資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第04講 晶體結構與性質
目 錄
01 考情透視·目標導航 2
02 知識導圖·思維引航 3
03 考點突破·考法探究 4
考點一 物質的聚集狀態與晶體常識 4
知識點1 物質的聚集狀態 4
知識點2 晶體與非晶體 5
知識點3 晶胞組成的計算——均攤法 6
知識點4 晶體中原子坐標 9
考向1 考查晶體與非晶體 10
考向2 考查有關晶胞的計算 12
考點二 常見晶體的結構與性質 14
知識點1 分子晶體 14
知識點2 共價晶體 15
知識點3 金屬晶體 16
知識點4 離子晶體 17
知識點5 混合型晶體——石墨的結構特點 18
知識點6 過渡晶體 19
知識點7 四種晶體的性質與判斷 19
考向1 考查常見晶體的比較與晶體類型判斷 21
考向2 考查晶體熔沸點高低的比較 22
04 真題練習·命題洞見 23
考點要求 考題統計 考情分析
物質的聚集狀態與晶體常識 2024湖南卷第12題，3分 2024河北卷第12題，3分 2024湖北卷第11題，3分 2024吉林卷第14題，3分 2023全國乙卷第35題，6分 2022山東卷第5題，2分 2022江蘇卷第7題，3分 2022天津卷第12題，3分 2021山東卷第16題，4分 分析近三年高考試題，高考命題在本講有以下規律： 1．從考查題型和內容上看，高考命題以非選擇題呈現，考查內容主要有以下兩個方面： （1）晶體類型的判斷，晶體熔沸點大小的判斷。 （2）晶體的密度、晶胞參數、核間距計算、晶體中原子的空間位置（原子坐標）判斷。 2．從命題思路上看，側重以陌生物質的晶胞結構為情境載體考查晶體的密度、晶胞參數計算、晶體中原子的空間位置判斷等。 3．根據高考命題的特點和規律，復習時要注意以下幾個方面： （1）晶胞中配位數、微粒間距離及原子分數坐標判斷。 （2）晶體化學式的計算及晶體密度的計算。 （3）晶體類型的判斷、熔點差異原因及熔沸點高低的比較等。
常見晶體的結構與性質 2024山東卷第4題，3分 2024甘肅卷第12題，3分 2024貴州卷第8題，3分 2023湖南卷第11題，3分 2022湖北卷第9題，3分 2021山東卷第9題，2分
復習目標： 1．了解物質的常見聚集狀態及特點。 2．了解晶體與非晶體的區別和鑒別。 3．了解晶胞的特征和晶體結構的測定方法。 4．了解常見晶體類型的構成粒子、粒子間作用及其物理性質(溶解性、導電性和熔沸點等)。 5．會分析晶體結構，并能進行晶胞的有關計算。
考點一 物質的聚集狀態與晶體常識
知識點1 物質的聚集狀態
1.物質的聚集狀態的存在形式
（1）通常物質有三態：固態、液態和氣態。
（2）特殊物質的聚集狀態：等離子體是氣態物質，離子液體是液體物質。
（3）更多的物質聚集狀態：晶態、非晶態，塑晶態、液晶態等。
2.普通物質三態的相互轉化
注：普通物質三態間的相互轉化只是分子間距離發生了變化，分子在固態只能振動，在氣態能自由移動，而液態則介于二者之間。
3.氣態
①普通氣體
②等離子體：
A.定義：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。
B.產生途徑：高溫、紫外線、x射線、y射線、高能電磁波的照射及大自然的天體現象等都能使氣體變成等離子體。
C.存在：存在于日光燈和霓虹燈的燈管里、蠟燭火焰里、極光和雷電里等。
D.性質：具有良好的導電性和流動性。
E.應用：等離子體顯示技術可以制造等離子體顯示器，利用等離子體可以進行化學合成、核聚變等。
4.液態
①普通液體
②離子液體：
A.定義：在室溫或室溫附近溫度下呈液態的由離子構成的物質，稱為室溫離子液體，也稱為低溫熔融鹽。
B.組成：(低溫熔融鹽)一般由有機陽離子和無機或有機陰離子構成，常見的陽離子有季銨鹽離子、季鏻鹽離子、咪唑鹽離子和吡咯鹽離子等（如圖所示），陰離子有鹵素離子、四氟硼酸根離子、六氟磷酸根離子等。
5.介乎晶態和非晶態之間的塑晶態、液晶態
①塑晶：在一定溫度條件下，能保持固態晶體典型特征但具有一定塑性（即物體發生永久形變的性質）的一種物質聚集狀態。
②液晶：
A.定義：在由固態向液態轉化過程中存在的取向有序流體狀態。
B.分類：分為熱致液晶（只存在于某一溫度范圍內的液晶相）和溶致液晶（某些化合物溶解于水或有機溶劑后而呈現的液晶相）。
C.性質：具有液體的某些性質（如流動性、黏度、形變性等）和晶體的某些性質（如導熱性、各向異性等）。
D.用途：手機、電腦和電視的液晶顯示器，合成高強度液晶纖維已廣泛用于飛機、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。
6.固態
①晶體：內部粒子(原子、離子或分子)在三維空間按一定規律呈周期性重復排列構成的固體物質，絕大多數常見的固體都是晶體。如：高錳酸鉀、金剛石、干冰、金屬銅、石墨等。
②非晶體：內部原子或分子的排列呈雜亂無章的分布狀態的固體物質。如：玻璃、松香、硅藻土、橡膠、瀝青等。
【名師提醒】（1)構成物質三態的粒子不一定都是分子，還可以是原子或離子等，如水的三態都是由分子構成的，離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質。
（2）物質的聚集狀態除了氣態、液態和固態，還有晶態、非晶態，以及介于晶態和非晶態之間的塑晶態、液晶態等。
知識點2 晶體與非晶體
1.晶體與非晶體的比較
晶體 非晶體
結構特征 結構微粒周期性有序排列 結構微粒無序排列
性質特征 自范性 有 無
熔點 固定 不固定
異同表現 各向異性 各向同性
二者區別方法 間接方法 看是否有固定的熔點
科學方法 對固體進行X 射線衍射實驗
2.得到晶體的途徑
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)。
注：升華與凝華：固態物質受熱不經過液態直接到氣態的過程叫做升華；氣態物質冷卻不經過液態直接到固態的過程叫做凝華。升華和凝華都屬于物理變化。
③溶質從溶液中析出。
3.晶胞
①概念：描述晶體結構的基本單元。
②晶體中晶胞的排列——無隙、并置。
A.無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。
B.并置：所有晶胞平行排列、取向相同。
知識點3 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n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是。
2.方法
①長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數的計算。
②非長方體晶胞中粒子視具體情況而定
三棱柱
六棱柱
平面型 石墨晶胞每一層內碳原子排成六邊形，其頂點(1個碳原子)被三個六邊形共有，每個六邊形占
3.晶胞中粒子配位數的計算
一個粒子周圍最鄰近的粒子的數目稱為配位數
（1）晶體中原子(或分子)的配位數：若晶體中的微粒為同種原子或同種分子，則某原子(或分子)的配位數指的是該原子(或分子)最接近且等距離的原子(或分子)的數目。
（2）離子晶體的配位數：指一個離子周圍最接近且等距離的異種電性離子的數目。
【特別提醒】（1）判斷某種微粒周圍等距且緊鄰的微粒數目時，要注意運用三維想象法。如NaCl晶體中，Na＋周圍的Na＋數目(Na＋用“○”表示)：
每個面上有4個，共計12個。
（2）常考的幾種晶體主要有干冰、冰、金剛石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟悉以上代表物的空間結構。當題中信息給出與某種晶體空間結構相同時，可以直接套用某種結構。
4.晶胞計算公式(立方晶胞)
（1）晶體密度：a3ρNA＝NM
(a：棱長；ρ：密度；NA：阿伏加德羅常數的值；N：1 mol晶胞所含基本粒子或特定組合的物質的個數；M：基本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＝a。
②體對角線長＝a。
③體心立方堆積4r＝a(r為原子半徑)。
④面心立方堆積4r＝a(r為原子半徑)。
（3）空間利用率＝×100%。
5.有關晶胞的計算方法
（1）計算晶體密度的方法
注意：①以一個晶胞為研究對象，根據m＝ρ·V，其一般的計算規律和公式可表示為：×n＝ρ×a3，其中M為晶體的摩爾質量，n為晶胞所占有的粒子數，NA為阿伏加德羅常數，ρ為晶體密度，a為晶胞參數。
②對非立方體晶胞計算晶胞體積時可以根據具體晶胞計算如長方體的體積＝長×寬×高＝底面積×高。
（2）計算晶體中微粒間距離的方法
（3）原子空間利用率的計算
A．已知晶體密度(ρ)求空間利用率
若1個晶胞中含有x個微粒，則1 mol晶胞中含有x mol 微粒，其質量為xM g(M為微粒的相對分子質量)；1個晶胞的質量為ρV g(V為晶胞的體積)，則1 mol晶胞的質量為ρVNA g，因此有xM＝ρVNA。
晶胞體積V＝，晶胞含粒子體積V0＝x×πr3。故空間利用率＝×100%＝＝。
B．已知晶胞結構求空間利用率
①簡單立方結構
空間利用率＝×100%≈52%
②體心立方結構
空間利用率＝×100%≈68%
③面心立方結構
如圖所示，原子的半徑為r，面對角線為4r，a＝2r，V晶胞＝a3＝(2r)3＝16r3，1個晶胞中有4個原子，則空間利用率＝×100%＝×100%≈74%。
知識點4 晶體中原子坐標
1.構建坐標原點、坐標軸和單位長度立體幾何模型
從最簡單的晶胞——簡單立方堆積的晶胞模型入手，構建坐標原點、坐標軸和單位長度立體幾何模型。
簡單立方堆積的晶胞中8個頂點的微粒是完全一致的，因此可以任意選擇一個原子為坐標原點。以立方體的三個棱延長線構建坐標軸，以晶胞邊長為1個單位長度。由此可得如圖所示的坐標系。
其他晶胞也可以采用這種方式構建。如六方最密堆積模型的晶胞按此法構建x軸和y軸，只不過夾角不是90°，而是120°或60°。
2．簡單立方體模型的原子分數坐標與投影圖
（1）原子分數坐標：原子2為(0，0，0)，因為其他頂點與2完全相同，所以其他頂點的分數坐標都為(0，0，0)。
（2）x、y平面上的投影圖如圖所示。
3．體心立方晶胞結構模型的原子分數坐標與投影圖
（1）原子分數坐標：1～8的分數坐標為(0，0，0)， 9的分數坐標為。
（2）x、y平面上的投影圖如圖所示。
4．面心立方晶胞結構模型的原子分數坐標與投影圖
（1）原子分數坐標：0(0，0，0)，1和2，3和4，5和6。
（2）x、y平面上的投影圖如圖所示。
5．金剛石晶胞結構模型的原子分數坐標與投影圖
（1）若a原子為坐標原點，晶胞邊長的單位為1，則原子1、2、3、4的分數坐標分別為、、、。
（2）x、y平面上的投影圖為。
（3）沿體對角線的投影圖為。
（4）沿體對角線切開的剖面圖為。
考向1 考查晶體與非晶體
例1（2024·湖北黃岡·二模）下列關于準晶的說法正確的是
A．準晶和晶體可以通過射線衍射實驗加以區別
B．準晶具有良好的導電、導熱性
C．自然界中不存在天然條件下形成的準晶
D．已知的準晶中都含有共價鍵
【答案】A
【解析】A．晶體具有自范性，而準晶不具有自范性，可以通過X射線衍射實驗加以區別，A項正確；B．準晶具有各向異性，不具有良好的導電、導熱性，B項錯誤；C．自然界中存在天然條件下形成的準晶，如Al65Cu23Fe12，C項錯誤；D．已知的準晶中不一定含有共價鍵，如Al65Cu23Fe12中沒有共價鍵，D項錯誤；故選A。
【思維建模】1.晶體與非晶體的根本區別在于其內部粒子在空間上是否按一定規律做周期性重復排列。
2.鑒別晶體與非晶體的方法
（1）觀察外觀：晶體有規則的幾何外形，而非晶體沒有。
（2）測定熔點是否固定：晶體有固定熔點，而非晶體沒有。
（3）測定是否具有各向異性：晶體有各向異性，而非晶體沒有。
（4）X－射線衍射法(最科學可靠的方法)：晶體能使X－射線發生衍射（得到分立的斑點或明銳的譜線），而非晶體只能散射（得到連續的譜線）。
【變式訓練1】（2024·甘肅白銀·模擬預測）自范性指能自發呈現多面體外形的性質，下列固體具有自范性的是
A．瑪瑙 B．白磷 C．玻璃 D．石蠟
【答案】B
【解析】A．晶體具有自范性，瑪瑙不是晶體，A錯誤；B．晶體具有自范性，白磷是分子晶體，B正確；C．晶體具有自范性，玻璃不是晶體，C錯誤；D．晶體具有自范性，石蠟不是晶體，D錯誤；故選B。
【變式訓練2】（23-24高三上·江西省樂安·開學考試）下列關于晶體的說法，不正確的是
①晶體中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶體中粒子排列相對無序，無自范性；②含有金屬陽離子的晶體一定是離子晶體；③共價鍵可決定分子晶體的熔、沸點；④MgO和NaCl兩種晶體中，MgO的離子鍵弱，所以其熔點比較低；⑤晶胞是晶體結構的基本單元，晶體內部的微粒按一定規律作周期性重復排列；⑥晶體盡可能采取緊密堆積方式，以使其變得比較穩定；⑦干冰晶體中，一個CO2分子周圍有12個CO2分子緊鄰
A．①②③ B．②③⑦ C．④⑤⑥ D．②③④
【答案】D
【解析】晶體的自范性是粒子微觀上周期性排列的宏觀表現，因此非晶體排列無序，無自范性，①正確；金屬晶體中含有金屬陽離子，不屬于離子晶體，②錯誤；分子晶體熔沸點取決于分子間作用力，而非共價鍵，③錯誤；MgO中離子所帶電荷多，半徑小，離子鍵強，因此熔點比NaCl高，④錯誤；晶體中微粒周期性排列，晶胞是晶體結構的基本單元，⑤正確；晶體微粒間的作用力使其盡可能緊密堆積，⑥正確；干冰采用分子密堆積的排列方式，1個分子緊鄰12個CO2分子，⑦正確；故答案選D。
考向2 考查有關晶胞的計算
例2（2024·全國·模擬預測）Li、Fe、Se可形成新型超導材料，晶胞如圖(Fe原子均位于面上)。晶胞棱邊夾角均為90°，X的坐標為，Y的坐標為，設為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A．基態Fe原子的核外電子排布式為
B．坐標為的原子是Li原子
C．Se原子X與Se原子Y之間的距離為
D．該晶體的密度為
【答案】C
【解析】A．Fe為26號元素，基態Fe原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2，故A錯誤；B．由晶胞結構可知坐標為的原子是Z原子，即Fe原子，故B錯誤；C．Se原子X與Se原子Y，沿x軸方向的距離為，沿y軸方向的距離為，沿z軸方向的距離為，兩點間的距離為，故C正確；D．Li原子個數為：8×+1=2，Fe個數為8×=4，Se原子個數為：8×+2=4，晶胞的質量為：，晶胞體積為：a2b×10-21 cm3，密度g cm-3，故D錯誤；故選：C。
【思維建模】1.晶體中微粒的排列具有周期性，晶體中最小的結構重復單元稱為晶胞，利用“均攤法”可以計算一個晶胞中的粒子數，從而確定晶體的化學式。
2.“均攤法”的基本思想是晶胞中任意位置上的一個粒子被n個晶胞共用，那么每個晶胞對這個原子分得份額就是（1/n）。常見考題里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最為常見。
（1）立方晶胞：每個頂點上的粒子被8個晶胞共用，每個粒子只有(1/8)屬于該晶胞；每條棱上的粒子被4個晶胞共用，每個粒子只有(1/4)屬于該晶胞；每個面心上的粒子被2個晶胞共用，每個粒子只有(1/2)屬于該晶胞；晶胞內的粒子完全屬于該晶胞。
（2）六方晶胞：每個頂點上的粒子被6個晶胞共用；每條橫棱上的粒子被4個晶胞共用；每條縱棱上的粒子被3個晶胞共用；每個面心上的粒子被2個晶胞共用；晶胞內的粒子完全屬于該晶胞。
（3）三棱晶胞：每個頂點上的粒子被12個晶胞共用；每條橫棱上的粒子被4個晶胞共用；每條縱棱上的粒子被6個晶胞共用；每個面心上的粒子被2個晶胞共用；晶胞內的粒子完全屬于該晶胞。
【變式訓練1】（2024·江西宜春·三模）氫化鋁鈉()等復合氫化物是重要的有機還原劑。晶胞結構如圖所示，設阿伏加德羅常數的值為，下列說法正確的是
A．晶體中，與Na+緊鄰且等距的有6個
B．晶體的密度為
C．與之間的最短距離為nm
D．中4個共價鍵不同
【答案】B
【解析】A．晶體中，以體心的為例，與之緊鄰且等距的位于晶胞棱上、晶胞中上層立方體左右側面心、晶胞中下層立方體前后面面心，與緊鄰且等距的有8個，結合化學式可知與緊鄰且等距的有8個，A錯誤；B．晶胞中數目為，數目為，晶胞質量為，晶胞體積為，則晶體的密度為，B正確；C．與之間的最短距離為下底面面對角線長的一半，為nm，C錯誤；D．為正四面體結構，4個共價鍵完全相同，D錯誤；故選B。
【變式訓練2】（2024·遼寧丹東·二模）氮化鉻的晶胞結構如圖所示，A點原子坐標，密度為，摩爾質量為，晶胞參數為代表阿伏加德羅常數的值．下列說法錯誤的是
A．該晶體的化學式為 B．B點原子坐標
C．原子位于N原子構成的四面體空隙中 D．
【答案】C
【解析】A．氮化鉻的晶胞結構中，N位于頂點和面心，利用均攤法總共4個，Cr位于體心和棱上，總共4個，故該晶體的化學式為，故A正確；B．A為坐標原點，故B的原子坐標為，故B正確；C．原子位于N原子構成的八面體空隙中，故C錯誤；D．依據密度為d，可算出晶胞參數為：，故D正確；故選C。
考點二 常見晶體的結構與性質
知識點1 分子晶體
1.概念：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、甲烷等。
②部分非金屬單質，如鹵素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等。
③部分非金屬氧化物，如CO2、SO2、P4O6、P4O10等。
④幾乎所有的酸，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
⑤絕大多數有機化合物的晶體，如苯、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。
5.分子晶體的結構特征
①分子間作用力只是范德華力：晶體中分子堆積方式為分子密堆積。
②分子間還有其他作用力：水分子之間的主要作用力是氫鍵，在冰的每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子。冰的晶體結構如圖：
6.結構模型
干冰的晶體結構 干冰晶體中，每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個，屬于分子密堆積。每個晶胞中含有4個CO2分子。同類晶體還有晶體I2、晶體O2等
冰的晶體結構 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1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol氫鍵。晶胞結構與金剛石相似，含有8個H2O
知識點2 共價晶體
1.構成微粒及其相互作用
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，因此一般熔點高，硬度大。
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.常見的共價晶體
4.結構模型
金剛石晶體 ①金剛石晶體中，每個C與另外4個C形成共價鍵，碳原子采取sp3雜化，C—C—C夾角是109°28′，最小的環是6元環。每個C被12個六元環共用。含有1 mol C的金剛石中形成的C—C共價鍵有2 mol。 ②在金剛石的晶胞中，內部的C在晶胞的體對角線的處。每個晶胞含有8個C
二氧化硅晶體 SiO2晶體中，每個Si原子與4個O原子成鍵，每個O原子與2個Si原子成鍵，最小的環是12元環，在“硅氧”四面體中，處于中心的是Si原子。1 mol SiO2晶體中含Si—O鍵數目為4NA，在SiO2晶體中Si、O原子均采取sp3雜化。低溫石英結構中有頂角相連的硅氧四面體形成螺旋上升的長鏈，具有手性。
知識點3 金屬晶體
1.金屬鍵
①概念：金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子共用，從而把所有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．金屬鍵的強弱主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。
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用電子氣理論解釋金屬的性質：
延展性 當金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發生相對滑動，但排列方式不變，金屬晶體中的化學鍵沒有被破壞，所以金屬有良好的延展性。
導電性 在外加電場的作用下，金屬晶體中的“自由電子”做定向移動而形成電流，呈現良好的導電性。
導熱性 “自由電子”在運動時會與金屬離子不斷發生碰撞，從而引起兩者能量的交換
【易錯提醒】金屬晶體具有導電性，但導電的物質不一定是金屬，如石墨晶體導電但不是金屬晶體。
3.結構模型
晶胞結構 舉例 配位數 每個晶胞包含原子數 原子半徑(r)和晶胞邊長(a)的關系 原子空間利用率
Ca、Al、Cu、Ag、Pt、Au 12 4 2r＝ 74%
Li、Na、K、 Ba 8 2 2r＝ 68%
Mg、Zn、Ti 12 6（2） 74%
Po 6 1 2r＝a 52%
知識點4 離子晶體
1.構成粒子：陰離子和陽離子。
2.作用力：離子鍵。
3.配位數：一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數目。
4.離子晶體結構的決定因素
①幾何因素：晶體中正負離子的半徑比。
②電荷因素：晶體中正負離子的電荷比。
③鍵性因素：離子鍵的純粹程度。
5.離子晶體的性質
熔、沸點 熔、沸點較高，難揮發
硬度 硬度較大，難以壓縮
溶解性 一般在水中易溶，在非極性溶劑中難溶
導電性 固態時不導電，熔融狀態或在水溶液中能導電
6.結構模型
NaCl型 在晶體中，每個Na＋同時吸引6個Cl－，每個Cl－同時吸引6個Na＋，配位數為6。每個晶胞含4個Na＋和4個Cl－
CsCl型 在晶體中，每個Cl－吸引8個Cs＋，每個Cs＋吸引8個Cl－，配位數為8
CaF2型 在晶體中，F－的配位數為4，Ca2＋的配位數為8，晶胞中含4個Ca2＋，含8個F－。晶胞中F－在體對角線的處
知識點5 混合型晶體——石墨的結構特點
1.同層內，碳原子采用sp2雜化，以共價鍵相結合形成正六邊形平面網狀結構。所有碳原子的p軌道平行且相互重疊，p軌道中的電子可在整個平面中運動。
2.層與層之間以范德華力相結合。
3.石墨晶體中，既有共價鍵，又有金屬鍵和范德華力，屬于混合晶體。
4.結構模型
（1）石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是范德華力。
（2）平均每個正六邊形擁有的碳原子個數是2，C原子采取的雜化方式是sp2。
（3）在每層內存在共價鍵和大π鍵。
（4）C—C的鍵長比金剛石的C—C的鍵長短，熔點比金剛石的高。
（5）導電性：石墨晶體中，每個碳原子的配位數為3，有一個未參與雜化的2p電子，p軌道中的電子在整個平面中運動。但電子不能從一個平面跳躍到另一個平面。故在電場中，p軌道中的電子只能沿石墨平面方向定向移動。
知識點6 過渡晶體
純粹的典型晶體是不多的，大多數晶體是它們之間的過渡晶體。如Na2O和Al2O3晶體中都含有離子鍵的成分，它們既不是純粹的離子鍵，也不是純粹的共價鍵，Na2O更偏向離子晶體，Al2O3 更偏向共價晶體。
知識點7 四種晶體的性質與判斷
1．四種晶體類型比較
類型 比較　　 分子晶體 共價晶體 金屬晶體 離子晶體
構成粒子 分子 原子 金屬陽離子和自由電子 陰、陽離子
粒子間的相互作用力 分子間作用力 共價鍵 金屬鍵 離子鍵
硬度 較小 很大 有的很大，有的很小 較大
熔、沸點 較低 很高 有的很高，有的很低 較高
溶解性 相似相溶 難溶于任何溶劑 常見溶劑難溶 大多易溶于水等極性溶劑
導電、傳熱性 一般不導電，溶于水后有的導電 一般不具有導電性 電和熱的良導體 晶體不導電，水溶液或熔融態導電
2．晶體熔、沸點的比較
1）不同類型晶體熔、沸點的比較
（1）不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規律：共價晶體>離子晶體>分子晶體。
（2）金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點很高，汞、銫等熔、沸點
很低。
2）同種晶體類型熔、沸點的比較
（1）共價晶體
原子半徑越小→鍵長越短→鍵能越大→熔、沸點越高，如熔點：金剛石>碳化硅>硅。
（2）離子晶體
①一般地說，陰、陽離子的電荷數越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO>NaCl>CsCl。
②衡量離子晶體穩定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的離子晶體越穩定，熔、沸點越高，硬度越大。
（3）分子晶體
①分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高;具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常得高，如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，熔、沸點越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
③組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高，如CO>N2、CH3OH>CH3CH3。
④同分異構體支鏈越多，熔、沸點越低。如CH3CH2CH2CH2CH3>CH3CH(CH3)CH2CH3>CH3C(CH3)2CH3。
（4）金屬晶體
金屬離子半徑越小，離子電荷數越多，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na3.晶體類型的判斷——依據性質判斷晶體類型的方法
（1）依據構成晶體的粒子和粒子間的作用判斷
①離子晶體的構成粒子是陰、陽離子，粒子間的相互作用是離子鍵。
②共價晶體(共價晶體)的構成粒子是原子，粒子間的相互作用是共價鍵。
③分子晶體的構成粒子是分子，粒子間的相互作用為分子間作用力。
④金屬晶體的構成粒子是金屬陽離子和自由電子，粒子間的相互作用是金屬鍵。
（2）依據物質的類別判斷
①活潑金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(NaOH、KOH等)和絕大多數的鹽類是離子晶體。
②大多數非金屬單質(除金剛石、石墨、晶體硅等)、氣態氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數有機物(除有機鹽外)是分子晶體。
③常見的共價晶體單質有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的共價晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。
④金屬單質與合金是金屬晶體。
（3）依據晶體的熔點判斷
①離子晶體的熔點較高，常在數百至一千攝氏度以上。
②共價晶體熔點高，常在一千至幾千攝氏度。
③分子晶體熔點低，常在數百攝氏度以下至很低溫度。
④金屬晶體多數熔點高，但也有相當低的，如汞。
（4）依據導電性判斷
①離子晶體水溶液或熔融態時能導電。
②共價晶體一般為非導體。
③分子晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(主要是酸和強極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內的化學鍵斷裂形成自由離子也能導電。
④金屬晶體是電的良導體。
（5）依據硬度和機械性能判斷
①離子晶體的硬度較大或略硬而脆。
②共價晶體的硬度大。
③分子晶體的硬度小且較脆。
④金屬晶體多數硬度大，但也有硬度較小的，且具有延展性。
考向1 考查常見晶體的比較與晶體類型判斷
例1（2024·江蘇南京·二模）2024年1月，我國自主研制的AG60E電動飛機成功首飛。AG60E采用了SiC電控系統，SiC晶體屬于
A．分子晶體 B．金屬晶體 C．離子晶體 D．共價晶體
【答案】D
【解析】SiC中的Si和C以共價鍵結合形成空間網狀結構，和金剛石結構相似，SiC屬于共價晶體，故選D。
【變式訓練1】（2024·天津河西·一模）下列物質的有關敘述正確的是
A．它們的物理性質相同 B．它們充分燃燒后的產物相同
C．石墨能導電故屬于金屬晶體 D．分子中僅含σ鍵
【答案】B
【分析】金剛石、石墨、、碳納米管都是碳單質，互為同素異形體。
【解析】A．同素異形體的物理性質不相同，A錯誤；B．組成元素都為碳元素，充分燃燒的產物都為，B正確；C．石墨能導電，但石墨屬于混合晶體，C錯誤；D．分子中含σ鍵和鍵，D錯誤；答案選B。
【變式訓練2】（2024·福建福州·一模）觀察下列模型并結合信息，判斷有關說法錯誤的是
馬腦 FeSO4·7H2O S8分子 HCN
結構模型示意圖
A．馬腦，又名瑪瑙、碼瑙或馬瑙，屬于共價晶體，且兩原子個數比為2：1
B．FeSO47H2O結構中鍵角1、2、3由大到小的順序：3>1>2
C．固態硫S8中S原子為sp2雜化
D．HCN的結構式為
【答案】C
【解析】A．瑪瑙的主要成分是SiO2，屬于共價晶體，且兩原子個數比為2：1，A正確；B．鍵角3是硫酸根中鍵角，硫酸根為正四面體結構，鍵角為109°28′，鍵角1與鍵角2都是水分子中的鍵角，水分子中O采用sp3雜化，但是由于水中O上有孤電子對，導致鍵角變小，故鍵角3最大；鍵角1與鍵角2比較，1上的O孤電子對提供出來形成配位鍵，導致鍵角1會比鍵角2大，故鍵角1、2、3由大到小的順序：3>1>2，故B正確；C．固態硫S8中S原子形成了2個共價鍵，還有2個孤電子對，故采用sp3雜化，故C錯誤；D．根據HCN的比例模型，結構價鍵規律，HCN的結構式為，故D正確；故選C。
考向2 考查晶體熔沸點高低的比較
例2（23-24高三上·遼寧·期中）下列關于物質的熔沸點高低順序中，正確的是
A．金剛石>晶體硅>金剛砂 B．NaF>NaCl>NaBr
C．鄰羥基苯甲酸>對羥基苯甲酸 D．生鐵>純鐵>鈉
【答案】B
【解析】A．同屬于原子晶體，熔、沸點高低，主要看共價鍵的強弱，顯然對鍵能而言，晶體硅<碳化硅，選項A錯誤；B．均為離子晶體，因離子半徑F-【思維建模】晶體熔、沸點的比較
（1）不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體。
（2）相同類型晶體
①金屬晶體：金屬原子的價電子數越多，原子半徑越小，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na＜Mg②離子晶體：a.晶格能越大，形成的離子晶體越穩定，熔點越高，硬度越大。b.陰、陽離子的電荷數越多，離子半徑越小，熔、沸點就越高，如熔點：MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl。
③原子晶體：原子半徑越小，鍵長越短，熔沸點越高。
④分子晶體：組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，熔、沸點越高。
（3）離子晶體：一般地說，陰、陽離子所帶電荷數越多，離子半徑越小，熔、沸點就越高
【變式訓練1】（2024·上海·二模）下列物質性質的變化規律與化學鍵強弱無關的是
A．HF、HCl、HBr的熱穩定性依次減弱 B．NaF、NaCl、NaBr的熔點依次降低
C．Li、Na、K的熔點逐漸降低 D．SiF4、SiCl4、SiBr4的熔、沸點逐漸升高
【答案】D
【解析】A．F、Cl、Br的非金屬性逐漸減弱，HF、HCl、HBr的共價鍵強度逐漸減弱，熱穩定性逐漸減弱，A正確；B．NaF、NaCl、NaBr均為離子晶體，離子半徑越大，鍵能越小，故NaF、NaCl、NaBr的熔點依次降低，B正確；C．Li、Na、K陽離子所帶電荷數相同，但離子半徑逐漸增大，金屬鍵逐漸減弱，熔點逐漸降低，C正確；D．SiF4、SiCl4、SiBr4都為分子晶體，相對分子質量逐漸增大，分子間作用力增強，熔、沸點逐漸升高，與化學鍵無關，D錯誤；故答案選D。
【變式訓練2】（23-24高三上·四川·期末）下列物質的性質變化規律與分子間作用力有關的是
A．HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性依次減弱
B．金剛石的硬度大于硅，其熔、沸點也高于硅
C．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低
D．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸點逐漸升高
【答案】D
【解析】A．HF、HCl、HBr、HI共價鍵鍵長逐漸增大，鍵能減小，所以HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性依次減弱，與分子間作用力無關，故不選A；B．金剛石的硬度大于硅，其熔、沸點也高于硅，與C-C鍵、Si-Si鍵的鍵能有關，與分子間作用力無關，故不選B；C．F-、Cl-、Br-、I-半徑依次增大，NaF、NaCl、NaBr、NaI的晶格能依次減小，所以熔點依次降低，與與分子間作用力無關，故不選C；D．F2、Cl2、Br2、I2相對分子質量逐漸增大，分子間作用力逐漸增大，所以熔、沸點逐漸升高，與分子間作用力有關，故選D。
1．（2024·貴州卷）我國科學家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)][K@Au12Sb20]。其陰離子[K@Au12Sb20]5-為全金屬富勒烯(結構如圖)，具有與富勒烯C60相似的高對稱性。下列說法錯誤的是
A．富勒烯C60是分子晶體
B．圖示中的K+位于Au形成的二十面體籠內
C．全金屬富勒烯和富勒烯C60互為同素異形體
D．銻(Sb)位于第五周期第ⅤA族，則其基態原子價層電子排布式是5s25p3
【答案】C
【解析】A．富勒烯C60是由C60分子通過范德華力結合形成的分子晶體，A正確；B．由題圖可知，中心K+周圍有12個Au形成二十面體籠(每個面為三角形，上、中、下層分別有5、10、5個面)，B正確；C．全金屬富勒烯不是碳元素的單質，因此其與富勒烯C60不能互為同素異形體，C錯誤；D．銻(Sb)位于第五周期第ⅤA族，則根據元素位置與原子結構關系可知：其基態原子價層電子排布式是5s25p3，D正確；故合理選項是C。
2．（2024·湖北卷）黃金按質量分數分級，純金為。合金的三種晶胞結構如圖，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列說法錯誤的是
A．I為金
B．Ⅱ中的配位數是12
C．Ⅲ中最小核間距
D．I、Ⅱ、Ⅲ中，與原子個數比依次為、、
【答案】C
【解析】A．由24K金的質量分數為100%，則18K金的質量分數為： ，I中Au和Cu原子個數比值為1：1，則Au的質量分數為： ，A正確；B．Ⅱ中Au處于立方體的八個頂點，Au的配位數指距離最近的Cu，Cu處于面心處，類似于二氧化碳晶胞結構，二氧化碳分子周圍距離最近的二氧化碳有12個，則Au的配位數為12，B正確；C． 設Ⅲ的晶胞參數為a，的核間距為，的最小核間距也為，最小核間距，C錯誤；D． I中，處于內部，處于晶胞的八個頂點，其原子個數比為1：1；Ⅱ中，處于立方體的八個頂點，處于面心，其原子個數比為：；Ⅲ中，處于立方體的面心，處于頂點，其原子個數比為；D正確；故選C。
3．（2024·吉林卷）某鋰離子電池電極材料結構如圖。結構1是鈷硫化物晶胞的一部分，可代表其組成和結構；晶胞2是充電后的晶胞結構；所有晶胞均為立方晶胞。下列說法錯誤的是
A．結構1鈷硫化物的化學式為 B．晶胞2中S與S的最短距離為當
C．晶胞2中距最近的S有4個 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶體
【答案】B
【解析】A．由均攤法得，結構1中含有Co的數目為，含有S的數目為，Co與S的原子個數比為9：8，因此結構1的化學式為Co9S8，故A正確；B．由圖可知，晶胞2中S與S的最短距離為面對角線的，晶胞邊長為a，即S與S的最短距離為：，故B錯誤；C．如圖：，以圖中的Li為例，與其最近的S共4個，故C正確；D．如圖，當2個晶胞2放在一起時，圖中紅框截取的部分就是晶胞3，晶胞2和晶胞3表示同一晶體，故D正確；故選B。
4．（2024·甘肅卷）晶體中，多個晶胞無隙并置而成的結構如圖甲所示，其中部分結構顯示為圖乙，下列說法錯誤的是
A．電負性： B．單質是金屬晶體
C．晶體中存在范德華力 D．離子的配位數為3
【答案】D
【解析】A．電負性越大的元素吸引電子的能力越強，活潑金屬的電負性小于活潑非金屬，因此，Mg的電負性小于 Cl，A正確；B．金屬晶體包括金屬單質及合金，單質Mg是金屬晶體，B正確；C．由晶體結構可知，該結構中存在層狀結構，層與層之間存在范德華力，C正確；D．由圖乙中結構可知，每 個與周圍有6個最近且距離相等，因此 ，的配位數為6，D錯誤；綜上所述，本題選D。
5．（2023·河北卷）鋯是重要的戰略金屬，可從其氧化物中提取。下圖是某種鋯的氧化物晶體的立方晶胞，為阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是
A．該氧化物的化學式為
B．該氧化物的密度為
C．原子之間的最短距離為
D．若坐標取向不變，將p點原子平移至原點，則q點原子位于晶胞面的面心
【答案】B
【解析】A．根據“均攤法”，晶胞中含4個Zr、個O，則立方氧化鋯的化學式為ZrO2，A正確；B．結合A分析可知，晶體密度為，B錯誤；C．原子之間的最短距離為面對角線的一半，即，C正確；D．根據晶胞的位置可知，若坐標取向不變，將p點原子平移至原點，則垂直向下，q點原子位于晶胞面的面心，D正確；答案選B。
6．（2023·重慶卷）配合物[MA2L2]的分子結構以及分子在晶胞中的位置如圖所示，下列說法錯誤的是
A．中心原子的配位數是4 B．晶胞中配合物分子的數目為2
C．晶體中相鄰分子間存在范德華力 D．該晶體屬于混合型晶體
【答案】D
【解析】A．由題干配合物[MA2L2]的分子結構示意圖可知，中心原子M周圍形成了4個配位鍵，故中心原子M的配位數是4，A正確；B．由題干圖示晶胞結構可知，晶胞中配合物分子的數目為=2，B正確；C．由題干信息可知，該晶體為由分子組成的分子晶體，故晶體中相鄰分子間存在范德華力，C正確；D．由題干信息可知，該晶體為由分子組成的分子晶體，D錯誤；故答案為：D。
7．（2023·江蘇卷）元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列說法正確的是
A．原子半徑： B．第一電離能：
C．碳單質、晶體硅、SiC均為共價晶體 D．可在周期表中元素Si附近尋找新半導體材料
【答案】D
【解析】A．同主族元素原子半徑從上往下原子半徑增大，故原子半徑：，A錯誤；B．同周期主族元素，從上往下原子半徑增大，更易失電子，第一電離能：，B錯誤；C．晶體硅、SiC均為共價晶體，碳單質中金剛石為共價晶體，而石墨為混合晶體，C60為分子晶體，C錯誤；D．周期表中元素Si附近存在許多準金屬，可在其周圍尋找半導體材料，D正確。 故選D。
8．（2023·湖南卷）科學家合成了一種高溫超導材料，其晶胞結構如圖所示，該立方晶胞參數為。阿伏加德羅常數的值為。下列說法錯誤的是
A．晶體最簡化學式為
B．晶體中與最近且距離相等的有8個
C．晶胞中B和C原子構成的多面體有12個面
D．晶體的密度為
【答案】C
【解析】A．根據晶胞結構可知，其中K個數：8×=1，其中Ca個數：1，其中B個數：12×=6，其中C個數：12×=6，故其最簡化學式為，A正確；B．根據晶胞結構可知，位于晶胞頂點，Ca2+位于體心，每個為8個晶胞共用，則晶體中與最近且距離相等的有8個，B正確；C．根據晶胞結構可知，晶胞中B和C原子構成的多面體有14個面，C錯誤；D．根據選項A分析可知，該晶胞最簡化學式為，則1個晶胞質量為：，晶胞體積為a3×10-30cm3，則其密度為，D正確；故選C。
9．（2024·北京卷）錫()是現代“五金”之一，廣泛應用于合金、半導體工業等。
（1）位于元素周期表的第5周期第IVA族。將的基態原子最外層軌道表示式補充完整： 。
（2）和是錫的常見氯化物，可被氧化得到。
①分子的模型名稱是 。
②的鍵是由錫的 軌道與氯的軌道重疊形成σ鍵。
（3）白錫和灰錫是單質的常見同素異形體。二者晶胞如圖：白錫具有體心四方結構；灰錫具有立方金剛石結構。
①灰錫中每個原子周圍與它最近且距離相等的原子有 個。
②若白錫和灰錫的晶胞體積分別為和，則白錫和灰錫晶體的密度之比是 。
（4）單質的制備：將與焦炭充分混合后，于惰性氣氛中加熱至，由于固體之間反應慢，未明顯發生反應。若通入空氣在下，能迅速被還原為單質，通入空氣的作用是 。
【答案】（1）
（2）平面三角形 雜化
（3）4
（4）與焦炭在高溫下反應生成，將還原為單質
【解析】（1）Sn位于元素周期表的第5周期ⅣA族，基態Sn原子的最外層電子排布式為5s25p2，Sn的基態原子最外層軌道表示式為；
（2）①SnCl2中Sn的價層電子對數為2+×(4-2×1)=3，故SnCl2分子的VSEPR模型名稱是平面三角形；
②SnCl4中Sn的價層電子對數為4+×(4-4×1)=4，有4個σ鍵、無孤電子對，故Sn采取sp3雜化，則SnCl4的Sn—Cl鍵是由錫的sp3雜化軌道與氯的3p軌道重疊形成σ鍵；
（3）①灰錫具有立方金剛石結構，金剛石中每個碳原子以單鍵與其他4個碳原子相連，此5碳原子在空間構成正四面體，且該碳原子在正四面體的體心，所以灰錫中每個Sn原子周圍與它最近且距離相等的Sn原子有4個；
②根據均攤法，白錫晶胞中含Sn原子數為8×+1=2，灰錫晶胞中含Sn原子數為8×+6×+4=8，所以白錫與灰錫的密度之比為∶=；
（4）將SnO2與焦炭充分混合后，于惰性氣氛中加熱至800℃，由于固體之間反應慢，未發生明顯反應；若通入空氣在800℃下，SnO2能迅速被還原為單質Sn，通入空氣的作用是：與焦炭在高溫下反應生成CO，CO將SnO2還原為單質Sn，有關反應的化學方程式為2C+O22CO、2CO+SnO2Sn+2CO2。
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第04講 晶體結構與性質
目 錄
01 考情透視·目標導航 2
02 知識導圖·思維引航 3
03 考點突破·考法探究 4
考點一 物質的聚集狀態與晶體常識 4
知識點1 物質的聚集狀態 4
知識點2 晶體與非晶體 5
知識點3 晶胞組成的計算——均攤法 6
知識點4 晶體中原子坐標 9
考向1 考查晶體與非晶體 10
考向2 考查有關晶胞的計算 11
考點二 常見晶體的結構與性質 13
知識點1 分子晶體 13
知識點2 共價晶體 14
知識點3 金屬晶體 15
知識點4 離子晶體 16
知識點5 混合型晶體——石墨的結構特點 17
知識點6 過渡晶體 17
知識點7 四種晶體的性質與判斷 17
考向1 考查常見晶體的比較與晶體類型判斷 19
考向2 考查晶體熔沸點高低的比較 20
04 真題練習·命題洞見 21
考點要求 考題統計 考情分析
物質的聚集狀態與晶體常識 2024湖南卷第12題，3分 2024河北卷第12題，3分 2024湖北卷第11題，3分 2024吉林卷第14題，3分 2023全國乙卷第35題，6分 2022山東卷第5題，2分 2022江蘇卷第7題，3分 2022天津卷第12題，3分 2021山東卷第16題，4分 分析近三年高考試題，高考命題在本講有以下規律： 1．從考查題型和內容上看，高考命題以非選擇題呈現，考查內容主要有以下兩個方面： （1）晶體類型的判斷，晶體熔沸點大小的判斷。 （2）晶體的密度、晶胞參數、核間距計算、晶體中原子的空間位置（原子坐標）判斷。 2．從命題思路上看，側重以陌生物質的晶胞結構為情境載體考查晶體的密度、晶胞參數計算、晶體中原子的空間位置判斷等。 3．根據高考命題的特點和規律，復習時要注意以下幾個方面： （1）晶胞中配位數、微粒間距離及原子分數坐標判斷。 （2）晶體化學式的計算及晶體密度的計算。 （3）晶體類型的判斷、熔點差異原因及熔沸點高低的比較等。
常見晶體的結構與性質 2024山東卷第4題，3分 2024甘肅卷第12題，3分 2024貴州卷第8題，3分 2023湖南卷第11題，3分 2022湖北卷第9題，3分 2021山東卷第9題，2分
復習目標： 1．了解物質的常見聚集狀態及特點。 2．了解晶體與非晶體的區別和鑒別。 3．了解晶胞的特征和晶體結構的測定方法。 4．了解常見晶體類型的構成粒子、粒子間作用及其物理性質(溶解性、導電性和熔沸點等)。 5．會分析晶體結構，并能進行晶胞的有關計算。
考點一 物質的聚集狀態與晶體常識
知識點1 物質的聚集狀態
1.物質的聚集狀態的存在形式
（1）通常物質有三態：固態、液態和氣態。
（2）特殊物質的聚集狀態：等離子體是氣態物質，離子液體是液體物質。
（3）更多的物質聚集狀態：晶態、非晶態，塑晶態、液晶態等。
2.普通物質三態的相互轉化
注：普通物質三態間的相互轉化只是分子間距離發生了變化，分子在固態只能振動，在氣態能自由移動，而液態則介于二者之間。
3.氣態
①普通氣體
②等離子體：
A.定義：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。
B.產生途徑：高溫、紫外線、x射線、y射線、高能電磁波的照射及大自然的天體現象等都能使氣體變成等離子體。
C.存在：存在于日光燈和霓虹燈的燈管里、蠟燭火焰里、極光和雷電里等。
D.性質：具有良好的導電性和流動性。
E.應用：等離子體顯示技術可以制造等離子體顯示器，利用等離子體可以進行化學合成、核聚變等。
4.液態
①普通液體
②離子液體：
A.定義：在室溫或室溫附近溫度下呈液態的由離子構成的物質，稱為室溫離子液體，也稱為低溫熔融鹽。
B.組成：(低溫熔融鹽)一般由有機陽離子和無機或有機陰離子構成，常見的陽離子有季銨鹽離子、季鏻鹽離子、咪唑鹽離子和吡咯鹽離子等（如圖所示），陰離子有鹵素離子、四氟硼酸根離子、六氟磷酸根離子等。
5.介乎晶態和非晶態之間的塑晶態、液晶態
①塑晶：在一定溫度條件下，能保持固態晶體典型特征但具有一定塑性（即物體發生永久形變的性質）的一種物質聚集狀態。
②液晶：
A.定義：在由固態向液態轉化過程中存在的取向有序流體狀態。
B.分類：分為熱致液晶（只存在于某一溫度范圍內的液晶相）和溶致液晶（某些化合物溶解于水或有機溶劑后而呈現的液晶相）。
C.性質：具有液體的某些性質（如流動性、黏度、形變性等）和晶體的某些性質（如導熱性、各向異性等）。
D.用途：手機、電腦和電視的液晶顯示器，合成高強度液晶纖維已廣泛用于飛機、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。
6.固態
①晶體：內部粒子(原子、離子或分子)在三維空間按一定規律呈周期性重復排列構成的固體物質，絕大多數常見的固體都是晶體。如：高錳酸鉀、金剛石、干冰、金屬銅、石墨等。
②非晶體：內部原子或分子的排列呈雜亂無章的分布狀態的固體物質。如：玻璃、松香、硅藻土、橡膠、瀝青等。
【名師提醒】（1)構成物質三態的粒子不一定都是分子，還可以是原子或離子等，如水的三態都是由分子構成的，離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質。
（2）物質的聚集狀態除了氣態、液態和固態，還有晶態、非晶態，以及介于晶態和非晶態之間的塑晶態、液晶態等。
知識點2 晶體與非晶體
1.晶體與非晶體的比較
晶體 非晶體
結構特征
性質特征 自范性
熔點
異同表現
二者區別方法 間接方法 看是否有固定的熔點
科學方法 對固體進行X 射線衍射實驗
2.得到晶體的途徑
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)。
注：升華與凝華：固態物質受熱不經過液態直接到氣態的過程叫做升華；氣態物質冷卻不經過液態直接到固態的過程叫做凝華。升華和凝華都屬于物理變化。
③溶質從溶液中析出。
3.晶胞
①概念：描述晶體結構的基本單元。
②晶體中晶胞的排列——無隙、并置。
A.無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。
B.并置：所有晶胞平行排列、取向相同。
知識點3 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n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是。
2.方法
①長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數的計算。
②非長方體晶胞中粒子視具體情況而定
三棱柱
六棱柱
平面型 石墨晶胞每一層內碳原子排成六邊形，其頂點(1個碳原子)被三個六邊形共有，每個六邊形占
3.晶胞中粒子配位數的計算
一個粒子周圍最鄰近的粒子的數目稱為配位數
（1）晶體中原子(或分子)的配位數：若晶體中的微粒為同種原子或同種分子，則某原子(或分子)的配位數指的是該原子(或分子)最接近且等距離的原子(或分子)的數目。
（2）離子晶體的配位數：指一個離子周圍最接近且等距離的異種電性離子的數目。
【特別提醒】（1）判斷某種微粒周圍等距且緊鄰的微粒數目時，要注意運用三維想象法。如NaCl晶體中，Na＋周圍的Na＋數目(Na＋用“○”表示)：
每個面上有4個，共計12個。
（2）常考的幾種晶體主要有干冰、冰、金剛石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟悉以上代表物的空間結構。當題中信息給出與某種晶體空間結構相同時，可以直接套用某種結構。
4.晶胞計算公式(立方晶胞)
（1）晶體密度：a3ρNA＝NM
(a：棱長；ρ：密度；NA：阿伏加德羅常數的值；N：1 mol晶胞所含基本粒子或特定組合的物質的個數；M：基本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＝a。
②體對角線長＝a。
③體心立方堆積4r＝a(r為原子半徑)。
④面心立方堆積4r＝a(r為原子半徑)。
（3）空間利用率＝×100%。
5.有關晶胞的計算方法
（1）計算晶體密度的方法
注意：①以一個晶胞為研究對象，根據m＝ρ·V，其一般的計算規律和公式可表示為：×n＝ρ×a3，其中M為晶體的摩爾質量，n為晶胞所占有的粒子數，NA為阿伏加德羅常數，ρ為晶體密度，a為晶胞參數。
②對非立方體晶胞計算晶胞體積時可以根據具體晶胞計算如長方體的體積＝長×寬×高＝底面積×高。
（2）計算晶體中微粒間距離的方法
（3）原子空間利用率的計算
A．已知晶體密度(ρ)求空間利用率
若1個晶胞中含有x個微粒，則1 mol晶胞中含有x mol 微粒，其質量為xM g(M為微粒的相對分子質量)；1個晶胞的質量為ρV g(V為晶胞的體積)，則1 mol晶胞的質量為ρVNA g，因此有xM＝ρVNA。
晶胞體積V＝ ，晶胞含粒子體積V0＝ 。故空間利用率＝×100%＝ ＝ 。
B．已知晶胞結構求空間利用率
①簡單立方結構
空間利用率＝×100%≈52%
②體心立方結構
空間利用率＝×100%≈68%
③面心立方結構
如圖所示，原子的半徑為r，面對角線為4r，a＝2r，V晶胞＝a3＝(2r)3＝16r3，1個晶胞中有4個原子，則空間利用率＝×100%＝×100%≈74%。
知識點4 晶體中原子坐標
1.構建坐標原點、坐標軸和單位長度立體幾何模型
從最簡單的晶胞——簡單立方堆積的晶胞模型入手，構建坐標原點、坐標軸和單位長度立體幾何模型。
簡單立方堆積的晶胞中8個頂點的微粒是完全一致的，因此可以任意選擇一個原子為坐標原點。以立方體的三個棱延長線構建坐標軸，以晶胞邊長為1個單位長度。由此可得如圖所示的坐標系。
其他晶胞也可以采用這種方式構建。如六方最密堆積模型的晶胞按此法構建x軸和y軸，只不過夾角不是90°，而是120°或60°。
2．簡單立方體模型的原子分數坐標與投影圖
（1）原子分數坐標：原子2為(0，0，0)，因為其他頂點與2完全相同，所以其他頂點的分數坐標都為
(0，0，0)。
（2）x、y平面上的投影圖如圖所示。
3．體心立方晶胞結構模型的原子分數坐標與投影圖
（1）原子分數坐標：1～8的分數坐標為(0，0，0)， 9的分數坐標為 。
（2）x、y平面上的投影圖如圖所示。
4．面心立方晶胞結構模型的原子分數坐標與投影圖
（1）原子分數坐標：0(0，0，0)，1和2 ，3和4 ，5和6 。
（2）x、y平面上的投影圖如圖所示。
5．金剛石晶胞結構模型的原子分數坐標與投影圖
（1）若a原子為坐標原點，晶胞邊長的單位為1，則原子1、2、3、4的分數坐標分別為 、 、 、 。
（2）x、y平面上的投影圖為 。
（3）沿體對角線的投影圖為 。
（4）沿體對角線切開的剖面圖為 。
考向1 考查晶體與非晶體
例1（2024·湖北黃岡·二模）下列關于準晶的說法正確的是
A．準晶和晶體可以通過射線衍射實驗加以區別
B．準晶具有良好的導電、導熱性
C．自然界中不存在天然條件下形成的準晶
D．已知的準晶中都含有共價鍵
【思維建模】1.晶體與非晶體的根本區別在于其內部粒子在空間上是否按一定規律做周期性重復排列。
2.鑒別晶體與非晶體的方法
（1）觀察外觀：晶體有規則的幾何外形，而非晶體沒有。
（2）測定熔點是否固定：晶體有固定熔點，而非晶體沒有。
（3）測定是否具有各向異性：晶體有各向異性，而非晶體沒有。
（4）X－射線衍射法(最科學可靠的方法)：晶體能使X－射線發生衍射（得到分立的斑點或明銳的譜線），而非晶體只能散射（得到連續的譜線）。
【變式訓練1】（2024·甘肅白銀·模擬預測）自范性指能自發呈現多面體外形的性質，下列固體具有自范性的是
A．瑪瑙 B．白磷 C．玻璃 D．石蠟
【變式訓練2】（23-24高三上·江西省樂安·開學考試）下列關于晶體的說法，不正確的是
①晶體中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶體中粒子排列相對無序，無自范性；②含有金屬陽離子的晶體一定是離子晶體；③共價鍵可決定分子晶體的熔、沸點；④MgO和NaCl兩種晶體中，MgO的離子鍵弱，所以其熔點比較低；⑤晶胞是晶體結構的基本單元，晶體內部的微粒按一定規律作周期性重復排列；⑥晶體盡可能采取緊密堆積方式，以使其變得比較穩定；⑦干冰晶體中，一個CO2分子周圍有12個CO2分子緊鄰
A．①②③ B．②③⑦ C．④⑤⑥ D．②③④
考向2 考查有關晶胞的計算
例2（2024·全國·模擬預測）Li、Fe、Se可形成新型超導材料，晶胞如圖(Fe原子均位于面上)。晶胞棱邊夾角均為90°，X的坐標為，Y的坐標為，設為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A．基態Fe原子的核外電子排布式為
B．坐標為的原子是Li原子
C．Se原子X與Se原子Y之間的距離為
D．該晶體的密度為
【思維建模】1.晶體中微粒的排列具有周期性，晶體中最小的結構重復單元稱為晶胞，利用“均攤法”可以計算一個晶胞中的粒子數，從而確定晶體的化學式。
2.“均攤法”的基本思想是晶胞中任意位置上的一個粒子被n個晶胞共用，那么每個晶胞對這個原子分得份額就是（1/n）。常見考題里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最為常見。
（1）立方晶胞：每個頂點上的粒子被8個晶胞共用，每個粒子只有(1/8)屬于該晶胞；每條棱上的粒子被4個晶胞共用，每個粒子只有(1/4)屬于該晶胞；每個面心上的粒子被2個晶胞共用，每個粒子只有(1/2)屬于該晶胞；晶胞內的粒子完全屬于該晶胞。
（2）六方晶胞：每個頂點上的粒子被6個晶胞共用；每條橫棱上的粒子被4個晶胞共用；每條縱棱上的粒子被3個晶胞共用；每個面心上的粒子被2個晶胞共用；晶胞內的粒子完全屬于該晶胞。
（3）三棱晶胞：每個頂點上的粒子被12個晶胞共用；每條橫棱上的粒子被4個晶胞共用；每條縱棱上的粒子被6個晶胞共用；每個面心上的粒子被2個晶胞共用；晶胞內的粒子完全屬于該晶胞。
【變式訓練1】（2024·江西宜春·三模）氫化鋁鈉()等復合氫化物是重要的有機還原劑。晶胞結構如圖所示，設阿伏加德羅常數的值為，下列說法正確的是
A．晶體中，與Na+緊鄰且等距的有6個
B．晶體的密度為
C．與之間的最短距離為nm
D．中4個共價鍵不同
【變式訓練2】（2024·遼寧丹東·二模）氮化鉻的晶胞結構如圖所示，A點原子坐標，密度為，摩爾質量為，晶胞參數為代表阿伏加德羅常數的值．下列說法錯誤的是
A．該晶體的化學式為 B．B點原子坐標
C．原子位于N原子構成的四面體空隙中 D．
考點二 常見晶體的結構與性質
知識點1 分子晶體
1.概念：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、甲烷等。
②部分非金屬單質，如鹵素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等。
③部分非金屬氧化物，如CO2、SO2、P4O6、P4O10等。
④幾乎所有的酸，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
⑤絕大多數有機化合物的晶體，如苯、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。
5.分子晶體的結構特征
①分子間作用力只是范德華力：晶體中分子堆積方式為分子密堆積。
②分子間還有其他作用力：水分子之間的主要作用力是氫鍵，在冰的每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子。冰的晶體結構如圖：
6.結構模型
干冰的晶體結構 干冰晶體中，每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個，屬于分子密堆積。每個晶胞中含有4個CO2分子。同類晶體還有晶體I2、晶體O2等
冰的晶體結構 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1 mol H2O的冰中，最多可形成2mol氫鍵。晶胞結構與金剛石相似，含有8個H2O
知識點2 共價晶體
1.構成微粒及其相互作用
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，因此一般熔點高，硬度大。
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.常見的共價晶體
4.結構模型
金剛石晶體 ①金剛石晶體中，每個C與另外4個C形成共價鍵，碳原子采取sp3雜化，C—C—C夾角是109°28′，最小的環是6元環。每個C被12個六元環共用。含有1 mol C的金剛石中形成的C—C共價鍵有2 mol。 ②在金剛石的晶胞中，內部的C在晶胞的體對角線的處。每個晶胞含有8個C
二氧化硅晶體 SiO2晶體中，每個Si原子與4個O原子成鍵，每個O原子與2個Si原子成鍵，最小的環是12元環，在“硅氧”四面體中，處于中心的是Si原子。1 mol SiO2晶體中含Si—O鍵數目為4NA，在SiO2晶體中Si、O原子均采取sp3雜化。低溫石英結構中有頂角相連的硅氧四面體形成螺旋上升的長鏈，具有手性。
知識點3 金屬晶體
1.金屬鍵
①概念：金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子共用，從而把所有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．金屬鍵的強弱主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。
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用電子氣理論解釋金屬的性質：
延展性 當金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發生相對滑動，但排列方式不變，金屬晶體中的化學鍵沒有被破壞，所以金屬有良好的延展性。
導電性 在外加電場的作用下，金屬晶體中的“自由電子”做定向移動而形成電流，呈現良好的導電性。
導熱性 “自由電子”在運動時會與金屬離子不斷發生碰撞，從而引起兩者能量的交換
【易錯提醒】金屬晶體具有導電性，但導電的物質不一定是金屬，如石墨晶體導電但不是金屬晶體。
3.結構模型
晶胞結構 舉例 配位數 每個晶胞包含原子數 原子半徑(r)和晶胞邊長(a)的關系 原子空間利用率
Ca、Al、Cu、Ag、Pt、Au 12 4 2r＝ 74%
Li、Na、K、 Ba 8 2 2r＝ 68%
Mg、Zn、Ti 12 6（2） 74%
Po 6 1 2r＝a 52%
知識點4 離子晶體
1.構成粒子：陰離子和陽離子。
2.作用力：離子鍵。
3.配位數：一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數目。
4.離子晶體結構的決定因素
①幾何因素：晶體中正負離子的半徑比。
②電荷因素：晶體中正負離子的電荷比。
③鍵性因素：離子鍵的純粹程度。
5.離子晶體的性質
熔、沸點 熔、沸點較高，難揮發
硬度 硬度較大，難以壓縮
溶解性 一般在水中易溶，在非極性溶劑中難溶
導電性 固態時不導電，熔融狀態或在水溶液中能導電
6.結構模型
NaCl型 在晶體中，每個Na＋同時吸引6個Cl－，每個Cl－同時吸引6個Na＋，配位數為6。每個晶胞含4個Na＋和4個Cl－
CsCl型 在晶體中，每個Cl－吸引8個Cs＋，每個Cs＋吸引8個Cl－，配位數為8
CaF2型 在晶體中，F－的配位數為4，Ca2＋的配位數為8，晶胞中含4個Ca2＋，含8個F－。晶胞中F－在體對角線的處
知識點5 混合型晶體——石墨的結構特點
1.同層內，碳原子采用sp2雜化，以共價鍵相結合形成正六邊形平面網狀結構。所有碳原子的p軌道平行且相互重疊，p軌道中的電子可在整個平面中運動。
2.層與層之間以范德華力相結合。
3.石墨晶體中，既有共價鍵，又有金屬鍵和范德華力，屬于混合晶體。
4.結構模型
（1）石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是范德華力。
（2）平均每個正六邊形擁有的碳原子個數是2 ，C原子采取的雜化方式是sp2。
（3）在每層內存在共價鍵和大π鍵。
（4）C—C的鍵長比金剛石的C—C的鍵長短，熔點比金剛石的高。
（5）導電性：石墨晶體中，每個碳原子的配位數為3 ，有一個未參與雜化的2p電子，p軌道中的電子在整個平面中運動。但電子不能從一個平面跳躍到另一個平面。故在電場中，p軌道中的電子只能沿石墨平面方向定向移動。
知識點6 過渡晶體
純粹的典型晶體是不多的，大多數晶體是它們之間的過渡晶體。如Na2O和Al2O3晶體中都含有離子鍵的成分，它們既不是純粹的離子鍵，也不是純粹的共價鍵，Na2O更偏向離子晶體，Al2O3 更偏向共價晶體。
知識點7 四種晶體的性質與判斷
1．四種晶體類型比較
類型 比較　　 分子晶體 共價晶體 金屬晶體 離子晶體
構成粒子
粒子間的相互作用力
硬度
熔、沸點
溶解性
導電、傳熱性
2．晶體熔、沸點的比較
1）不同類型晶體熔、沸點的比較
（1）不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規律：共價晶體> 離子晶體> 分子晶體。
（2）金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點很高，汞、銫等熔、沸點
很低。
2）同種晶體類型熔、沸點的比較
（1）共價晶體
原子半徑越小→鍵長越短→鍵能越大→熔、沸點越高，如熔點：金剛石> 碳化硅> 硅。
（2）離子晶體
①一般地說，陰、陽離子的電荷數越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO> NaCl> CsCl。
②衡量離子晶體穩定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的離子晶體越穩定，熔、沸點越高，硬度越大。
（3）分子晶體
①分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高;具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常得高，如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，熔、沸點越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
③組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高，如CO>N2、CH3OH>CH3CH3。
④同分異構體支鏈越多，熔、沸點越低。如CH3CH2CH2CH2CH3> CH3CH(CH3)CH2CH3> CH3C(CH3)2CH3。
（4）金屬晶體
金屬離子半徑越小，離子電荷數越多，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na< Mg< Al。
3.晶體類型的判斷——依據性質判斷晶體類型的方法
（1）依據構成晶體的粒子和粒子間的作用判斷
①離子晶體的構成粒子是陰、陽離子，粒子間的相互作用是離子鍵。
②共價晶體(共價晶體)的構成粒子是原子，粒子間的相互作用是共價鍵。
③分子晶體的構成粒子是分子，粒子間的相互作用為分子間作用力。
④金屬晶體的構成粒子是金屬陽離子和自由電子，粒子間的相互作用是金屬鍵。
（2）依據物質的類別判斷
①活潑金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(NaOH、KOH等)和絕大多數的鹽類是離子晶體。
②大多數非金屬單質(除金剛石、石墨、晶體硅等)、氣態氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數有機物(除有機鹽外)是分子晶體。
③常見的共價晶體單質有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的共價晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。
④金屬單質與合金是金屬晶體。
（3）依據晶體的熔點判斷
①離子晶體的熔點較高，常在數百至一千攝氏度以上。
②共價晶體熔點高，常在一千至幾千攝氏度。
③分子晶體熔點低，常在數百攝氏度以下至很低溫度。
④金屬晶體多數熔點高，但也有相當低的，如汞。
（4）依據導電性判斷
①離子晶體水溶液或熔融態時能導電。
②共價晶體一般為非導體。
③分子晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(主要是酸和強極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內的化學鍵斷裂形成自由離子也能導電。
④金屬晶體是電的良導體。
（5）依據硬度和機械性能判斷
①離子晶體的硬度較大或略硬而脆。
②共價晶體的硬度大。
③分子晶體的硬度小且較脆。
④金屬晶體多數硬度大，但也有硬度較小的，且具有延展性。
考向1 考查常見晶體的比較與晶體類型判斷
例1（2024·江蘇南京·二模）2024年1月，我國自主研制的AG60E電動飛機成功首飛。AG60E采用了SiC電控系統，SiC晶體屬于
A．分子晶體 B．金屬晶體 C．離子晶體 D．共價晶體
【變式訓練1】（2024·天津河西·一模）下列物質的有關敘述正確的是
A．它們的物理性質相同 B．它們充分燃燒后的產物相同
C．石墨能導電故屬于金屬晶體 D．分子中僅含σ鍵
【變式訓練2】（2024·福建福州·一模）觀察下列模型并結合信息，判斷有關說法錯誤的是
馬腦 FeSO4·7H2O S8分子 HCN
結構模型示意圖
A．馬腦，又名瑪瑙、碼瑙或馬瑙，屬于共價晶體，且兩原子個數比為2：1
B．FeSO47H2O結構中鍵角1、2、3由大到小的順序：3>1>2
C．固態硫S8中S原子為sp2雜化
D．HCN的結構式為
考向2 考查晶體熔沸點高低的比較
例2（23-24高三上·遼寧·期中）下列關于物質的熔沸點高低順序中，正確的是
A．金剛石>晶體硅>金剛砂 B．NaF>NaCl>NaBr
C．鄰羥基苯甲酸>對羥基苯甲酸 D．生鐵>純鐵>鈉
【思維建模】晶體熔、沸點的比較
（1）不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體。
（2）相同類型晶體
①金屬晶體：金屬原子的價電子數越多，原子半徑越小，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na＜Mg②離子晶體：a.晶格能越大，形成的離子晶體越穩定，熔點越高，硬度越大。b.陰、陽離子的電荷數越多，離子半徑越小，熔、沸點就越高，如熔點：MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl。
③原子晶體：原子半徑越小，鍵長越短，熔沸點越高。
④分子晶體：組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，熔、沸點越高。
（3）離子晶體：一般地說，陰、陽離子所帶電荷數越多，離子半徑越小，熔、沸點就越高
【變式訓練1】（2024·上海·二模）下列物質性質的變化規律與化學鍵強弱無關的是
A．HF、HCl、HBr的熱穩定性依次減弱 B．NaF、NaCl、NaBr的熔點依次降低
C．Li、Na、K的熔點逐漸降低 D．SiF4、SiCl4、SiBr4的熔、沸點逐漸升高
【變式訓練2】（23-24高三上·四川·期末）下列物質的性質變化規律與分子間作用力有關的是
A．HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性依次減弱
B．金剛石的硬度大于硅，其熔、沸點也高于硅
C．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低
D．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸點逐漸升高
1．（2024·貴州卷）我國科學家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)][K@Au12Sb20]。其陰離子[K@Au12Sb20]5-為全金屬富勒烯(結構如圖)，具有與富勒烯C60相似的高對稱性。下列說法錯誤的是
A．富勒烯C60是分子晶體
B．圖示中的K+位于Au形成的二十面體籠內
C．全金屬富勒烯和富勒烯C60互為同素異形體
D．銻(Sb)位于第五周期第ⅤA族，則其基態原子價層電子排布式是5s25p3
2．（2024·湖北卷）黃金按質量分數分級，純金為。合金的三種晶胞結構如圖，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列說法錯誤的是
A．I為金
B．Ⅱ中的配位數是12
C．Ⅲ中最小核間距
D．I、Ⅱ、Ⅲ中，與原子個數比依次為、、
3．（2024·吉林卷）某鋰離子電池電極材料結構如圖。結構1是鈷硫化物晶胞的一部分，可代表其組成和結構；晶胞2是充電后的晶胞結構；所有晶胞均為立方晶胞。下列說法錯誤的是
A．結構1鈷硫化物的化學式為 B．晶胞2中S與S的最短距離為當
C．晶胞2中距最近的S有4個 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶體
4．（2024·甘肅卷）晶體中，多個晶胞無隙并置而成的結構如圖甲所示，其中部分結構顯示為圖乙，下列說法錯誤的是
A．電負性： B．單質是金屬晶體
C．晶體中存在范德華力 D．離子的配位數為3
5．（2023·河北卷）鋯是重要的戰略金屬，可從其氧化物中提取。下圖是某種鋯的氧化物晶體的立方晶胞，為阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是
A．該氧化物的化學式為
B．該氧化物的密度為
C．原子之間的最短距離為
D．若坐標取向不變，將p點原子平移至原點，則q點原子位于晶胞面的面心
6．（2023·重慶卷）配合物[MA2L2]的分子結構以及分子在晶胞中的位置如圖所示，下列說法錯誤的是
A．中心原子的配位數是4 B．晶胞中配合物分子的數目為2
C．晶體中相鄰分子間存在范德華力 D．該晶體屬于混合型晶體
7．（2023·江蘇卷）元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列說法正確的是
A．原子半徑：
B．第一電離能：
C．碳單質、晶體硅、SiC均為共價晶體
D．可在周期表中元素Si附近尋找新半導體材料
8．（2023·湖南卷）科學家合成了一種高溫超導材料，其晶胞結構如圖所示，該立方晶胞參數為。阿伏加德羅常數的值為。下列說法錯誤的是
A．晶體最簡化學式為
B．晶體中與最近且距離相等的有8個
C．晶胞中B和C原子構成的多面體有12個面
D．晶體的密度為
9．（2024·北京卷）錫()是現代“五金”之一，廣泛應用于合金、半導體工業等。
（1）位于元素周期表的第5周期第IVA族。將的基態原子最外層軌道表示式補充完整： 。
（2）和是錫的常見氯化物，可被氧化得到。
①分子的模型名稱是 。
②的鍵是由錫的 軌道與氯的軌道重疊形成σ鍵。
（3）白錫和灰錫是單質的常見同素異形體。二者晶胞如圖：白錫具有體心四方結構；灰錫具有立方金剛石結構。
①灰錫中每個原子周圍與它最近且距離相等的原子有 個。
②若白錫和灰錫的晶胞體積分別為和，則白錫和灰錫晶體的密度之比是 。
（4）單質的制備：將與焦炭充分混合后，于惰性氣氛中加熱至，由于固體之間反應慢，未明顯發生反應。若通入空氣在下，能迅速被還原為單質，通入空氣的作用是 。
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