第19講晶體結構與性質

1.了解晶體中微粒的空間排布存在周期性，認識簡單的晶胞。

2.借助分子晶體、共價晶體、離子晶體、金屬晶體等模型認識晶

體的結構特點。

3.知道介于典型晶體之間的過渡晶體及混合型晶體是普遍存在

的。

課標解讀

4.熟悉物質結構與性質綜合題考查的重點及考查方式，構建解題

的認知模型。

5.建立基于“位”“構”“性”關系的系統思維框架，提高分析

和解決問題的能力。

6.結合晶胞模型結構及分析，培養空間想象能力及簡單計算能力。

三扁1物質的聚集狀態與晶體常識

必備知識?梳理夯實

知識梳理

1.物質的聚集狀態

(1)物質三態間的相互轉化(物理變化、分子間距離發生變化)

(2)等離子體和離子液體(氣態和液態物質不一定都由分子構成)

等離子體是由電子、陽離子和電中性粒子(分子或原子)組成的整體上

呈電中性的氣態物質。離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質。

(3)還有更多的物質聚集狀態，如晶態、非晶態，以及介乎晶態和非晶態之

間的塑晶體、液晶體等。

2.晶體與非晶體

(1)晶體與非晶體的比較

項目晶體非晶體

結構微粒(原子、離子或分

結構微粒(原子、離子或分

結構特征子)在三維空間里呈.周期

子)無序排列

性有序排列

自范性無

性質

熔點固定不固定

特征

異同表現各向異性無各向異性

實例水、NaCl、Fe玻璃、石蠟

本質區別微觀粒子在三維空間是否呈現周期性有序排列

間接方法：看是否有固定的熔點

二者區別方法

科學方法：對固體進行X—射線衍射實驗

(2)獲得晶體的三種途徑。

①熔融態物質凝固。

②氣態物質冷卻不經液態直接凝固(凝華)。

③溶質從溶液中析出。

［微點歸納］(1)具有規則幾何外形的固體不一定是晶體，如玻璃。

(2)晶體與非晶體的本質區別是晶體有自范性，非晶體無自范性。

3.晶胞

(1)定義：晶胞是描述晶體結構的基本單元，是從晶體中“截取”出來的

具有代表性的最小重復單位。

(2)晶體與晶胞的關系：數量巨大的晶胞“無隙并置”構成晶體。

①無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。

②并置：所有晶胞都是平行排列、取向相同。

(3)形狀：一般而言晶胞都是平行六面體。

(4)晶胞組成的計算——均攤法。

①原則：晶胞任意位置上的一個原子如果是被〃個晶胞所共有，那么，每個

晶胞對這個原子分得的份額就是L

n

②方法：a.長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數的計算，如圖:

位手同為8個晶胞所共有,

j■粒子屬于該晶胞

彳立于同為4個晶胞所共有,

土粒子屬于該晶胞

粒

子同為2個晶胞所共有,

十粒子屬于該晶胞

畫上

彳立，

整個粒子屬于該晶胞

b.“三棱柱”晶胞和“六棱柱”晶胞中不同位置粒子數的計算

1

棱

-上頂點上：立■

4

面

1上

-

2棱上:小

1面

-底

2內部：1

三棱柱

-1：側面——L＜、一棱上:

2/

-1：底面一^內部:

六棱柱

C.石墨晶胞每一層內碳原子排成六邊形，其頂角（1個碳原子）被三個六邊形

共有,

?頂點:為3個六邊形共有,!屬于該六邊形

［微點歸納］在使用均攤法計算晶胞中的微粒個數時，要注意晶胞的形狀,

不同形狀的晶胞，應先分析任意位置上的一個粒子被幾個晶胞所共有，如六棱柱

晶胞中，頂點、側棱、底面上的棱、面心的微粒依次被6、3、4、2個晶胞所共

有。

（5）確定晶胞中粒子配位數的方法

①晶體中原子（或分子）的配位數：若晶體中的粒子是同種原子（或分子），則

某個原子（或分子）的配位數是指與該原子（或分子）等距離且最近的原子（或分子）

的數目。

②離子晶體的配位數：是指某個離子周圍等距離且最近的帶異種電荷離子的

數目。

自主小練

1.易錯辨析：正確的打“，錯誤的打“X”。

(1)缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會慢慢變為完美的立方體塊。(V)

［提示］由于晶體具有自范性，缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會慢慢

得到修復，變為完美的立方體塊。

(2)區分晶體和非晶體最可靠的方法是對固體進行X射線衍射實驗。(V)

［提示］晶體有固定熔點，非晶體沒有，可以通過測熔點區分晶體和非晶體,

但最可靠的科學方法是對固體進行X射線衍射實驗。

(3)將藍色的硫酸銅晶體放入濃硫酸中屬于物理變化。(X)

［提示］將藍色的硫酸銅晶體放入濃硫酸中，生成硫酸銅、水，物質化學式

發生變化，屬于化學變化。

(4)凡有規則外形的固體一定是晶體。(X)

［提示］非晶體也有規則的外形，如玻璃，所以具有規則外形的固體不一定

是晶體。晶體具有以下特點：有整齊規則的幾何外形，有固定的熔點、有各向異

性，只有同時具備這三個條件的才是晶體。

(5)晶胞一般為平行六面體，其排列遵循“無隙并置”而形成晶體。(V)

(6)晶胞一般有三套平行棱，三套平行面。(V)

(7)晶胞是晶體中的最小的“平行六面體”。(X)

(8)冰和干冰晶體內部存在相互作用力相同，分子的堆積方式相同。(X)

(9)晶體的熔點一定比非晶體的熔點高。(X)

［提示］非晶體沒有固定的熔點，不能比較熔點的高低。

(10)粉末狀的物質不是晶體，具有各向異性的固體一定是晶體。(x)

［提示］晶體與非晶體的根本區別在于內部粒子排列是否有序，具有各向異

性的固體一定是晶體。

(11)晶體和非晶體的本質區別是晶體中粒子在微觀空間里呈現周期性的有

序排列。(v)

(12)立方晶胞中，頂點上的原子被4個晶胞共用。(X)

2.(1)在金剛石晶體中最小碳環含有/個C原子；每個C原子被12個

最小碳環共用。

⑵在干冰中粒子間作用力有共價鍵、范德華力。

(3)含1molH2O的冰中形成氫鍵的數目為2NA。

(4)在NaCl晶體中，每個Na+周圍有上一個距離最近且相等的Na+,每個

Na+周圍有6個距離最近且相等的CF,其空間結構為正八面體形。

(5)在CaF2晶體中，每個Ca2+周圍距離最近且等距離的丁有基一個；每個F

一周圍距離最近且等距離的Ca2+有4個。

3.某離子晶體的晶胞結構如圖所示，X位于立方體的頂點，Y位于立方體的

中心。

(1)晶體中每個Y同時吸引著工一個X,每個X同時吸引著8個Y,該晶

體的化學式為Y2X或XY2。

(2)晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有12個。

(3)晶體中距離最近的兩個X與一個Y形成的夾角ZXYX為109。28,(填

角的度數)。

［提示］晶胞中的微粒分為4種：①體心上的微粒完全屬于該晶胞；②面心

上的微粒;屬于該晶胞；③棱上的微粒;屬于該晶胞；④頂點上的微粒;屬于該晶

胞。本題微粒Y位于體心，微粒X位于頂點，所以該晶體的化學式為Y2X(或

個和個構成了一個正四面體，故

XY2)O觀察圖,4X1YNXYX

=109。28'o

4.下圖為離子晶體空間結構示意圖，用M表示陽離子，用N表示陰離子(?

表示陽離子，。表示陰離子)，寫出各離子晶體的組成表達式：AMN、B

MN3>CMN2

ABC

［提示］在A中，含M、N的個數相等，故組成為MN；在B中，含M：1x4

8

Q11QQQ

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

含M：1X4=1(個)，含N為1個，N(M)：MN)=-：1=1：2O

822

考點突破?訓練提升

微考點1晶體與非晶體的判斷

例1.下列有關晶體的敘述正確的是(D)

A.固體物質一定是晶體

B.鐵、冰、玻璃是晶體

C.晶體的熔點一定比非晶體的熔點高

D.晶體和非晶體的本質區別是晶體中粒子在微觀空間里呈現周期性的有序

排列

［解析］固體物質分為晶體和非晶體兩種，故A錯誤；玻璃是非晶體，故B

錯誤；非晶體沒有固定的熔點，不能比較熔點的高低，故C錯誤；晶體中粒子

在微觀空間呈現周期性的有序排列，而非晶體中微粒排列無序，故D正確。

2.晶體是一類非常重要的材料，在很多領域都有廣泛應用。我國現已能夠

拉制出直徑為300毫米的大直徑硅單晶，晶體硅大量用于電子產業。下列對晶體

硅的敘述中正確的是(C)

A.形成晶體硅的速率越大越好

B.晶體硅沒有固定的熔、沸點

C.可用X射線衍射實驗來鑒別晶體硅和玻璃

D.晶體硅的形成與晶體的自范性有關，而與各向異性無關

［解析］晶體的形成都要有一定的形成條件，如溫度、壓強、結晶速率等，

但并不是說結晶速率越大越好，A項錯誤；晶體有固定的熔、沸點，B項錯誤；

X射線衍射實驗能夠測出物質的內部結構，根據微粒是否有規則的排列就能區分

出晶體與非晶體，C項正確；晶體的形成與晶體的自范性和各向異性都有密切關

系，D項錯誤。

—歸納拓展:

關于晶體與非晶體的認識誤區

1同一■物質可以是晶體，也可以是非晶體，如水晶和石英玻璃。

2有著規則幾何外形或者美觀、對稱外形的固體不一定是晶體。例如，玻璃

制品（非晶體）可以塑造出規則的幾何外形，也可以具有美觀、對稱的外觀。

3具有固定組成的物質也不一定是晶體，如某些無定形體也有固定的組成。

4晶體不一定都有規則的幾何外形，如瑪瑙。

【對點訓練】

1.下列物質中前者為晶體，后者為非晶體的是（C）

A.白磷、藍磯B.陶瓷、塑料

C.碘、橡膠D.食鹽、蔗糖

［解析］A中白磷和藍磯都是晶體；B中兩者均為非晶體，C中碘為晶體，

橡膠為非晶體；D中兩者均為晶體。

2.（2024?福建龍巖月考）“勞動是一切幸福的源泉”。下列勞動所涉及的化

學知識錯誤的是（B）

選項勞動項目化學知識

A科研晶體利用X射線衍射測定晶體結構

石墨在一定條件下轉化為金剛石，晶體類型不

B生產鉆石

變

炫麗燈光是原子中電子的躍遷，發出不同波長

C照明設計

的光

“基因剪

DDNA分子兩條鏈間的堿基以氫鍵配對

刀”

［解析］晶體具有規則的幾何外形，結構粒子周期性有序排列，而非晶體結

構粒子無序排列，因此可以利用X射線衍射測定晶體結構，故A正確；石墨轉

化為金剛石屬于化學變化，石墨屬于混合型晶體，而金剛石為共價晶體，晶體類

型發生改變，故B錯誤；原子中電子的躍遷，會吸收或釋放不同波長的光，形

成炫麗燈光，故C正確；DNA分子兩條鏈間的堿基以氫鍵互補配對形成雙螺旋

結構，故D正確。

微考點2晶胞中粒子數目的相關計算、物質化學式的確定

1.如圖所示晶體結構是一種具有優良的壓電、光電等功能的晶體材料的

最小結構單元(晶胞)。晶體內與每個“Ti”緊鄰的氧原子數和這種晶體材料的化學

式分別是(各元素所帶電荷均已略去)(C)

A.8；BaTisOnB.8；BaTiQg

C.6；BaTiOsD.3；BaTizCh

［解析］由圖可知，晶體中鈦原子位于立方體的頂點，為8個晶胞所共用，

每個晶胞中與鈦原子緊鄰的氧原子數為3,且每個氧原子位于晶胞的棱上，為4

個晶胞所共用，故晶體內與每個“Ti”緊鄰的氧原子數為3X8X：=6；再根據均攤

4

法可計算出晶體中每個晶胞中各元素原子的數目：“Ba”為1,“Ti”為8X1=1,“0”

O

為12X：=3,故此晶體材料的化學式為BaTiCh。

2.(1)(2022?遼寧卷，18(6))某種新型儲氫材料的晶胞如圖，八面體中心為M

金屬離子，頂點均為NH3配體；四面體中心為硼原子，頂點均為氫原子。若其

摩爾質量為188g則M元素為Fe(填元素符號);在該化合物中，M離

子的價電子排布式為3d6。

?代表舍M

。代表.硼原子

(2)(2021?天津卷,13(2))用X射線衍射測定,得到Fe的兩種晶胞A、B,其

結構如圖所示。晶胞A中每個Fe原子緊鄰的原子數為飛每個晶胞B中含

Fe原子數為衛—o

晶胞A晶胞B

［解析］⑴根據“均攤法”可知，每個晶胞中含有?個數為8X1+6X^=4,

82

含有。個數為8,即含4個M(NH3)6和8個BH4,二者個數之比為1：2,故該晶

體的化學式為M(NH3)6(BH4)2。又知該化合物的摩爾質量為188gnori,則有

M(M)+17X6+15X2=188,解得昭(M)=56,故M元素為Fe。根據化合物中

各元素化合價代數和為0推知，Fe顯+2價，則Fe2+的價電子排布式為3d6。

(2)晶胞A為體心立方結構，體心Fe原子與頂角的8個Fe原子緊鄰；晶胞

B為面心立方結構，每個晶胞中含有Fe原子個數為8X1+6X^=4O

82

【對點訓練】

1.如圖是Mn和Bi形成的某種晶體的結構示意圖(白球均在六棱柱內)，則

C.MnBi3D.Mn4Bi3

［解析］由晶體的結構示意圖可知：白球代表Bi原子，且均在六棱柱內，

所以Bi為6個。黑球代表Mn原子，個數為12X-+2X-+l+6X-=6(^),則

623

二者的原子個數比為1:1。

2.某晶體結構最小的重復單元如圖所示。A為陰離子，在立方體內，B為

陽離子，分別在頂角和面上，則該晶體的化學式為(B)

A.B2AB.BA2

C.B7A4D.B4A7

［解析］根據均攤法，題給結構單元中含A的個數為8,含B的個數為；X8

0

+-X6=4,B與A的個數之比為4：8=1：2,則該晶體的化學式為BA2。

2

微考點3計算晶體的密度和粒子之間的距離

彳列（2024?遼寧六校協作體聯考）氮化鋁作為鋰離子電池負極材料具有很好的

發展前景。它屬于填隙式氮化物，N原子部分填充在M。原子立方晶格的八面體

空隙中，晶胞結構如圖所示，其中氮化鋁晶胞參數為anm,NA為阿伏加德羅常

數的值。下列說法正確的是（D）

A.氮化鋁的化學式為M0N2

B.相鄰兩個最近的N原子的距離為退anm

2

41?

C.晶體的密度"=g-Cm"3

A^Xa3X1027

D.每個鋁原子周圍與其距離最近的鋁原子有12個

［解析］根據物質結構可知該晶胞中含有M。原子數目為8X1+6X1=4,

82

含有的N原子數目為1+4X』=2,Mo原子與N原子的個數比為2：1,則氮化

4

鋁的化學式為M02N,A錯誤；根據晶胞結構可知：在該晶體中2個最近的N原

子位于面對角線的一半，則其距離是￡=?anm,B錯誤；該晶胞的密度p=：=

4X96+2X14gi?2,0錯誤；

以頂點的Mo原子為研

NAX/XIOFSA^AX^XIO-21

究對象，通過該頂點能夠形成8個晶胞，在一個晶胞中與該Mo原子等距離的

Mo原子有3個，分別位于通過該Mo原子三個平面的面心上，每個Mo原子被

重復計算2次，則每個M。原子周圍與其距離最近的M。原子有丁”個，D

正確。

【對點訓練】

1.（2023?湖北十堰模擬）MgzSi具有反螢石結構，晶胞結構如圖所示，其晶

胞參數為anm,NA為阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是（C）

OMg?Si

A.電負性：Mg>Si

B.Mg核外電子有3種不同的運動狀態

C.Mg與Si之間的最近距離為，anm

D

Mg2sl的密度計算式為10f3g-cm-

［解析］電負性是衡量原子對鍵合電子的吸引能力，Si是非金屬，Mg是金

屬，則電負性：Mg<Si,A錯誤；Mg原子核外有12個電子，每個電子的運動狀

態都不相同，則Mg核外電子有12種不同的運動狀態，B錯誤；Mg與Si之間

的最近距離為體對角線的］,晶胞參數為anm,則體對角線為nm,則Mg

與Si之間的最近距離為—anm,C正確；該晶胞含有4個Si、8個Mg,即含

4

有4個Mg2Si,則一個晶胞的質量為嗯6g=%g,該晶體的密度為

3

—°^g-cm-3D錯誤。

NA義（ax10-7）3s

2.（2024?遼寧師大附中模擬）磷錫青銅合金廣泛用于儀表中的耐磨零件和抗

磁元件的制作。其晶胞結構如圖所示，已知晶胞參數為apm,下列說法不正確

的是（C）

A.磷錫青銅的化學式為C/SnP

B.該晶胞中與Cu原子等距離且最近的Sn原子有4個

C.三種元素Cu、Sn、P在元素周期表中分別處于d區、p區、p區

D.Sn和P原子間的最短距離為?apm

［解析］由均攤法可知，晶胞中Cu原子數目為6X；=3,Sn原子數目為8X：

28

=1,P原子數目為1,Cu、Sn、P原子個數比為3：1：1,故其化學式為Cu3SnP,

A正確；晶胞中與Cu原子等距離且最近的Sn原子位于晶胞的頂點，有4個，B

正確；三種元素Cu、Sn,P在元素周期表中分別處于ds區、p區、p區，C錯誤；

P原子位于體心而Sn位于頂點，Sn和P原子間的最短距離為體對角線長的一半，

故距離為Pm，D正確。

^歸納拓展：

1確定晶體的化學式

利用“均攤

4晶體結構的相關計算

（1）晶胞計算公式（五方晶胞）。

。%叫=〃/位（。為棱長；P為密度；WA為阿伏加德羅常數的數值；〃為1mol

晶胞所含基本粒子或特定組合的物質的量；〃為該粒子或特定組合的摩爾質量）。

（2）金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式（設棱長為a）。

①面對角線長=也4。

②體對角線長=43。。

③體心立方堆積4r=加以廠為原子半徑）。

④面心立方堆積4r=J2a（r為原子半徑）。

晶胞中微粒體積

(3)空間利用率=X100%o

晶胞體積

J常見晶體結構與性質

必備知識?梳理夯實

知識梳理

1.分子晶體

(1)定義：只含分子的晶體稱為分子晶體。

(2)粒子間的相互作用力：分子晶體內相鄰分子間以分子間作用力相互吸

引，分子內原子之間以共價鍵結合。

(3)常見的分子晶體。

①所有非金屬氫化物，如水、硫化氫、氨、甲烷、鹵化氫(HX)等。

②部分非金屬單質，如鹵素(X2)、氧(02)、硫(S8)、氮網2)、白磷(P4)、C60、

稀有氣體等。

③部分非金屬氧化物，如C02、S02、N02、P4O6、P4O10等。

⑷幾乎所有的酸，如H2so4、HN03、H3Po4、H2SiO3等。

⑤絕大多數有機物的晶體,如苯、四氯化碳、乙醇、乙酸、葡萄糖等。

(4)物理性質。

分子晶體熔、沸點較低，硬度較小，不導電，分子晶體的溶解性一般

符合“相似相溶”規律。

(5)分子晶體的結構特征

項目分子密堆積分子非密堆積

微粒間

范德華力范德華力和氫鍵

作用力

通常每個分子周圍有12個每個分子周圍緊鄰的分子數小

空間特點

緊鄰的分子于12個，空間利用率不高

舉例、、冰

C60、干冰、12、02HFNH3

①干冰晶體中，每個C02分子周圍等距且緊鄰的C02分子有12個。

分■子間作用力只是

范德華力，條取分

戶密峰制方式

干冰晶胞結構/'

“氫鋪

若左若干w面

、體秸構，俵其

硬度超大

冰的結構

②冰的結構模型中，每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接，含1mol

H2O的冰中，最多可形成2mol“氫鍵”。

2.共價晶體

⑴相鄰原子通過共價鍵相互結合形成的晶體,整塊晶體是一個三維骨

架(立體網狀)結構。

(2)物理性質

①共價晶體中，由于各原子均以強的共價鍵相結合,因此一般熔點很

高，硬度很大，難溶于常見溶劑，一般不導電。

②結構相似的共價晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體

的熔點越高。

(3)常見共價晶體及物質類別

①某些單質：如硼(B)、硅(Si)、錯(Ge)、金剛石等。

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

硅(Si3N”等。

③極少數金屬氧化物，如剛玉(a-ALCh)等。

(4)常見共價晶體結構

①金剛石晶體

C原子采

取sp3殺化

金剛石

a.每個碳與相鄰4個碳以共價鍵結合,形成正四面體結構,鍵角均為

109°28z

b.每個金剛石晶胞中含有8個碳原子,最小的碳環為6元環,并且不

在同一平面，碳原子為Sp3雜化。

c.每個碳原子被12個六元環共用,每個共價鍵被/個六元環共用，一

個六元環實際擁有!個碳原子。

2

d.C原子數與C—C鍵數之比為1：2,12g金剛石中有2mol共價鍵。

e.密度=_8X；羨為晶胞棱長,NA為阿伏加德羅常數)。

②低溫.石英的結構中有頂角相連的硅氧四面體形成螺旋上升的長鏈,而

沒有封閉的環狀結構。這一結構決定了它具有手性。

另一種SiO2晶體晶胞結構如圖:

a.SiCh晶體中最小的環為十二元環,即：每個環上有個O,_6一個

Si-

b.每個Si與4個0以共價鍵結合,形成正四面體結構，每個正四面體占

有1個Si,4個“；0”，”(Si):〃(0)=1：2。

c.每個Si原子被12個十二元環共用,每個0原子被6個十二元環共

用。

d.每個SiCh晶胞中含有8個Si原子，含有16個0原子。

e.硅原子與Si—0共價鍵個數比為1：4,1molSiO2晶體中有4mol共

價鍵。

f.密度伍為晶胞棱長,NA為阿伏加德羅常數)。

③SiC、BP、A1N晶體

a.每個原子與另外4個不同種類的原子形成正四面體結構。

b?密度―⑻C尸飛”4X42g-mol1

MBP)p(AlN)=

NAXO3

4X41gnoli為晶胞棱長,刈為阿伏加德羅常數)。

NAX°3

c.若Si與C最近距離為d,則棱長5)與最近距離的關系：,(3a=4d。

3.離子晶體

(1)離子鍵及其影響因素

①概念：陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵。

②影響因素：離子所帶電荷數越多，離子半徑越小，離子鍵越強。

提醒：離子鍵沒有方向性和飽和性。

(2)離子晶體：由陽離子和陰離子相互作用而形成的晶體。

(3)離子晶體的性質

①熔、沸點較高，難揮發，硬度較大，難以壓縮。

②離子晶體不導電，但熔化或溶于水后能導電。

③一般在水中易溶，在非極性溶劑中難溶。

(4)常見離子晶體的結構

①NaCl晶胞

NaCl晶胞如圖所示，每個Na+周圍距離最近的C「有5一個，構成正八面

體，每個C「周圍距離最近的Na卡有6個,構成正八面體,由此可推知晶

體的化學式為NaCl。

a.每個Na+（C「）周圍距離相等且最近的Na+（CD是12個。

b.每個晶胞中實際擁有的Na+數是4個,C廠數是4個。

c.若晶胞參數為apm,則氯化鈉晶體的密度為一臺?-T3。

^A-a3X1030

②CsCl晶胞、

離子間存在較強的離子鍵，使得晶體的硬度較大，難以壓縮，具有較高熔點

和沸點

CaCl晶胞如圖所示，每個Cs+周圍距離最近的C廠有8個,每個C「周圍

距離最近的Cs+有8個,它們均構成正六面體,由此可推知晶體的化學式

為CsCl。

a.每個Cs+（C廠）周圍距離最近的Cs+（C「）有5一個，構成正八面體。

b.每個晶胞中實際擁有的Cs+有1個,C廠有1個。

c.若晶胞參數為apm,則氯化鈉晶體的密度為一呈-5g.cmq

A^A-a3X1030

③ZnS晶體

a.1個ZnS晶胞中，有4個S2,有4個ZiN。

b.Zn2+的配位數為4,S2-的配位數為4。

c.密度:^^^伍為晶胞棱長，NA為阿伏加德羅常數）

④CaF2晶體

*F-

OCa2+

a.1個CaF2晶胞中，有4—個Ca2+,有8個F,

b.CaF2晶體中，Ca2+和b的配位數不同，Ca?+的配位數是8，F.的配位

數是M

c.密度:4X78g-mol,為晶胞棱長,縱為阿伏加德羅常數)。

4.混合型晶體

層內原子之間存在若價錠

，?祓原子采取Sp2深化

層與層之間存在范德華力,

易發生滑動

石墨晶體結構

石墨層狀晶體中，層與層之間的作用力是分子間作用力，平均每個正六

邊形擁有的碳原子個數為2,碳原子采取的雜化方式是sp2。

5.金屬晶體

(1)金屬鍵

①概念：“電子氣理論”把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來的價電子形成遍

布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一

起。

②成鍵粒子是金屬陽離子和自由電子。

③金屬鍵的強弱和對金屬性質的影響

a.金屬鍵的強弱豐要取決于金屬元素的原子半徑和價電子數。原子

半徑越大、價電子數越少，金屬鍵越弱：反之，金屬鍵越強。

b.金屬鍵越強，金屬的熔、沸點越高，硬度越大。如：熔點最高的

金屬是鴇,硬度最大的金屬是錯。

提醒：金屬鍵沒有方向性和飽和性O

(2)金屬晶體

①在金屬晶體中，原子間以金屬鍵相結合。

②金屬晶體的性質：優良的導電性、導熱性和延展性。

(3)金屬晶體的物理性質及解釋

6.過渡晶體

(1)純粹的典型晶體是不多的，大多數晶體是宅們之間的過渡晶體

(2)幾種氧化物的化學鍵中離子鍵成分的百分數

氧化物

Na2OMgOAI2O3SiO2

離子鍵的百分數/%62504133

表中四種氧化物晶體既不是純粹的離子晶體也不是純粹的共價晶體，只是離

子晶體與共價晶體之間的過渡晶體。

自主小練

1.易錯辨析：正確的打“，錯誤的打“X”。

(1)共價晶體一定含有共價鍵，而分子晶體可能不含共價鍵。(V)

(2)由原子構成的晶體一定是共價晶體。(X)

［提示］如氨氣是由原子構成，但是分子晶體。

(3)分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低。(X)

［提示］金屬晶體的熔點有的很高，有的很低，有些比分子晶體的熔點低。

如金屬汞晶體的熔點比部分分子晶體的熔點低。

(4)金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體。(X)

［提示］如AlCb等屬于分子晶體。

（5）共價晶體的熔點一定比離子晶體高。（X）

［提示］如離子晶體MgO的熔點（2800。（2）比共價晶體SiO2（l600℃）的高。

（6）某晶體的熔點為112.8℃,溶于CS2、CC14等溶劑，可推出該晶體可能為

分子晶體。（V）

［提示］根據所給性質：熔點低、相似相溶判斷為分子晶體。

（7）在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子。（V）

［提示］晶體中有陽離子不一定有陰離子，比如金屬晶體，只要有陰離子一

定有陽離子。

（8）分子晶體中都含有共價鍵。（X）

［提示］稀有氣體分子晶體中不含共價鍵。

（9）干冰升華時，碳氧共價鍵被破壞。（X）

［提示］分子晶體發生物態變化時，破壞分子間作用力。

（10）共價晶體中共價鍵越弱，熔點越低。（V）

［提示］共價晶體物態變化時要破壞共價鍵，共價鍵越強，熔點越高。

（11）共價晶體中只存在極性共價鍵，不可能存在其他類型的化學鍵。（X）

［提示］金剛石晶體中只含有非極性共價鍵。

（12）常溫下，金屬單質都以金屬晶體的形式存在。（X）

［提示］金屬汞在常溫下為液體。

（13）共價晶體的熔點一定比金屬晶體的高。（X）

［提示］有些金屬晶體熔點很高，如鴇，熔點達到幾千度。

（14）碳有三種同素異形體：金剛石、石墨和C60,其熔點由高到低的順序為

C60＞金剛石＞石墨。（X）

［提示］石墨的熔點高于金剛石，金剛石的熔點又比C60的熔點高很多。

（15）金屬鈉形成的晶體中，每個鈉原子周圍與其距離最近的鈉原子有8個。

（V）

［提示］鈉原子為體心立方堆積，配位數為8。

（16）金屬鎂形成的晶體中，每個鎂原子周圍與其距離最近的原子有6個。（X）

［提示］金屬鎂為六方最密堆積，配位數為12。

（17）在NaCl晶體中，每個Na+周圍與其距離最近的Na+有12個，Na卡周圍

最近的C廠構成一個正八面體。（V）

［提示］Na+周圍最近的6個C「構成正八面體。

(18)冰和碘晶體中相互作用力相同。(X)

［提示］冰中含有氫鍵、氫氧極性共價鍵，碘晶體中不含氫鍵、含有碘碘非

極性共價鍵，二者相互作用力不相同。

(19)30gSiO2中含有硅氧鍵個數為NA。(X)

［提示］二氧化硅是由Si原子和O原子通過Si—O共價鍵形成的空間網狀

結構的共價晶體，正四面體結構中含有1個SiO2,4個Si—O共價鍵，30gsi02

中含有硅氧鍵個數=-X4XWA=2NA。

28X1+16X2

2.(1)下面有關晶體的敘述中，不正確的是(B)

A.金剛石網狀結構中，由共價鍵形成的碳原子環中，最小的環上有6個碳

原子

B.氯化鈉晶體中，每個Na+周圍距離相等且緊鄰的Na+共有6個

C.氯化葩晶體中，每個Cs+周圍等距離且緊鄰8個C廠

D.干冰晶體中，每個CO2分子周圍等距離且緊鄰12個CO2分子

(2)分析下列物質的物理性質，判斷其晶體類型。

①硼，熔點2300℃,沸點2550℃,硬度大：共價晶體。

②硒，熔點27℃,沸點685℃,溶于氯仿：分子晶體。

③漠化鉀，無色晶體，熔融狀態或溶于水中都能導電：離子晶體。

④碳化鋁，黃色晶體，熔點2200℃,熔融態不導電：共價晶體。

⑤澳化鋁，無色晶體，熔點98°C,熔融態不導電：分子晶體。

⑥五氟化磯，無色晶體，熔點19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：分子

晶體。

［提示］晶體的熔點高低、熔融態能否導電及溶解性等性質相結合是判斷晶

體類型的重要依據。共價晶體和離子晶體的熔點都很高或較高，兩者最大的差異

是熔融態的導電性不同，共價晶體熔融態不導電，離子晶體熔融時或其水溶液都

能導電。共價晶體和分子晶體的區別則主要在于熔、沸點有很大差異，一般共價

晶體和分子晶體熔融態時都不能導電，另外易溶于一些有機溶劑往往也是分子晶

體的特征之一。金屬晶體都能導電。

(3)下列是幾種常見的晶胞結構，填寫晶胞中含有的粒子數。

p

,,?a,_了o"o

EF

A.Na。（含4個Na+,4?個cr）

B.干冰（含4個C02）

C.CaF2（含4個Ca2+,8個FD

D.金剛石（含8個C）

E.體心立方（含2個原子）

F.面心立方（含4個原子）

3.按要求填空：

⑴晶體硅的晶胞類似于金剛石，則晶體硅中Si原子數與Si—Si鍵數之比為

1：2.28g晶體硅中有2mol共價鍵。

（2）比較金剛石、SiC、晶體硅的熔、沸點，從高到低的順序為：金岡（石>SiC>

晶體硅。

（3）金剛石晶胞中相鄰三個面心的C與頂角的C圍成正四面體。

考點突破?訓練提升

微考點1晶體類型的判斷及性質的推測

例（2024?河北衡水高三檢測）下列晶體分類中正確的一組是（C）

選項離子晶體共價晶體分子晶體

ANaOH固態ArS02

BH2SO4石墨S

CCH3coONa水晶00

DBa（OH）2金剛石玻璃

［解析］A項中固態Ar為分子晶體；B項中H2so4為分子晶體、石墨是混

合型晶體；D項中玻璃是非晶體。

?歸納拓展：

判斷晶體類型的兩種常用方法

1依據構成晶體的微粒和微粒間作用力判斷

由陰、陽離子形成離子鍵構成的晶體為離子晶體；由原子形成的共價鍵構成

的晶體為共價晶體；由分子依靠分子間作用力形成的晶體為分子晶體；由金屬陽

離子、自由電子以金屬鍵形成的晶體為金屬晶體。

2依據晶體的熔點判斷

不同類型晶體熔點的一般規律：共價晶體〉離子晶體〉分子晶體。金屬晶體

的熔點差別很大,如鴇、鈾等熔點很高，艷等熔點很低。

【對點訓練】

1.（2024?湖南長沙高三檢測）下面有關晶體的敘述正確的是（D）

A.在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子

B.離子晶體中只有離子鍵沒有共價鍵，分子晶體中只有分子間作用力沒有

共價鍵

C.分子晶體中分子間作用力越大，分子越穩定

D.共價晶體中原子以共價鍵結合，具有鍵能大、熔點高、硬度大的特性

［解析］金屬晶體由金屬陽離子和自由電子構成，所以晶體中有陽離子不一

定存在陰離子，A錯誤；離子晶體中一定存在離子鍵，可能有共價鍵，如NaOH

中既有離子鍵又有共價鍵，分子晶體中肯定有分子間作用力，大多數有共價鍵，

少數沒有（如稀有氣體），B錯誤；分子的穩定性屬于化學性質，與共價鍵有關，

分子間作用力與穩定性無關，C錯誤；共價晶體中原子以共價鍵結合，共價鍵的

鍵能較大，所以共價晶體的熔點高、硬度大，D正確。

2.（2024?山東青島高三檢測）下列數據是對應物質的熔點（℃）：

干冰

BC13Ah03Na2ONaClAIF3AlChSiO2

-10720739208011291190-571723

據此做出的下列判斷錯誤的是（B）

A.鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體

B.表中只有BCL和干冰是分子晶體

C.同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體

D.不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體

［解析］氧化鋁的熔點高，屬于離子晶體，則鋁的化合物的晶體中有的是離

子晶體，A項正確；表中BCb、AlCb和干冰均是分子晶體，B項錯誤；同族元

素的氧化物可形成不同類型的晶體，如C02是分子晶體，SiO2是共價晶體，C

項正確；鈉元素是IA族元素，鋁元素是HIA族元素，氧化鈉與氧化鋁都屬于離

子晶體，D項正確。

微考點2不同晶體的熔、沸點的比較

彳列1.（2024?河北衡水高三檢測）下列分子晶體中，關于熔、沸點高低的敘述

正確的是（C）

A.C12>I2

B.SiCl4<CCl4

C.NH3>PH3

D.C（CH3）4>CH3cH2cH2cH2cH3

［解析］A、B項屬于無氫鍵存在的分子結構相似的情況，相對分子質量大

的熔、沸點高；C項屬于分子結構相似的情況，但分子間存在氫鍵的熔、沸點高；

D項屬于分子式相同，但分子結構不同的情況，支鏈少的熔、沸點高。

2.