备战2026年高考化学考试易错题（新高考）易错类型09 物质结构与性质（7大易错点）（解析版）

易错类型09物质结构与性质

01易错陷阱（7大陷阱）

【易错点1】不理解原子核外电子排布原理

【易错点2】未掌握第一电离能和电负性大小比较的方法

【易错点3】不能正确区分化学键与分子间作用力

【易错点4】不会判断分子中原子的杂化轨道类型

【易错点5】不能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测微粒的立体构型

【易错点6】不能判断晶体的化学式、晶体中原子的配位数、晶体类型

【易错点7】不能正确计算空间利用率和晶体密度

02易错题通关

易错点1不理解原子核外电子排布原理

【分析】

1．原子核外电子排布三原理

能量最低原子核外电子尽可能占有能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于最

原理低的能量状态。

泡利原理1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相反。

电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋方向相同。

洪特规则

特例：若s、p、d轨道上全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)或全满(p6、d10、f14)，则结构较稳定！

2．基态原子核核外电子排布式的表示方法

①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如

K：1s22s22p63s23p64s1

电子排布式

②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应

稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1

每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。

轨道表示式

如基态硫原子的轨道表示式为：↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑

1s2s2p3s3p

以下是表示铁原子和铁离子的3种不同化学用语

表示方法FeFe2＋Fe3＋

原子(或离子)结构示意图4

电子排布式[Ar]3d64s2[Ar]3d6[Ar]3d5

外围电子排布式(价电子排布式)3d64s2————

↑

轨道表示式[Ar]↑↓↑↑↑↑↑↓[Ar]↑↓↑↑↑[Ar]↑↑↑↑↑

3d4s3d3d

由于能级交错，3d轨道的能量比4s轨道的能量高，排电子时是先排4s轨道再排3d轨道，而失电

特别提醒

子时，却先失4s轨道上的电子！

【例1】（2024·山东潍坊昌乐二中一模）已知某元素的原子序数为31。下列说法错误的是

A．该元素位于周期表的p区

B．该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族

C．该元素的价电子排布式为3d104s24p1

D．与该元素同族的第三周期元素的最高价氧化物对应水化物具有两性

【答案】C

【分析】该元素的原子序数为31，则该元素为镓元素。

【解析】A．该元素位于周期表的p区，故A正确；

B．该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族，故B正确；

C．该元素的价电子排布式为4s24p1，故C错误；

D．与该元素同族的第三周期元素为Al元素，Al的最高价氧化物对应水化物氢氧化铝是两性氢氧化物，故

D正确；

故选C。

【变式1-1】（2024·山东潍坊昌乐二中一模）第ⅣA族元素中C是生物分子骨架的构成元素，Si、Ge可

用作半导体材料。下列有关说法错误的是

A．三种元素原子的次外层电子排布均是全充满状态

B．第一电离能：SiP

C．CH4与SiH4中氢元素化合价相同

D．原子半径GeSiC的原因是电子层数增加对半径的影响大于核电荷数增加的影响

【答案】C

【解析】A．C电子排布式为1s²2s22p2，Si电子排布式为1s²2s²2p63s²3p²，Ge电子排布式为

1s²2s²2p63s²3p63d104s²4p²，可知次外层均是全充满状态，A错误；

B．P电子排布式为1s²2s²2p63s²3p3，P在同周期Si的右侧，同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，

所以第电离能P>Si，B错误；

C．硅由于电负性小，对共用电子对的吸引能力不强，导致电子对向氢原子核偏离，Si显+4价，H为-1价。

而CH4中，H为+1价，C正确；

D．同主族元素电子层数越多半径越大，描述合理，D错误；

故选C。

【变式1-2】（2024届·湖北·三模）下列比较中前者大于后者的是

A．由镁原子核形成的微粒电离一个电子所需最低能量：Ne3s1与Ne3s13p1

B．基态氟原子：未成对电子数与成对电子数

C．H-O-H键角：H2O与H3O

D．分子的极性：P4与HCN

【答案】A

【详解】A．激发态Mg原子不稳定，容易失去电子，且基态Mg原子失去一个电子是镁的第二电离能，第

二电离能大于第一电离能，故电离所需能量Ne3s1大于Ne3s13p1，A正确；

B．基态氟原子未成对电子数有1个，成对电子数大于1，故B错误；

C．在H2O与H3O中，中心原子都采用sp3杂化。H2O分子中有两对孤电子对，而H3O中只有一对孤电子

对。由于孤电子对之间的排斥力随着孤电子对数量的减少而减小，因此H3O中的H-O-H键角会比H2O中

的H-O-H键角大，C错误；

D．白磷分子的构型是正四面体，四个磷原子位于正四面体的四个顶点上，这种结构是对称的，分子是非极

性分子，HCN是极性分子，D错误；

故选A。

易错点2未掌握第一电离能和电负性大小比较的方法

【分析】

同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大

递变性

同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。

电离能①判断元素金属性的强弱：电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱

应用②判断元素的化合价：如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素

I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1

同周期从左到右，主族元素电负性逐渐增大

递变性

同一主族从上到下，元素电负性呈现减小的趋势

电负性①判断金属性怀非金属性强弱：金属的电负性通常小于1.8

应用②判断元素在化合物中的价态：电负性大者显负价

③判断化学键类型：两元素的电负性差值大于1.7为离子键

【例2】（2024·安徽卷）某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是

A．该物质中Ni为+2价B．基态原子的第一电离能：Cl>P

C．该物质中C和P均采取sp2杂化D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2

【答案】C

【解析】由结构简式可知，P原子的3个孤电子与苯环形成共用电子对，P原子剩余的孤电子对与Ni形成

配位键，Cl-提供孤电子对，与Ni形成配位键，由于整个分子呈电中性，故该物质中Ni为+2价，A项正确；

同周期元素随着原子序数的增大，第一电离能有增大趋势，故基态原子的第一电离能：Cl＞P，B项正确；

该物质中，C均存在于苯环上，采取sp2杂化，P与苯环形成3对共用电子对，剩余的孤电子对与Ni形成配

位键，价层电子对数为4，采取sp3杂化，C项错误；Ni的原子序数为28，位于第四周期第Ⅷ族，基态Ni

原子价电子排布式为3d84s2，D项正确。

【变式2-1】（2023·北京卷）下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是

A．FF键的键能小于ClCl键的键能

B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka

C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性

D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子

【答案】A

【详解】A．F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，FF键不稳定，因此FF键的键能

小于ClCl键的键能，与电负性无关，A符合题意；

B．氟的电负性大于氯的电负性。FC键的极性大于ClC键的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，

导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，B不符合题意；

C．氟的电负性大于氯的电负性，FH键的极性大于ClH键的极性，导致HF分子极性强于HCl，C不符

合题意；

D．氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟

化氢中存在，不符合题意；

HF2D

故选A。

易错点3不能正确区分化学键与分子间作用力

【分析】

1.化学键的类型

分类形成共价键的形成共价键的原子间

依据原子轨道重叠方式电子对是否偏移共用电子对的数目

σ键π键极性键非极性键单键双键三键

电子云电子云“肩原子间有原子间有原子间有

类型共用电子对共用电子对

“头碰头”重叠并肩”重叠一对共用两对共用三对共用

发生偏移不发生偏移

s—ss—pp—pp—p电子对电子对电子对

实例H2HClCl2N2HClI2HClCH2＝CH≡CH

CH2

σ键和π键判断：①σ键稳定，π键活泼；②共价单键是σ键；③共价双键中有一个σ键和一个π键；④共

提醒

价三键中有一个σ键和两个π键。

σ键和π键的识别和计算

键线式呈现的结构，不能忽略省去的碳氢键

含有苯环的结构，不能忽略苯环中的碳氢键

σ键和π键的识别

1mol苯分子中含有σ键的物质的量为12mol。乙炔分子中σ键和π键的数目之比是3∶2。

HCOONa中σ键和π键的数目之比是3∶1

由内界与外界组成的配合物：内界和外界之间一般存在离子键，如[Cu(NH3)4]SO4中，

2＋2－

配合物中的σ键和π[Cu(NH3)4]与SO4之间是离子键，内界与外界中均含有σ键。1mol[Cu(NH3)4]SO4中

键(一般，配位键是含有σ键的物质的量为20mol

σ键)无外界的配合物，直接计算内界中的σ键数目。1mol[Fe(CO)5]中含有σ键的物质的量为

10mol，π键的物质的量为10mol

2．分子间作用力

(1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。

(2)分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。

(3)强弱：范德华力＜氢键＜化学键。

(4)范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬

度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。

(5)氢键

①形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性

很强的原子之间的作用力，称为氢键。

②表示方法：A—H…B

③特征：具有一定的方向性和饱和性。

④分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。

⑤分子间氢键对物质性质的影响

主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。

3．分子的性质

(1)分子的极性

类型非极性分子极性分子

形成原因正电荷中心和负电荷中心重合的分子正电荷中心和负电荷中心不重合的分子

存在的共价键非极性键或极性键非极性键或极性键

分子内原子排列对称不对称

①非极性分子与极性分子的判断

双原子分子单质正负电荷中心重合非极性分子结构对称多原子分子结构不对称正负电荷中心不重合

极性分子→化合物

②对于ABn型分子，一般情况下，若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则该分子

为非极性分子，否则为极性分子。

③键的极性、分子空间构型与分子极性的关系

类型实例键的极性空间构型分子极性

X2H2、N2非极性键直线形非极性分子

XYHCl、NO极性键直线形极性分子

CO2、CS2极性键直线形非极性分子

XY2

SO2极性键V形极性分子

(X2Y)

H2O、H2S极性键V形极性分子

BF3极性键平面正三角形非极性分子

XY3

NH3极性键三角锥形极性分子

XY4CH4、CCl4极性键正四面体形非极性分子

(2)分子的溶解性

①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若能形成氢键，

则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。

②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中

的溶解度明显减小。

③“相似相溶”规律可用于解释一些物质溶解现象，如HCl(极性分子)易溶于H2O(极性溶剂)，可做喷泉实验；

苯(非极性溶剂)可萃取水(极性溶剂)中的溴(非极性分子)。

(3)分子的手性

①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里

不能重叠的现象。

②手性分子：具有手性异构体的分子。

③手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，

如。

(4)无机含氧酸分子的酸性

对于同一种元素的无机含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。如果把含氧酸的通式写

成(HO)mROn，R相同时，n值越大，R的正电性越高，R—O—H中的氧原子的电子就会越向R偏移，在水

＋

分子的作用下，就越容易电离出H，酸性也就越强。如H2SO3可写成(HO)2SO，n＝1；H2SO4可写成(HO)2SO2,

>>>>>

n＝2。所以酸性：H2SO4H2SO3。同理，酸性：HNO3HNO2，HClO4HClO3HClO2HClO。

【例3】（2024·黑吉辽卷）如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态

X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈

绿色。下列说法错误的是

逐渐通入XW3至过量

溶液溶液

QZY4QZX4Y4W12

A．单质沸点：Z>Y>WB．简单氢化物键角：XY

C．反应过程中有蓝色沉淀产生D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y

【答案】D

【解析】Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为Cu元素；空间运动状态数是指电子占据的轨道数，基

态X原子的核外电子有5种空间运动状态，则X为第2周期元素，满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、

O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5)；X、Y、Z为原子序数依次增大，基态Y、Z原子有两个未成对电子，若Y、Z

为第2周期元素，则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4)，C原子序数小于N，所以Y不可能为C，

若Y、Z为第3周期元素，则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4)，Y、Z可与Cu形成

2-

CuZY4，而O、Si、S中只有O和S形成的SO4才能形成CuZY4，所以Y、Z分别为O、S元素，则X只能

为N；W能与X形成WX3，则W为IA族或VIIA族元素，但W原子序数小于N，所以W为H元素，综

上所述，W、X、Y、Z、Q分别为H、N、O、S、Cu。W、Y、Z分别为H、O、S，S单质常温下呈固态，

其沸点高于氧气和氢气，O2和H2均为分子晶体，O2的相对分子质量大于H2，O2的范德华力大于H2，所以

沸点O2＞H2，即沸点S＞O2＞H2，A项正确；Y、X的简单氢化物分别为H2O和NH3，H2O的中心原子O

1

原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4、孤电子对数为2，空间构型为V形，键角约105º，NH3的中心原

2

1

子N原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4、孤电子对数为1，空间构型为三角锥形，键角约107º18´，所

2

以键角：XY，B项正确；硫酸铜溶液中滴加氨水，氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜，氨水过量时氢氧

化铜溶解，生成Cu(NH3)4SO4，即反应过程中有蓝色沉淀产生，C项正确；QZX4Y4W12为Cu(NH3)4SO4，其

中铜离子提供空轨道、NH3的N原子提供孤电子对，两者形成配位键，配位原子为N，D项错误。

【变式3-1】（2024·湖北卷）结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是

事实解释

A甘油是黏稠液体甘油分子间的氢键较强

B王水溶解铂浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性

C冰的密度小于干冰冰晶体中水分子的空间利用率相对较低

D石墨能导电未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动

A．AB．BC．CD．D

【答案】B

【解析】A．甘油分子中有3个羟基，分子间可以形成更多的氢键，且O元素的电负性较大，故其分子间

形成的氢键较强，因此甘油是黏稠液体，A正确；

B．王水溶解铂，是因为浓盐酸提供的Cl能与被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成稳定的配合物从而促

进铂的溶解，在这个过程中浓盐酸没有表现氧化性，B不正确；

C．冰晶体中水分子间形成较多的氢键，由于氢键具有方向性，因此，水分子间形成氢键后空隙变大，冰晶

体中水分子的空间利用率相对较低，冰的密度小于干冰，C正确；

D．石墨属于混合型晶体，在石墨的二维结构平面内，第个碳原子以C—C键与相邻的3个碳原子结合，形

成六元环层。碳原子有4个价电子，而每个碳原子仅用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共

价键，还有1个电子处于碳原子的未杂化的2p轨道上，层内碳原子的这些p轨道相互平行，相邻碳原子p

轨道相互重叠形成大π键，这些p轨道的电子可以在整个层内运动，因此石墨能导电，D正确；

综上所述，本题选B。

易错点4不会判断分子中原子的杂化轨道类型

【分析】

判断分子中心原子的杂化类型方法

①根据杂化轨道的空间分布构型判断

a.若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。

b.若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。

c.若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。

②根据杂化轨道之间的夹角判断

若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分

子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。

③根据等电子原理进行判断

－－

如CO2是直线形分子，CNS、N3与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。

④根据中心原子的价层电子对数判断

如中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化。

⑤根据分子或离子中有无π键及π键数目判断

如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含两个π键为sp杂化。

【例4】（2024·湖北卷）基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是

A．VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同

B．元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律

C．泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子

D．sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成

【答案】A

【解析】VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不

包括孤电子对，当中心原子无孤电子对时，两者空间结构相同，当中心原子有孤电子对时，两者空间结构

不同，A项错误；元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化，这一规律叫元素周期律，元素性

质的周期性的变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果，B项正确；在一个原子轨道里，最多

只能容纳2个电子，它们的自旋相反，这个原理被称为泡利原理，C项正确；1个s轨道和3个p轨道混杂

形成4个能量相同、方向不同的轨道，称为sp3杂化轨道，D项正确。

【变式4-1】（2024·山东滨州二模）SiCl4与N甲基咪唑(，其中含五元平面环)反应可以得

到M，其结构如图。

下列说法正确的是

23

A．M2中碳原子和氮原子的杂化方式均有sp、sp

B．SiCl4比CCl4易水解的因素有Si有更多的价层轨道

C．M2中最多29个原子共面

D．N-甲基咪唑的碱性弱于咪唑

【答案】B

【解析】A．由其中含五元平面环可知，氮原子只有sp2，A错误；

B．Si有更多的价层轨道能容纳孤电子对，所以SiCl4比CCl4易水解，B正确；

C．由其中含五元平面环可知该结构中最多10个原子共面，又

中最多4个和硅共面，即M2中最多41个原子共面，C错误；

D．甲基是推电子基团，

易错点5不能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测微粒的立体构型

【分析】

1．价层电子对数计算

价层电子对数(n)n＝σ键数＋中心原子上的孤电子对数说明：σ键电子对数＝中心原子结合的原子数

①a表示中心原子的价电子数

对于主族元素：a＝原子的最外层电子数

对于阳离子：a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数

中心原子上的孤1

f＝(a－xb)对于阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值)

电子对数(f)2

②x表示与中心原子结合的原子数。

③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1，其他原子

＝8－该原子的价电子数)

2．空间构型判断

价层电子对数成键对数孤电子对数电子对空间构型(理想几何构型)分子空间构型(实际几何械型)实例

220直线形直线形BeCl2

30三角形BF3

3平面正三角形

21V形SnBr2

40正四面体形CH4

431正四面体形三角锥形NH3

22V形H2O

【例5】（2024·甘肃卷）温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。

下列说法错误的是

+

A．相同条件下N2比O2稳定B．N2O与NO2的空间构型相同

C．N2O中N-O键比N-N键更易断裂D．N2O中σ键和大π键的数目不相等

【答案】D

【解析】A．N2分子中存在的NN，O2分子中虽然也存在叁键，但是其键能小于NN，因此，相同条

件下N2比O2稳定，A正确；

+

B．N2O与NO2均为CO2的等电子体，故其均为直线形分子，两者空间构型相同，B正确；

C．N2O的中心原子是N，其在催化剂作用下可分解为O2和N2，说明N2O中N-O键比N-N键更易断裂，C

正确；

D．N2O中σ键和大π键的数目均为2，因此，σ键和大π键的数目相等，D不正确；

综上所述，本题选D。

【变式5-1】（2023·湖北卷）价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是

A．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体

22

B．SO3和CO3的空间构型均为平面三角形

C．CF4和SF4均为非极性分子

D．XeF2与XeO2的键角相等

【答案】A

【详解】A．甲烷分子的中心原子的价层电子对为4，水分子的中心原子价层电子对也为4，所以他们的VSEPR

模型都是四面体，A正确；

2222

B．SO3的孤电子对为1，CO3的孤电子对为0，所以SO3的空间构型为三角锥形，CO3的空间构型为平

面三角形，B错误，

C．CH4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有孤电子对，为极性分子，C错误；

D．XeF2和XeO2分子中，孤电子对不相等，孤电子对越多，排斥力越大，所以键角不等，D错误；

故选A。

易错点6不能判断晶体的化学式、晶体中原子的配位数、晶体类型

【分析】

1．晶胞结构的分析

(1)判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。如NaCl晶体中，Na＋周围的Na＋

数目(Na＋用“”表示)：

每个面上有4个，共计12个。

(2)记住常见晶体如干冰、冰、金刚石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等的空间结构及结构特点。当题

中信息给出的某种晶胞空间结构与常见晶胞的空间结构相同时，可以直接套用该种结构。

2．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法

(1)原则：晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额

就是1。

n

(2)方法

A.长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的微粒数的计算方法如图所示：

B.非长方体晶胞中粒子视具体情况而定：

a．三棱柱b．六棱柱

熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目。当题中信息给出的某种晶胞空间结构与常见晶胞的空间

结构相同时，可以直接套用该种结构。

A．NaCl(含4个Na，4个Cl-)

B．干冰(含4个CO2)

2+-

C．CaF2(含4个Ca，8个F)

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．“均摊法”在晶胞组成计算中的应用

(1)计算一个晶胞中微粒的数目

非平行六面体形晶胞中微粒数目的计算同样可用“均摊法”，其关键仍是确定一个微粒为几个晶胞所共有。例

如，石墨晶胞：

11

每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为，那么一个六边形实际有6×＝2个碳

33

原子。

又如，六棱柱晶胞(MgB2晶胞)如图：。顶点上的原子为6个晶胞(同层3个，上层或下层

11

3个)共有，面上的原子为2个晶胞共有，因此镁原子个数为12×＋2×＝3个，硼原子个数为6。

62

(2)计算化学式

(3)①单位换算：1nm＝10－7cm、1pm＝10－10cm

②金属晶体中体心立方、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a)

a．面对角线长：2ab．体对角线长：3ac．体心立方堆积：4r＝3a(r为原子半径)

d．面心立方堆积：4r＝2a(r为原子半径)

4．晶胞中的配位数

（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找一个与其离子连接情况最清晰的离子，如图中心的灰球(Cl－)。

②数一下与该离子周围距离最近的异种电性离子数，如图标数字的面心白球(Na＋)。

确定Cl－的配位数为6，同样方法可确定Na＋的配位数也为6。

5.判断晶体类型的方法

(1)主要是根据各类晶体的特征性质判断

如低熔、沸点的化合物形成分子晶体；熔、沸点较高，且在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物形成离

子晶体；熔、沸点很高，不导电，不溶于一般溶剂的物质形成原子晶体；晶体能导电、传热、具有延展性

的为金属晶体。

(2)根据物质的类别判断

金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体；大多数非金属单

质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除

有机盐外)是分子晶体。常见的共价晶体中单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的共价晶体中化合物有

碳化硅、二氧化硅等。金属单质(注：汞在常温为液体)与合金是金属晶体。

【例6】（2024·湖北卷）黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是

立方晶胞。下列说法错误的是

A．I为18K金

B．Ⅱ中Au的配位数是12

C．Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-Au

D．I、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1:1、1:3、3:1

【答案】C

18

【解析】由24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为：×100%=75%，I中Au和Cu原子个

24

197

数比值为1:1，则Au的质量分数为：100%75%，A项正确；Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，

19764

Au的配位数指距离最近的Cu，Cu处于面心处，类似于二氧化碳晶胞结构，二氧化碳分子周围距离最近的

2

二氧化碳有12个，则Au的配位数为12，B项正确；设Ⅲ的晶胞参数为a，Au-Cu的核间距为a，Au-Au

2

2

的最小核间距也为a，最小核间距Au-Cu=Au-Au，C项错误；I中，Au处于内部，Cu处于晶胞的八个

2

顶点，其原子个数比为1:1；Ⅱ中，Au处于立方体的八个顶点，Cu处于面心，其原子个数比为：

1111

8:61:3；Ⅲ中，Au处于立方体的面心，Cu处于顶点，其原子个数比为6:83:1；D项正

8228

确。

易错点7不能正确计算空间利用率和晶体密度

【分析】

1.空间利用率(η)

(1)概念：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比。

(2)金属晶体空间利用率

球体积

空间利用率＝×100%，球体积为金属原子的总体积。

晶胞体积

(3)空间利用率的计算

①简单立方堆积

设原子半径为R，由于原子在晶胞棱的方向上相切，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝2R，α＝β＝γ＝90°。

每个晶胞中包含一个原子。

44

1×πR31×πR3

η＝3×100%＝3×100%≈52.36%。

a32R3

②体心立方堆积

43

设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ

3

＝90°。每个晶胞中包含两个原子。

43

42×πR

2×πR33

＝3＝。

η×100%43R×100%≈68.02%

a3

33

③面心立方最密堆积

设原子半径为R，由于原子在晶胞面对角线方向上相切，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝22R，α＝β＝γ

＝90°。每个晶胞中包含四个原子。

44

4×πR34×πR3

η＝3×100%＝3×100%≈74.05%。

a322R3

④六方最密堆积

26

设原子半径为R，根据原子在晶胞中的相切关系，可以计算出晶胞参数：a＝b＝2R，c＝a≈1.633a，α＝β

3

＝90°，γ＝120°。每个晶胞中包含两个原子。

4

2×πR343

32×πR

η＝×100%＝3×100%≈74.05%。

3a

a××c2R×3R×1.633×2R

2

⑤金刚石型堆积

设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶

83

胞体对角线的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ＝90°。每个

3

晶胞中包含八个原子。

43

48×πR

8×πR33

＝3＝。

η×100%83R×100%≈34.01%

a3

33

2．晶体密度的计算

(1)计算晶胞的质量，进而计算晶体的密度

N·M

计算公式：ρ＝。

NA·V

式中N与晶胞的组成有关，M为晶体的摩尔质量，NA为阿伏加德罗常数的值，V为晶胞的体积，其单位为

cm3，ρ为晶体的密度，其单位为g·cm－3。

(2)计算晶胞中微粒间的距离或晶胞参数

3N·M

立方晶胞参数a＝。

NA·ρ

－7－10

(3)长度算关系式：1nm＝1×10cm；1pm＝1×10cm

【例7】（2024·河北卷）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的

立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为apm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是

A．该铋氟化物的化学式为BiF3

11

B．粒子S、T之间的距离为apm

4

1064

-3

C．该晶体的密度为3-30gcm

NAa10

D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个

【答案】B

111

【解析】根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有1+12=4个Bi3，含有8+8+6=12个

482

-

F，故该铋氟化物的化学式为BiF3，A项正确；将晶胞均分为8个小立方体，由晶胞中MNPQ点的截面图

可知，晶胞体内的8个F-位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，令N的原子分数坐标为(0,0,1)，

11

与Q、M均在同一条棱上的F-的原子分数坐标为(1,0,0)，则T的原子分数坐标为1,,，S的原子分数

22

222

1131111311

坐标为,,，所以粒子S、T之间的距离为1-+-+-apm=apm，B项正确；

444424244

由A项分析可知，每个晶胞中有4个Bi3+、12个F-，晶胞体积为(apm)3=a310-30cm3，则晶体密度为

m4(209193)-31064-3

ρ==3-30gcm=3-30gcm，C项正确；以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其

VNAa10NAa10

最近且等距的氟离子位于晶胞体内，为将晶胞均分为8个小立方体后，每个小立方体的体心的F-，即有8

个，D项错误。

【变式7-1】（2023·湖北卷）镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要

应用。LaHn，属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4

的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是

A．LaH2晶体中La的配位数为8

B．晶体中H和H的最短距离：LaH2LaHx

C．在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼

40

gcm3

D．LaH单位体积中含氢质量的计算式为3

x4.841086.021023

【答案】C

【详解】A．由LaH2的晶胞结构可知，La位于顶点和面心，晶胞内8个小立方体的中心各有1个H原子，

若以顶点La研究，与之最近的H原子有8个，则La的配位数为8，故A正确；

B．由LaHx晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似CH4的结构，H和H之间的最短距离变小，则晶体

中H和H的最短距离：LaH2LaHx，故B正确；

C．由题干信息可知，在LaHx晶胞中，每个H结合4个H形成类似CH4的结构，这样的结构有8个，顶点

数为48=32，且不是闭合的结构，故C错误；

40

-103-833

D．1个LaHx晶胞中含有58=40个H原子，含H质量为g，晶胞的体积为(484.010cm)=(4.8410)cm，

NA

40

gcm3

则LaH单位体积中含氢质量的计算式为3，故D正确；

x4.841086.021023

答案选C。

1．（2024·山东名校联考一模）下列分子属于非极性分子的是

A．COSB．HCHOC．SO3D．CH2Cl2

【答案】C

【解析】A．COS分子不对称，属于极性分子，故A不符合题意；

B．HCHO没有非极性键，都是极性键，HCHO也是极性分子，故B不符合题意；

C．三氧化硫是平面形分子，三个硫氧键完全等价，偶极矩为0，所以为非极性分子，故C符合题意；

D．CH2Cl2相当于甲烷中两个氢原子替换为氯原子，由于氯原子的非金属性比碳原子强，所以CH2Cl2是极

性分子，故D不符合题意；

故答案选C。

2．（2024·山东菏泽一模）下列关于物质结构和性质的说法正确的是

A．第2周期元素中，第一电离能介于B、N之间的有1种

B．酸性：CH3COOHCCl3COOHCF3COOH

C．H2S与SO2中心原子的杂化方式相同，均为V形结构

．乙二胺的沸点比三甲胺高的原因是乙二胺存在分子间氢键，三甲胺存在

DH2NCH2CH2NH2NCH33

分子内氢键

【答案】B

【解析】A．同周期元素中第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于ⅥA族，则第2

周期元素中，第一电离能介于B、N之间的有Be、C、O三种，故A错误；

B．电负性F>