2026届高三化学二轮复习课件：板块Ⅱ　物质结构与性质　专题三　晶体结构分析与计算

第一部分热点专题突破板块Ⅱ物质结构与性质专题三晶体结构分析与计算热点一晶体结构分析与晶胞相关计算热点二晶体性质的判断及原因解释目录CONTENTS专题突破练（六）晶体结构分析与计算热点一晶体结构分析与晶胞相关计算真题导航高考必备模拟突破1.(2025·黑吉辽内蒙古卷)NaxWO3晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当0.44≤x≤0.95时,其立方晶胞结构如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(

)

B

D

3.(2025·河南卷)CaCO3的热分解与NixPy催化的CH4重整结合,可生产高纯度合成气(H2+CO),实现碳资源的二次利用。回答下列问题:(1)Ca位于元素周期表中

区;基态Ni2+的价电子排布式为

。

(2)水分子的VSEPR模型与其空间结构模型不同,原因是____________________

。

(3)NixPy的晶胞如图所示(晶胞参数a=b≠c,α=β=90°,γ=120°),该物质的化学式为

。

s3d8O原子中有2个孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用导致键角减小Ni2P

高考热点:有关晶体结构的分析与计算是高考的热考类题目。试题将立体几何知识与化学知识紧密结合在一起,情境新颖、综合性强、难度较大,侧重考查学生的观察能力、三维空间想象能力及建模能力。涉及的相关计算有晶体密度、NA、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、化学键的夹角、晶胞中的原子坐标等,考查形式既有选择题也有填空题。1.晶胞结构图像(1)典型离子晶体结构图像类别NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型

类别NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型配位数及影响因素配位数684F-:4;Ca2+:8影响因素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1个晶胞中所含离子数Cl-:4;Na+:4Cs+:1;Cl-:1Zn2+:4;S2-:4Ca2+:4;F-:8阴、阳离子间最短距离(b)和晶胞参数(a)之间的关系(2)典型共价晶体结构图像晶体晶体结构结构分析金刚石

(1)每个C与相邻的4个C以共价键结合,形成正四面体结构。(2)键角均为109°28'。(3)最小碳环由6个C组成且6个C不在同一平面内。(4)每个C参与4个C—C的形成,碳原子数与C—C数之比为1∶2晶体晶体结构结构分析SiO2

SiC、BP、AlN

每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构(3)典型分子晶体结构图像晶体晶体结构结构分析干冰

(1)8个顶角和6个面的面心各有1个CO2。(2)每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个2.常见晶胞投影图像晶胞类型三维图二维图正视图沿体对角线切开的剖面图沿体对角线的投影简单立方堆积体心立方堆积面心立方堆积3.晶胞的相关计算(1)计算晶体密度的方法

(2)计算晶体中微粒间距离的方法

D2.(2025·八省联考四川卷)一种具有钙钛矿结构的光催化剂,其四方晶胞结构如图所示(α=β=γ=90°),NA是阿伏加德罗常数的值。

C3.α-AgI可用作固体离子导体,能通过加热γ-AgI制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图所示(为了简化,只画出了碘离子在晶胞中的位置)。(1)测定晶体结构最常用的仪器是________(填字母)。

A.质谱仪

B.红外光谱仪

C.核磁共振仪 D.X射线衍射仪(2)γ-AgI与α-AgI晶胞的体积之比为

。

D12∶7

热点二晶体性质的判断及原因解释真题导航高考必备模拟突破1.(2024·山东卷)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是

。

FDCA形成的分子间氢键更多2.(2024·全国甲卷)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如表,结合变化规律说明原因:_______________________________________________

___________________________________________________________________。物质SnF4SnCl4SnBr4SnI4熔点/℃442-3429143

SnF4为离子晶体,其熔点高于其他三种物质,SnCl4、SnBr4、SnI4均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高3.(2023·全国乙卷)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4)。回答下列问题:(1)基态Fe原子的价电子排布式为

。橄榄石中,各元素电负性大小顺序为

,铁的化合价为

。

3d64s2O>Si>Fe>Mg+2(2)已知一些物质的熔点数据如表:Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是_______________________________________________________________________________。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因_________________________________________________________________________________________________________________________________。物质熔点/℃NaCl800.7SiCl4-68.8GeCl4-51.5SnCl4-34.1NaCl为离子晶体,而SiCl4为分子晶体,NaCl中离子键强度远大于SiCl4的分子间作用力SiCl4、GeCl4、SnCl4的熔点依次升高,其原因是:SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶体,结构相似,随相对分子质量增大,分子间作用力逐渐增强高考热点:本部分常采用图文表共用等多样情境,通过晶体类型的判断,并能用“结构决定性质”的思想进行原因分析,考查考生宏观辨识与微观探析的化学学科素养。1.氢键对物质性质的影响(1)对物质熔沸点的影响①分子间氢键相当于增大了相对分子质量,故熔、沸点______。②分子内氢键未增大分子量,却降低了分子极性,故熔、沸点______。③形成的分子间氢键越多,熔、沸点越____。(2)对物质溶解性的影响①若溶质和溶剂分子间形成氢键,则溶质的溶解度______。②若溶质分子内存在氢键形成氢键可以降低溶质的极性,在水中的溶解度______;升高温度,溶质分子中的氢键被破坏,溶质和水之间形成氢键,溶解度又______。升高降低高增大减小增大2.晶体熔、沸点高低原因解释答题模板(1)不同类型晶体熔、沸点比较答题模板:×××为×××晶体,而×××为×××晶体。(2)同类型晶体熔、沸点比较晶体类型答题模板分子晶体①同为分子晶体,×××存在氢键,而×××仅存在较弱的范德华力。②同为分子晶体,×××的相对分子质量大,范德华力强,熔、沸点高。③同为分子晶体,两者的相对分子质量相同(或相近),×××的极性大,熔、沸点高。④同为分子晶体,×××形成分子间氢键,而×××形成的则是分子内氢键,分子间氢键会使熔、沸点升高。晶体类型答题模板共价晶体同为共价晶体,×××晶体的键长短,键能大,熔、沸点高。离子晶体①阴、阳离子电荷数相等,则看阴、阳离子半径:同为离子晶体,Rn-(或Mn+)半径小于Xn-(或Nn+),故×××晶体离子键强(或晶格能大),熔、沸点高。②阴离子(或阳离子)电荷数不相等,阴离子(或阳离子)半径不相同:同为离子晶体,Rn-(或Mn+)半径小于Xm-(或Nm+),Rn-(或Mn+)电荷数大于Xm-(或Nm+),故×××晶体离子键强(或晶格能大),熔、沸点高。1.如图为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为

。

S8相对分子质量大,分子间范德华力强2.H2S的熔点为-85.5℃,而与其具有类似结构的H2O的熔点为0℃,极易结冰成固体,二者物理性质出现差异的原因是____________________________________

________________________。H2O分子间极易形成氢键,而H2S分子间只存在较弱的范德华力3.(2025·上海闵行二模)已知甲醇、甲醛的相关信息如下表。解释甲醇比甲醛沸点高的可能原因

__________________。物质甲醇甲醛相对分子质量3230沸点(℃)64.7-19.5℃甲醇分子间有氢键,分子间作用力更大,沸点高于甲醛4.(1)FeF3具有较高的熔点(高于1000℃),其化学键类型是

,FeBr3的相对分子质量大于FeF3,但其熔点只有200℃,原因是

。

(2)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型。前者的熔点明显高于后者,其主要原因是

。

离子键两者晶体类型不同,FeF3为离子晶体,FeBr3为分子晶体MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多,离子键强度更大5.2,5-二氨基甲苯(A)可用作毛皮染料,其中一种同分异构体为2,3-二氨基甲苯(B),二者中沸点较高的是

(填“A”或“B”),原因是_________________________ ___________________________________________________________________。A2,5-二氨基甲苯易形成分子间氢键,2,3-二氨基甲苯易形成分子内氢键,分子间氢键使物质熔、沸点更高6.硼酸晶体是片层结构,其中一层的结构如图所示。硼酸在冷水中溶解度很小,但在热水中较大,原因是________________________________________________

_________________________________________________________________。

晶体中硼酸分子间以氢键缔合在一起,难以溶解;加热时,晶体中部分氢键被破坏,硼酸分子与水分子形成氢键,溶解度增大专题突破练(六)晶体结构分析与计算1.(2025·湖北卷)SO2晶胞是长方体,边长a≠b≠c,如图所示。下列说法正确的是(

)

D

2.(2025·陕晋青宁卷)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶体密度为dg·cm-3。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(

)A3.(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<ClB.单质Mg是金属晶体C.晶体中存在范德华力D.Mg2+离子的配位数为3D解析

同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,故电负性Mg<Cl,A项正确;镁为金属元素,故单质Mg为金属晶体,B项正确;由图甲可知,该晶体中存在层状结构,则层与层之间存在范德华力,C项正确;由图乙中结构可知,与Mg2+距离最近且相等的Cl-有6个,故Mg2+的配位数为6,D项错误。4.(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(

)

D5.(2024·黑吉辽卷)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是(

)

B

6.(2024·重庆卷)储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示,MgH2的摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(

)

B

7.(2024·安徽卷)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3),其立方晶胞和导电时Li+迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是(

)

B

8.(2025·辽宁沈阳高三模拟,节选)六方氮化硼晶体也被称为“白石墨”,具有和石墨晶体相似的层状结构(如下图所示)。(1)比较B和N的电负性大小,并从原子结构角度说明理由:_________________________________________________________________________________________。(2)分析六方氮化硼晶体层间是否存在化学键并说明依据:_________________________________________________________________________________________。B和N电子层数相同,核电荷数B<N,原子半径B>N,原子核对键合电子的吸引作用B<N,故电负性:B<N

层内B原子与N原子的核间距为145pm,层间距离为333pm,