2026年北京高考化学二轮复习专题14 大题突破-物质结构与性质综合（复习讲义）（解析版）

专题14大题突破-物质结构与性质综合

目录

01析·考情精解...............................................................................................................................................................2

02构·知能架构...............................................................................................................................................................3

03破·题型攻坚.....................................................................................................................................4

题型物质结构与性质...........................................................................................................................................4

新情景下围绕核心元素推断，整合化学键、晶体结构与性质、光谱/磁性等

真题动向

表征手段，突出“结构决定性质”逻辑的综合考查。

知识1电子排布、电离能与电负性

知识2立体构型及杂化类型的判断

必备知识

知识3等电子体、成键方式、晶体类型的判断

知识4有关晶胞参数的计算

能力1晶体化学式及粒子数确定

关键能力

能力2原子分数坐标分析方法

考向1立体构型及杂化类型的判断

考向2电子排布、电离能与电负性

命题预测考向3等电子体、成键方式、晶体类型的判断

考向4晶体化学式及粒子数确定

考向5晶胞的有关计算

1、结构决定性质贯穿始终，聚焦原子结构、分子结构、晶体结构三大模块，五年4考，稳定

在非选择压轴位置。

2、原子结构：必考点为电子排布（基态/价层）、电离能/电负性比较与解释；2025年结合

命题轨

Mg、Al考轨道表示式与第一电离能差异，2024年考N的孤对电子对键角影响。

、分子结构：必考杂化类型、空间构型、键角解释；配合物中配位键、配位数、配位原子高

迹透视3

频出现，2025年以[Mg(NH₃)₆]Cl₂为载体考配体与配位原子判断。

4、晶体结构：晶胞计算（密度ρ=nM/(NAa³)）是核心，常考顶点/面心/体心粒子分摊、配位

数、晶体类型与性质关联；2025年考立方晶胞密度计算，2024年涉及金刚石与石墨结构对比。

考点频考点2025年2024年2023年2022年2021年

次总结物质结构与性北京卷T15，北京卷T15，北京卷T15，北京卷T15，

——

质10分10分9分9分

1、聚焦新能源材料（如固态电解质、储氢合金）、生物大分子配位（如金属酶）、碳中和相

关催化（如CO₂还原），以真实科研/工业背景命题。

2026命2、电子排布（规范书写）、电离能/电负性递变与反常解释、杂化与空间构型（含键角）、

配合物基础、晶胞计算（单位换算）、结构解释性质，占分约12-15分。

题预测3、2026年北京高考“物质结构与性质”将延续结构主线+新情景载体+分层设问，核心仍是

电子排布、电离能/电负性、杂化/构型、配合物、晶胞计算，二轮需强化规范书写、晶胞建模

与跨模块综合能力。

题型物质结构与性质

．（北京，，分）通过MgCl和MgNHCl的相互转化可实现NH的高效存储

12025151023623

和利用。

(1)将Mg的基态原子最外层轨道表示式补充完整：。

(2)NH3分子中H—N—H键角小于10928'，从结构角度解释原因：。

MgNHCl的晶胞是立方体结构，边长为anm，结构示意图如下。

(3)362

①MgNHCl的配体中，配位原子是。

362

②已知MgNHCl的摩尔质量为-1，阿伏加德罗常数为N，该晶体的密度为-3。

362MgmolAgcm

(1nm=10-7cm)

(4)MgCl2和NH3反应过程中能量变化示意图如下。

①室温下，和反应生成MgNHCl而不生成MgNHCl。分析原因：。

MgCl2NH336232

②从平衡的角度推断利于MgNHCl脱除生成MgCl的条件并说明理由：。

362NH32

3

【答案】(1)(2)NH3中N原子的sp杂化轨道有一个孤电子对，斥力较大

4M

21

(3)N310

aNA

(4)E2＜E1，温度低时更容易生成Mg(NH3)6Cl2[Mg(NH3)6]Cl2MgCl2+6NH3是吸热反应，也是气

体分子数增加的反应，升温、减压有利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3

【详解】（1）Mg是第12号元素，其基态最外层电子的电子排布式为3s2，故其基态原子最外层轨道表示

式为：。

13

（2）NH3中N原子的键电子对数为3、孤电子对数为531=1，价层电子对数为4，N原子的sp

2

杂化轨道有一个孤电子对，斥力较大，故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′。

2

（3）①Mg(NH3)6Cl2的内界为Mg(NH3)6，故其配体为NH3，由于N原子有孤电子对，所以配位原子

为N；

211

②根据均摊法，该晶胞中Mg(NH)的个数为864，Cl-的个数为8，故每个晶胞中含有4个

3682

4M

g

m晶胞N4M21-3

Mg(NH3)6Cl2，则晶体的密度为A。

ρ==3=10gcm

V-73a3N

晶胞a10cmA

（4）①由MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知，E2＜E1，温度低时更容易生成Mg(NH3)6Cl2；

②根据MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知[Mg(NH3)6]Cl2MgCl2+6NH3是吸热反应，该反

应也是气体分子数增加的反应，故升温、减压有利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3。

新情境：这道题以“MgCl₂与[Mg(NH₃)₆]Cl₂的相互转化实现NH₃存储”为新情景，体现了化学知

识在实际物质转化与资源利用中的应用，贴合当前“实用性化学”的命题趋势。

新考法：多模块知识的融合考查：将“轨道表示式（原子结构）、分子空间构型（分子结构）、

晶体密度计算（晶体结构）、能量变化（反应原理）”整合在同一实际情景中，考查知识的综

命题解读

合迁移能力；信息提取与应用的隐性要求：第(4)问虽未直接设问，但能量变化图隐含了“反应

自发性、活化能对反应速率的影响”等潜在考查点，要求考生主动关联反应原理与物质转化的

逻辑。

新角度：结构与性质的关联更具象：第(2)问从“键角偏离”切入，不是直接考查常见分子的空间

构型，而是要求解释键角异常的结构原因，聚焦“孤电子对的斥力影响”这一微观结构细节；晶

体计算结合实际结构单元：第(3)问以配合物的晶体结构为载体，将配合物离子（[Mg(NH₃)₆]²⁺）

作为结构单元进行计算，突破了传统简单离子晶体的计算角度。

2．（2024北京，15，10分）锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。

(1)Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整

：。

(2)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。

①SnCl2分子的VSEPR模型名称是。

②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。

(3)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石

结构。

①灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有个。

33

②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为v1nm和v2nm，则白锡和灰锡晶体的密度之比是。

(4)单质Sn的制备：将SnO2与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至800C，由于固体之间反应慢，未明显

发生反应。若通入空气在800C下，SnO2能迅速被还原为单质Sn，通入空气的作用是。

v

【答案】(1)(2)平面三角形1个sp3杂化(3)42

4v1

(4)空气中的O2将C氧化为CO，CO与SnO2发生气固反应，速率快

【详解】（1）Sn位于元素周期表的第5周期ⅣA族，基态Sn原子的最外层电子排布式为5s25p2，Sn的基

态原子最外层轨道表示式为；

1

（2）①SnCl2中Sn的价层电子对数为2+×(4-2×1)=3，故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形；

2

13

②SnCl4中Sn的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4，有4个σ键、无孤电子对，故Sn采取sp杂化，则SnCl4

2

的Sn—Cl键是由锡的1个sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键；

（3）①灰锡具有立方金刚石结构，金刚石中每个碳原子以单键与其他4个碳原子相连，此5碳原子在空间

构成正四面体，且该碳原子在正四面体的体心，所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原

子有4个；

111

②根据均摊法，白锡晶胞中含Sn原子数为8×+1=2，灰锡晶胞中含Sn原子数为8×+6×+4=8，所以白

882

2M8Mv2

锡与灰锡的密度之比为∶=；

NAv1NAv24v1

（4）将SnO2与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至800℃，由于固体之间反应慢，未发生明显反应；若

通入空气在800℃下，SnO2能迅速被还原为单质Sn，通入空气的作用是：空气中的O2将C氧化为CO，CO

高温高温

与SnO2发生气固反应，速率快，有关反应的化学方程式为2C+O22CO、2CO+SnO2Sn+2CO2。

新情境：这道题以“现代五金之一的锡（Sn）及其化合物、晶体的实际应用”为新情景，将物质

结构知识与锡在合金、半导体等工业领域的实际用途结合，体现了化学与材料工业的产业关联，

贴合“应用导向”的命题趋势。

新考法：多维度结构知识的“场景整合”：将“原子轨道表示（原子结构）、分子杂化与构型（分

子结构）、晶胞粒子数与密度（晶体结构）、工业制备中的化学作用（实际应用）”整合在“锡

的工业应用”情景中，考查知识的跨模块综合迁移；工业流程中“化学作用的隐性分析”：第(4)

命题解读

问要求分析“通入空气的作用”，需结合还原反应与后续提纯逻辑推导，体现了对“实际生产中

化学原理应用”的考查，而非单纯的知识记忆。

新角度：从“成键方式”细化分子结构分析：第(2)问②考查SnCl₄中Sn的杂化轨道类型，并非直

接判断分子构型，而是聚焦“杂化轨道与成键的对应关系”，强化了微观成键过程的理解；晶体

密度计算的“同素异形体对比”：第(3)问②以白锡、灰锡两种同素异形体的晶胞参数为基础，对

比计算密度比，突破了单一晶体的计算角度，突出了结构差异对宏观性质的影响。

22

3．（2023北京卷，15，9分）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根S2O3可看作是SO4

中的一个O原子被S原子取代的产物。

(1)基态S原子价层电子排布式是。

(2)比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：。

2

(3)S2O3的空间结构是。

2

(4)同位素示踪实验可证实S2O3中两个S原子的化学环境不同，实验过程为

2S2Ag2。过程中，2断裂的只有硫硫键，若过程所用试剂是32和35，

SO3ⅰS2O3ⅱAg2SSO4ⅱS2O3ⅰNa2SO3S

过程ⅱ含硫产物是。

(5)MgS2O36H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为anm、bnm、cnm，结构如图所示。

2

晶胞中的MgHO个数为。已知MgSO6HO的摩尔质量是Mgmol1，阿伏加德罗常数

26232

37

为NΛ，该晶体的密度为gcm。1nm10cm

3

(6)浸金时，SO2作为配体可提供孤电子对与形成AuSO。分别判断SO2中的中心S原子和端

23Au23223

基S原子能否做配位原子并说明理由：。

【答案】(1)3s23p4

(2)I1(O)I1(S)，O、S同主族，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子

4M

323521

(3)四面体形(4)Na2SO4和Ag2S(5)410

NAabc

2

(6)S2O3中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，

能做配位原子

【详解】（1）S是第三周期ⅥA族元素，基态S原子价层电子排布式为3s23p4。答案为3s23p4；

（2）S和O为同主族元素，O原子核外有2个电子层，S原子核外有3个电子层，O原子半径小，原子核

对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，即O的第一电离能大于S的第一电离能。答案为I1(O)>I1(S)，

氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子；

222

（3）SO4的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，空间构型为四面体形，S2O3可看作是SO4中

2

1个O原子被S原子取代，则S2O3的空间构型为四面体形。答案为四面体形；

222

（4）过程Ⅱ中S2O3断裂的只有硫硫键，根据反应机理可知，整个过程中SO3最终转化为SO4，S最终转

3235323532

化为Ag2S。若过程ⅰ所用的试剂为Na2SO3和S，过程Ⅱ的含硫产物是Na2SO4和Ag2S。答案为Na2SO4

35

和Ag2S；

11122

（5）由晶胞结构可知，1个晶胞中含有84214个MgHO，含有4个S2O3；该晶体

84226

NM4M4M

321

的密度ρ21gcm。答案为4；10；

NAVNAabc10NAabc

2

（6）具有孤电子对的原子就可以给个中心原子提供电子配位。S2O3中的中心原子S的价层电子对数为4，

无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子。

4．（2022北京卷，15，9分）工业中可利用生产钛白的副产物FeSO47H2O和硫铁矿FeS2联合制备铁精

粉FexOy和硫酸，实现能源及资源的有效利用。

(1)FeSO47H2O结构示意图如图1。

①Fe2+的价层电子排布式为。

2-32-

②H2O中O和SO4中S均为sp杂化，比较H2O中H—O—H键角和SO4中O—S—O键角的大小并解释原

因。

2+、2-

③FeSO47H2O中H2O与FeH2O与SO4的作用力类型分别是。

(2)FeS2晶体的晶胞形状为立方体，边长为anm，结构如图2。

①距离Fe2最近的阴离子有个。

-1

②FeS2的摩尔质量为120gmol，阿伏加德罗常数为NA。

该晶体的密度为gcm-3。1nm=10-9m

(3)FeSO47H2O加热脱水后生成FeSO4H2O，再与FeS2在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。

FeSO4H2O分解和FeS2在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用FeS2作为FeSO4H2O分解的燃料，从能源

及资源利用的角度说明该工艺的优点。

【答案】(1)3d6孤电子对有较大斥力，使HOH键角小于OSO键角配位键、氢键

480

3

(2)67

NAa10

(3)FeS2燃烧放热为FeSO4H2O分解提供能量；反应产物是制备铁精粉和硫酸的原料

【详解】（1）①Fe的价层电子排布为3d64s2，形成Fe2+时失去4s上的2个电子，于是Fe2+的价层电子排布

为3d6。

23

②H2O中O和SO4中S都是sp杂化，H2O中O杂化形成的4个杂化轨道中2个被孤电子对占据，2个被

2

键合电子对占据，而SO4中S杂化形成的4个杂化轨道均被键合电子对占据。孤电子对与键合电子对间的

斥力大于键合电子对与键合电子对间的斥力，使得HOH键角与OSO键角相比被压缩减小。

2+2

③H2O中O有孤电子对，Fe有空轨道，二者可以形成配位键。SO4中有电负性较大的O元素可以与H2O

中H元素形成氢键。

答案为：3d6；孤电子对有较大斥力，使HOH键角小于OSO键角；配位键、氢键。

（2）①以位于面心Fe2+为例，与其距离最近的阴离子所处位置如图所示（圆中）：

。

4个阴离子位于楞上，2个位于体心位置上，共6个。

111

②依据分摊法可知晶胞中Fe2+离子个数为8+64，S2个数为11124。一个晶胞中相当于含

8224

120480

有4个FeS2，因此一个晶胞的质量m4gg。所以晶体密度

NANA

480

g

9

mNA48031nm10m。

ρ33g/cm

V937

a10100cmNAa10

480

3

答案为：6；7

NAa10

（3）FeS2燃烧为放热反应，FeSO4H2O分解为吸热反应，FeS2燃烧放出的热量恰好为FeSO4H2O分解提

供能量。另外，FeS2燃烧和FeSO4H2O分解的产物如Fe2O3、SO2、SO3可以作为制备铁精粉或硫酸的原料。

答案为：FeS2燃烧放热为FeSO4H2O分解提供能量；反应产物是制备铁精粉和硫酸的原料。

知识1电子排布、电离能与电负性

1、原子核外电子排布的“三个原理”及其表示方法

(1)熟记构造原理示意图

(2)三个原理：能量最低原理、泡利原理、洪特规则

原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道，即

能量最低原理

1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…

泡利原理每个原子轨道上最多只容纳2个自旋状态相反的电子

当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨

洪特规则

道，而且自旋状态相同

【易错提醒】

能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。

如24Cr的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2

(3)基态原子核外电子排布的表示方法

表示方法举例

电子排布式Co：1s22s22p63s23p63d74s2

简化表示式Cu：[Ar]3d104s1

价层电子排布Fe：3d64s2

电子排布图(或轨道表示式)

O：

(4)常见原子轨道电子云轮廓图

原子轨道电子云轮廓形状轨道个数

s球形1

p哑铃形3

(5)常见电子状态的描述

硫原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p4

a．运动状态等于电子数S原子核外有16个电子，则有16种不同运动状态的电子

S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，其轨道数为1+1+3+1+3=9，

b．空间运动状态等于轨道数

则有9种不同的空间运动状态

S原子的s轨道为球形，只有1种伸展方向，p轨道有3种伸展方向，

c．伸展方向看轨道类型

则共有4种不同的伸展方向

d．不同能量的电子看轨道数S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，有5种不同能量的电子

e．运动范围看电子层S原子的核外有3个电子层，有3种不同的运动范围

2、微粒半径、电离能和电负性变化规律

(1)粒子半径大小的比较方法

①同周期原子半径随原子序数递增逐渐减小，如：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)<r(S)>r(Cl)

原子半径

②同主族原子半径随原子序数递增逐渐增大，如：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)

①阳离子半径总比相应原子半径小，如：r(Na)>r(Na＋)

②阴离子半径总比相应原子半径大，如：r(Cl)<r(Cl－)

离子半径

③同主族阳离子半径随原子序数递增逐渐增大，如：r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)

④同主族阴离子半径随原子序数递增逐渐增大，如：r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)

⑤同周期阳离子半径随原子序数递增逐渐减小，如：r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)

⑥同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐减小，如：r(N3－)>r(O2－)>r(F－)

同周期：r(阴离子)＞r(阳离子)，阴离子比阳离子电子层多一层，如：r(S2－)>r(Na＋)

⑦电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小，如：r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)

⑧同一元素不同价态的离子半径，价态越高则离子半径越小，如：r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)

(2)电离能的变化规律

①同一周期内，从左往右，第一电离能总体上是逐渐增大的，但并非单调地增大，有些反常。一般而言，

IIA族元素的I1大于IIIA族元素；VA族元素的I1大于VIA族元素。如：Be＞B、N＞O，这与原子的外

层电子构型有着密切关系：Be的价电子排布式是2s2，为全充满结构，比较稳定，难失电子，而B的价

电子排布为2s22p1，没有Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be容易，第一电离能小

②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小

③过渡元素的第一电离能变化不太规则，同一周期，从左至右，第一电离能略有增加

④同种原子：逐级电离能越来越大即，并且会发生一个突变。如果，对主族元素而

(I1<I2<I3…In1>>In

言，最外层有n个电子，最高化合价为+n

(3)电负性的变化规律

①同周期：从左至右，元素的电负性逐渐增大

②同主族：从上至下，元素的电负性逐渐减小

知识2立体构型及杂化类型的判断

1、分子构型与价层电子对互斥理论

(1)中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数

中心原子的价电子数配位原子的化合价的总和

中心原子的价层电子对数

2

①配位原子是指中心原子以外的其它原子，即：与中心原子结合的原子

②若是离子，则应加上或减去与离子所带的电荷数，即：阴加阳减

③氧、硫原子若为配位原子，则其化合价规定为"零”，若为中心原子，则价电子数为6

(2)价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路

价层电子对数价层电子对互斥理论略去孤电子对

由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构

价层电电子对的VSEPR模型孤电子略去孤电子对分子(或离子)的

子对数排列方式及名称对数的空间结构空间结构名称

0直线形

2直线形

1直线形

0平面三角形

3平面三角形

1V形

2直线形

0正四面体形

1三角锥形

4

四面体形

2V形

3直线形

2、判断中心原子杂化轨道类型的方法

(1)根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断：杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对

数

价层电子对数杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间结构实例

3

4sp杂化4109°28′正四面体形CH4

2

3sp杂化3120°平面三角形BF3

2sp杂化2180°直线形BeCl2

(2)有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数”来判断

如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型

杂化价层电σ键电孤电

孤电子对数确定方法

类型子对数子对数子对数

①号氮原子sp3431氮原子最外层有5个电子，形成了3

②号氮原子sp2321对共用电子对，则有一对孤对电子

碳原子最外层4个电子，形成了4

③号碳原子sp2330

对共用电子对，所以碳上无孤对电子

(3)有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法：饱和碳原子均采取sp3杂化；连接双键的碳原子均采取

sp2杂化；连接三键的碳原子均采取sp杂化

知识3等电子体、成键方式、晶体类型的判断

1、等电子原理

+

(1)等电子体的概念：原子总数相同，价电子总数也相同的微粒。如：CO和N2，CH4和NH4

(2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们结构相似，物理性质相近，但化学性质不相同，

此原理称为等电子原理

(3)等电子体的寻找方法：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互为等电子体，根据等电子体定义，寻找

等电子体的常用方法就是换原子

①技巧一(竖换——同族替换)换同族原子(同族原子价电子数相同)

把N原子换成同主族的P、As

以寻找NH3的等电子体为例NH3PH3、AsH3

换相邻族的原子，这时价电子发生变化，再通过得失电子使价电子总

②方法二(横换——左右移位)

数相等

把O换成前一个原子N－—把N换成前一个原子C2－

COCN，CNC2

少了1个电子，再得1个电子少了1个电子，再得1个电子

以寻找CO的等电子体为例

把C换成后一个原子N，多1个电子

CON2

把O换成前一个N，少一个电子

2、σ键、π键的判断

(1)由轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键

(2)由共用电子对数判断：单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键

(3)由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键

配合物中σ键的算法配位键是一种特殊的共价键

1molNi(CO)4中含___molσ键1个CO中含有4个σ键，外加4个配位键，也属于σ键，总共8个σ键

3、晶体类别的判断方法

(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原子晶体；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)依据物质的分类判断

①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)，强碱(如NaOH、KOH等)，绝大多数的盐是离子晶体

②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是

分子晶体

③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类原子晶体有SiC、SiO2、AlN、

BP、CaAs等

④金属单质、合金是金属晶体

(3)依据晶体的熔点判断：不同类型晶体熔点大小的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的

熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低

(4)依据导电性判断

①离子晶体溶于水及熔融状态时均能导电

②原子晶体一般为非导体

③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学

键断裂形成自由移动的离子，也能导电

④金属晶体是电的良导体

(5)依据硬度和机械性能判断：一般情况下，硬度：原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大，

但也有较小的，且具有延展性

知识4有关晶胞参数的计算

1、晶胞参数(边长)与半径的关系

晶体晶体结构图示关系晶胞参数与边长关系

简单立晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，

方晶胞则有a=2r

体心立晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，

方晶胞体对角线长为c，则有c＝3a＝4r

面心立晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，

方晶胞则有4r＝2a

晶胞中原子球半径为，六棱柱边长

六方最r

为，高为，则有＝，＝倍

密堆积aha2rh2

晶胞四面体高

G点是空的，没有球，是正立方体的

体心，A球心到E球心，是2个半径，

即一个直径；同样，E球心到G，是

2个半径，即一个直径，所以AG是

金刚石两个直径，体对角线是AG的两倍，

晶胞所以体对角线是4个直径，即8r，则

有＝

金刚石晶胞8r3a

晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，

则有8r＝3a。(体对角线上五球相

切，其中有两个假想球)

2、晶体密度及微粒间距离的计算

晶体密度的计算公式推导过程

若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝N＝xmol

NANA

x

M

xmNxM

晶胞的质量为：m＝n·M＝Mg，则密度为：ρ＝A

33

NAVaNAa

右图为CsCl晶体的晶胞

＋－1

假设相邻的两个Cs的核间距为acm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用Mg·mol表示，则CsCl

M－

晶体的密度为ρ＝g·cm3

3

aNA

3、金属晶体空间利用率的计算方法

(1)空间利用率的定义及计算步骤

①空间利用率(η)：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

4

球数3

Vr

②空间利用率球3

3100%

V晶胞a

(2)金属晶体空间利用率分类简析

类型晶体结构示意图图示关系

433

原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V球＝πr，V晶胞＝(2r)

简单立3

4

方堆积πr3

V球

＝8r3，空间利用率＝×100%＝3×100%＝≈52%

V晶胞8r36

原子的半径为r，体对角线c为4r，面对角线b为2a，由(4r)2

4

＝a2＋b2得a＝r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝

体心立3

方晶胞443

2×πr32×πr

V球33

×100%＝3×100%＝×100%＝≈68%

V晶胞348

ar3

3

33

原子的半径为r，面对角线为4r，a＝22r，V晶胞＝a＝(22r)＝

面心立V球

162r3，1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝×100%＝

方最密V晶胞

4

堆积4×πr32

3×100%＝≈74%

162r36

原子的半径为