学式为M0N2

B.相邻两个最近的N原子的距离为退anm

2

41?

C.晶体的密度"=g-Cm"3

A^Xa3X1027

D.每个铝原子周围与其距离最近的铝原子有12个

［解析］根据物质结构可知该晶胞中含有M。原子数目为8X1+6X1=4,

82

含有的N原子数目为1+4X』=2,Mo原子与N原子的个数比为2：1,则氮化

4

铝的化学式为M02N,A错误；根据晶胞结构可知：在该晶体中2个最近的N原

子位于面对角线的一半，则其距离是£=?anm,B错误；该晶胞的密度p=：=

4X96+2X14gi?2,0错误；

以顶点的Mo原子为研

NAX/XIOFSA^AX^XIO-21

究对象，通过该顶点能够形成8个晶胞，在一个晶胞中与该Mo原子等距离的

Mo原子有3个，分别位于通过该Mo原子三个平面的面心上，每个Mo原子被

重复计算2次，则每个M。原子周围与其距离最近的M。原子有丁”个，D

正确。

【对点训练】

1.（2023・湖北十堰模拟）MgzSi具有反萤石结构，晶胞结构如图所示，其晶

胞参数为anm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（C）

OMg•Si

A.电负性：Mg>Si

B.Mg核外电子有3种不同的运动状态

C.Mg与Si之间的最近距离为，anm

D

Mg2sl的密度计算式为10f3g-cm-

［解析］电负性是衡量原子对键合电子的吸引能力，Si是非金属，Mg是金

属，则电负性：Mg<Si,A错误；Mg原子核外有12个电子，每个电子的运动状

态都不相同，则Mg核外电子有12种不同的运动状态，B错误；Mg与Si之间

的最近距离为体对角线的］,晶胞参数为anm,则体对角线为nm,则Mg

与Si之间的最近距离为—anm,C正确；该晶胞含有4个Si、8个Mg,即含

4

有4个Mg2Si,则一个晶胞的质量为嗯6g=%g,该晶体的密度为

3

—°^g-cm-3D错误。

NA义（ax10-7）3s

2.（2024•辽宁师大附中模拟）磷锡青铜合金广泛用于仪表中的耐磨零件和抗

磁元件的制作。其晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为apm,下列说法不正确

的是（C）

A.磷锡青铜的化学式为C/SnP

B.该晶胞中与Cu原子等距离且最近的Sn原子有4个

C.三种元素Cu、Sn、P在元素周期表中分别处于d区、p区、p区

D.Sn和P原子间的最短距离为?apm

［解析］由均摊法可知，晶胞中Cu原子数目为6X；=3,Sn原子数目为8X：

28

=1,P原子数目为1,Cu、Sn、P原子个数比为3：1：1,故其化学式为Cu3SnP,

A正确；晶胞中与Cu原子等距离且最近的Sn原子位于晶胞的顶点，有4个，B

正确；三种元素Cu、Sn,P在元素周期表中分别处于ds区、p区、p区，C错误；

P原子位于体心而Sn位于顶点，Sn和P原子间的最短距离为体对角线长的一半，

故距离为Pm，D正确。

^归纳拓展：

1确定晶体的化学式

利用“均摊

4晶体结构的相关计算

（1）晶胞计算公式（五方晶胞）。

。%叫=〃/位（。为棱长；P为密度；WA为阿伏加德罗常数的数值；〃为1mol

晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量；〃为该粒子或特定组合的摩尔质量）。

（2）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）。

①面对角线长=也4。

②体对角线长=43。。

③体心立方堆积4r=加以厂为原子半径）。

④面心立方堆积4r=J2a（r为原子半径）。

晶胞中微粒体积

(3)空间利用率=X100%o

晶胞体积

J常见晶体结构与性质

必备知识•梳理夯实

知识梳理

1.分子晶体

(1)定义：只含分子的晶体称为分子晶体。

(2)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以分子间作用力相互吸

引，分子内原子之间以共价键结合。

(3)常见的分子晶体。

①所有非金属氢化物，如水、硫化氢、氨、甲烷、卤化氢(HX)等。

②部分非金属单质，如卤素(X2)、氧(02)、硫(S8)、氮网2)、白磷(P4)、C60、

稀有气体等。

③部分非金属氧化物，如C02、S02、N02、P4O6、P4O10等。

⑷几乎所有的酸，如H2so4、HN03、H3Po4、H2SiO3等。

⑤绝大多数有机物的晶体,如苯、四氯化碳、乙醇、乙酸、葡萄糖等。

(4)物理性质。

分子晶体熔、沸点较低，硬度较小，不导电，分子晶体的溶解性一般

符合“相似相溶”规律。

(5)分子晶体的结构特征

项目分子密堆积分子非密堆积

微粒间

范德华力范德华力和氢键

作用力

通常每个分子周围有12个每个分子周围紧邻的分子数小

空间特点

紧邻的分子于12个，空间利用率不高

举例、、冰

C60、干冰、12、02HFNH3

①干冰晶体中，每个C02分子周围等距且紧邻的C02分子有12个。

分■子间作用力只是

范德华力，条取分

户密峰制方式

干冰晶胞结构/'

“氢铺

若左若干w面

、体秸构，俵其

硬度超大

冰的结构

②冰的结构模型中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1mol

H2O的冰中，最多可形成2mol“氢键”。

2.共价晶体

⑴相邻原子通过共价键相互结合形成的晶体,整块晶体是一个三维骨

架(立体网状)结构。

(2)物理性质

①共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合,因此一般熔点很

高，硬度很大，难溶于常见溶剂，一般不导电。

②结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体

的熔点越高。

(3)常见共价晶体及物质类别

①某些单质：如硼(B)、硅(Si)、错(Ge)、金刚石等。

②某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiCh)、氮化硼(BN)、氮化

硅(Si3N”等。

③极少数金属氧化物，如刚玉(a-ALCh)等。

(4)常见共价晶体结构

①金刚石晶体

C原子采

取sp3杀化

金刚石

a.每个碳与相邻4个碳以共价键结合,形成正四面体结构,键角均为

109°28z

b.每个金刚石晶胞中含有8个碳原子,最小的碳环为6元环,并且不

在同一平面，碳原子为Sp3杂化。

c.每个碳原子被12个六元环共用,每个共价键被/个六元环共用，一

个六元环实际拥有!个碳原子。

2

d.C原子数与C—C键数之比为1：2,12g金刚石中有2mol共价键。

e.密度=_8X；羡为晶胞棱长,NA为阿伏加德罗常数)。

②低温.石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链,而

没有封闭的环状结构。这一结构决定了它具有手性。

另一种SiO2晶体晶胞结构如图:

a.SiCh晶体中最小的环为十二元环,即：每个环上有个O,_6一个

Si-

b.每个Si与4个0以共价键结合,形成正四面体结构，每个正四面体占

有1个Si,4个“；0”，”(Si):〃(0)=1：2。

c.每个Si原子被12个十二元环共用,每个0原子被6个十二元环共

用。

d.每个SiCh晶胞中含有8个Si原子，含有16个0原子。

e.硅原子与Si—0共价键个数比为1：4,1molSiO2晶体中有4mol共

价键。

f.密度伍为晶胞棱长,NA为阿伏加德罗常数)。

③SiC、BP、A1N晶体

a.每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构。

b•密度―⑻C尸飞”4X42g-mol1

MBP)p(AlN)=

NAXO3

4X41gnoli为晶胞棱长,刈为阿伏加德罗常数)。

NAX°3

c.若Si与C最近距离为d,则棱长5)与最近距离的关系：,(3a=4d。

3.离子晶体

(1)离子键及其影响因素

①概念：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。

②影响因素：离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强。

提醒：离子键没有方向性和饱和性。

(2)离子晶体：由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体。

(3)离子晶体的性质

①熔、沸点较高，难挥发，硬度较大，难以压缩。

②离子晶体不导电，但熔化或溶于水后能导电。

③一般在水中易溶，在非极性溶剂中难溶。

(4)常见离子晶体的结构

①NaCl晶胞

NaCl晶胞如图所示，每个Na+周围距离最近的C「有5一个，构成正八面

体，每个C「周围距离最近的Na卡有6个,构成正八面体,由此可推知晶

体的化学式为NaCl。

a.每个Na+（C「）周围距离相等且最近的Na+（CD是12个。

b.每个晶胞中实际拥有的Na+数是4个,C厂数是4个。

c.若晶胞参数为apm,则氯化钠晶体的密度为一台♦-T3。

^A-a3X1030

②CsCl晶胞、

离子间存在较强的离子键，使得晶体的硬度较大，难以压缩，具有较高熔点

和沸点

CaCl晶胞如图所示，每个Cs+周围距离最近的C厂有8个,每个C「周围

距离最近的Cs+有8个,它们均构成正六面体,由此可推知晶体的化学式

为CsCl。

a.每个Cs+（C厂）周围距离最近的Cs+（C「）有5一个，构成正八面体。

b.每个晶胞中实际拥有的Cs+有1个,C厂有1个。

c.若晶胞参数为apm,则氯化钠晶体的密度为一呈-5g.cmq

A^A-a3X1030

③ZnS晶体

a.1个ZnS晶胞中，有4个S2,有4个ZiN。

b.Zn2+的配位数为4,S2-的配位数为4。

c.密度:^^^伍为晶胞棱长，NA为阿伏加德罗常数）

④CaF2晶体

*F-

OCa2+

a.1个CaF2晶胞中，有4—个Ca2+,有8个F,

b.CaF2晶体中，Ca2+和b的配位数不同，Ca?+的配位数是8，F.的配位

数是M

c.密度:4X78g-mol,为晶胞棱长,纵为阿伏加德罗常数)。

4.混合型晶体

层内原子之间存在若价锭

，・祓原子采取Sp2深化

层与层之间存在范德华力,

易发生滑动

石墨晶体结构

石墨层状晶体中，层与层之间的作用力是分子间作用力，平均每个正六

边形拥有的碳原子个数为2,碳原子采取的杂化方式是sp2。

5.金属晶体

(1)金属键

①概念：“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成键粒子是金属阳离子和自由电子。

③金属键的强弱和对金属性质的影响

a.金属键的强弱丰要取决于金属元素的原子半径和价电子数。原子

半径越大、价电子数越少，金属键越弱：反之，金属键越强。

b.金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。如：熔点最高的

金属是鸨,硬度最大的金属是错。

提醒：金属键没有方向性和饱和性O

(2)金属晶体

①在金属晶体中，原子间以金属键相结合。

②金属晶体的性质：优良的导电性、导热性和延展性。

(3)金属晶体的物理性质及解释

6.过渡晶体

(1)纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是宅们之间的过渡晶体

(2)几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数

氧化物

Na2OMgOAI2O3SiO2

离子键的百分数/%62504133

表中四种氧化物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。

自主小练

1.易错辨析：正确的打“，错误的打“X”。

(1)共价晶体一定含有共价键，而分子晶体可能不含共价键。(V)

(2)由原子构成的晶体一定是共价晶体。(X)

［提示］如氨气是由原子构成，但是分子晶体。

(3)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。(X)

［提示］金属晶体的熔点有的很高，有的很低，有些比分子晶体的熔点低。

如金属汞晶体的熔点比部分分子晶体的熔点低。

(4)金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体。(X)

［提示］如AlCb等属于分子晶体。

（5）共价晶体的熔点一定比离子晶体高。（X）

［提示］如离子晶体MgO的熔点（2800。（2）比共价晶体SiO2（l600℃）的高。

（6）某晶体的熔点为112.8℃,溶于CS2、CC14等溶剂，可推出该晶体可能为

分子晶体。（V）

［提示］根据所给性质：熔点低、相似相溶判断为分子晶体。

（7）在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。（V）

［提示］晶体中有阳离子不一定有阴离子，比如金属晶体，只要有阴离子一

定有阳离子。

（8）分子晶体中都含有共价键。（X）

［提示］稀有气体分子晶体中不含共价键。

（9）干冰升华时，碳氧共价键被破坏。（X）

［提示］分子晶体发生物态变化时，破坏分子间作用力。

（10）共价晶体中共价键越弱，熔点越低。（V）

［提示］共价晶体物态变化时要破坏共价键，共价键越强，熔点越高。

（11）共价晶体中只存在极性共价键，不可能存在其他类型的化学键。（X）

［提示］金刚石晶体中只含有非极性共价键。

（12）常温下，金属单质都以金属晶体的形式存在。（X）

［提示］金属汞在常温下为液体。

（13）共价晶体的熔点一定比金属晶体的高。（X）

［提示］有些金属晶体熔点很高，如鸨，熔点达到几千度。

（14）碳有三种同素异形体：金刚石、石墨和C60,其熔点由高到低的顺序为

C60＞金刚石＞石墨。（X）

［提示］石墨的熔点高于金刚石，金刚石的熔点又比C60的熔点高很多。

（15）金属钠形成的晶体中，每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有8个。

（V）

［提示］钠原子为体心立方堆积，配位数为8。

（16）金属镁形成的晶体中，每个镁原子周围与其距离最近的原子有6个。（X）

［提示］金属镁为六方最密堆积，配位数为12。

（17）在NaCl晶体中，每个Na+周围与其距离最近的Na+有12个，Na卡周围

最近的C厂构成一个正八面体。（V）

［提示］Na+周围最近的6个C「构成正八面体。

(18)冰和碘晶体中相互作用力相同。(X)

［提示］冰中含有氢键、氢氧极性共价键，碘晶体中不含氢键、含有碘碘非

极性共价键，二者相互作用力不相同。

(19)30gSiO2中含有硅氧键个数为NA。(X)

［提示］二氧化硅是由Si原子和O原子通过Si—O共价键形成的空间网状

结构的共价晶体，正四面体结构中含有1个SiO2,4个Si—O共价键，30gsi02

中含有硅氧键个数=-X4XWA=2NA。

28X1+16X2

2.(1)下面有关晶体的叙述中，不正确的是(B)

A.金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳

原子

B.氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等且紧邻的Na+共有6个

C.氯化葩晶体中，每个Cs+周围等距离且紧邻8个C厂

D.干冰晶体中，每个CO2分子周围等距离且紧邻12个CO2分子

(2)分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。

①硼，熔点2300℃,沸点2550℃,硬度大：共价晶体。

②硒，熔点27℃,沸点685℃,溶于氯仿：分子晶体。

③漠化钾，无色晶体，熔融状态或溶于水中都能导电：离子晶体。

④碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃,熔融态不导电：共价晶体。

⑤澳化铝，无色晶体，熔点98°C,熔融态不导电：分子晶体。

⑥五氟化矶，无色晶体，熔点19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：分子

晶体。

［提示］晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合是判断晶

体类型的重要依据。共价晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异

是熔融态的导电性不同，共价晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或其水溶液都

能导电。共价晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异，一般共价

晶体和分子晶体熔融态时都不能导电，另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶

体的特征之一。金属晶体都能导电。

(3)下列是几种常见的晶胞结构，填写晶胞中含有的粒子数。

p

,,„a,_了o"o

EF

A.Na。（含4个Na+,4・个cr）

B.干冰（含4个C02）

C.CaF2（含4个Ca2+,8个FD

D.金刚石（含8个C）

E.体心立方（含2个原子）

F.面心立方（含4个原子）

3.按要求填空：

⑴晶体硅的晶胞类似于金刚石，则晶体硅中Si原子数与Si—Si键数之比为

1：2.28g晶体硅中有2mol共价键。

（2）比较金刚石、SiC、晶体硅的熔、沸点，从高到低的顺序为：金冈（石>SiC>

晶体硅。

（3）金刚石晶胞中相邻三个面心的C与顶角的C围成正四面体。

考点突破•训练提升

微考点1晶体类型的判断及性质的推测

例（2024•河北衡水高三检测）下列晶体分类中正确的一组是（C）

选项离子晶体共价晶体分子晶体

ANaOH固态ArS02

BH2SO4石墨S

CCH3coONa水晶00

DBa（OH）2金刚石玻璃

［解析］A项中固态Ar为分子晶体；B项中H2so4为分子晶体、石墨是混

合型晶体；D项中玻璃是非晶体。

•归纳拓展：

判断晶体类型的两种常用方法

1依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断

由阴、阳离子形成离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成的共价键构成

的晶体为共价晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳

离子、自由电子以金属键形成的晶体为金属晶体。

2依据晶体的熔点判断

不同类型晶体熔点的一般规律：共价晶体〉离子晶体〉分子晶体。金属晶体

的熔点差别很大,如鸨、铀等熔点很高，艳等熔点很低。

【对点训练】

1.（2024・湖南长沙高三检测）下面有关晶体的叙述正确的是（D）

A.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子

B.离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中只有分子间作用力没有

共价键

C.分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定

D.共价晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性

［解析］金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，所以晶体中有阳离子不一

定存在阴离子，A错误；离子晶体中一定存在离子键，可能有共价键，如NaOH

中既有离子键又有共价键，分子晶体中肯定有分子间作用力，大多数有共价键，

少数没有（如稀有气体），B错误；分子的稳定性属于化学性质，与共价键有关，

分子间作用力与稳定性无关，C错误；共价晶体中原子以共价键结合，共价键的

键能较大，所以共价晶体的熔点高、硬度大，D正确。

2.（2024•山东青岛高三检测）下列数据是对应物质的熔点（℃）：

干冰

BC13Ah03Na2ONaClAIF3AlChSiO2

-10720739208011291190-571723

据此做出的下列判断错误的是（B）

A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体

B.表中只有BCL和干冰是分子晶体

C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体

D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体

［解析］氧化铝的熔点高，属于离子晶体，则铝的化合物的晶体中有的是离

子晶体，A项正确；表中BCb、AlCb和干冰均是分子晶体，B项错误；同族元

素的氧化物可形成不同类型的晶体，如C02是分子晶体，SiO2是共价晶体，C

项正确；钠元素是IA族元素，铝元素是HIA族元素，氧化钠与氧化铝都属于离

子晶体，D项正确。

微考点2不同晶体的熔、沸点的比较

彳列1.（2024•河北衡水高三检测）下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述

正确的是（C）

A.C12>I2

B.SiCl4<CCl4

C.NH3>PH3

D.C（CH3）4>CH3cH2cH2cH2cH3

［解析］A、B项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大

的熔、沸点高；C项属于分子结构相似的情况，但分子间存在氢键的熔、沸点高；

D项属于分子式相同，但分子结构不同的情况，支链少的熔、沸点高。

2.