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专题04 晶体结构与性质
目录
01 知识脑图·学科框架速建
02 考点精析·知识能力全解
【知能解读01】物质的聚集状态和晶体常识
【知能解读02】常见晶体的与性质
03 攻坚指南·高频考点突破
【重难点突破01】有关晶胞组成的计算
【重难点突破02】晶体的类型判断
【重难点突破03】常见晶体的结构与性质
04 避坑锦囊·易混易错诊疗
【易混易错01】关于晶体和非晶体的认识易混易错点
【易混易错02】有关晶体的结构和性质易混易错点
05 通法提炼·高频思维拆解
【方法技巧01】不同类型晶体的熔、沸点比较
【方法技巧02】晶胞参数及有关计算
1
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2
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01 物质的聚集状态和晶体常识
1．物质的聚集状态
(1)物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有________、________以及介乎________和________
之间的塑晶态、液晶态等。
(2)等离子体是由________、________和___________(分子或原子)组成的整体上呈______性的气态物
质，具有良好的导电性和流动性。
(3)离子液体是熔点不高的仅由________组成的液体物质。
(4)液晶是介于________和________之间的物质状态。既具有液体的流动性、黏度、形变性，又具有
晶体的导热性、光学性质等。
2．晶体与非晶体
(1)晶体与非晶体的比较
晶体
非晶体
结构特征
原子在三维空间里呈____
___________排列
原子排列________
性质
特征
自范性
熔点
异同表现
(2)得到晶体的途径
①________物质凝固；
②________物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；
③________从溶液中析出。
(3)晶体与非晶体的测定方法
测定方法
测熔点
晶体____固定的熔点，非晶体_______固定的熔点
最可靠方法
对固体进行_____________实验
3．晶胞
(1)定义：晶胞是描述晶体结构的________，是从晶体中“截取”出来的具有代表性的最小重复单位。
(2)晶体与晶胞的关系：数量巨大的晶胞“__________”构成晶体。
①无隙：相邻晶胞之间没有任何________。
②并置：所有晶胞都是________、取向相同。
(3)形状：一般而言晶胞都是平行六面体。
4．晶胞组成的计算——均摊法。
(1)原则：晶胞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_______。
3
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(2)方法：
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算，如图：
②“三棱柱”晶胞和“六棱柱”晶胞中不同位置粒子数的计算
③石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶角(1 个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占_____。
·顶点：为_____个六边形共有，_____属于该六边形。
【跟踪训练】
1．下列有关晶体的叙述正确的是( )
A．固体物质一定是晶体
B．铁、冰、玻璃是晶体
C．晶体的熔点一定比非晶体的熔点高
D．晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列
2．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛应用。我国现已能够拉制出直径为300 毫米的
大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是( )
A．形成晶体硅的速率越大越好
B．晶体硅没有固定的熔、沸点
C．可用X 射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
3．下列物质中前者为晶体，后者为非晶体的是( )
4
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A．白磷、蓝矾
B.陶瓷、塑料
C．碘、橡胶
D.食盐、蔗糖
4．某离子晶体的晶胞结构如图所示，X 位于立方体的顶点，Y 位于立方体的中心。
(1)晶体中每个Y 同时吸引着______个X，每个X 同时吸引着_____个Y，该晶体的化学式为
_________。
(2)晶体中在每个X 周围与它最接近且距离相等的X 共有______个。
(3)晶体中距离最近的两个X 与一个Y 形成的夹角∠XYX 为_________(填角的度数)。
5．下图为离子晶体空间结构示意图，用M 表示阳离子，用N 表示阴离子( 表示阳离子，表示阴离
子)，写出各离子晶体的组成表达式：A_______、B_______、C_______。
02 常见晶体的与性质
1．分子晶体
(1)定义：只含_______的晶体称为分子晶体。
(2)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以______________相互吸引，分子内原子之间以
_______结合。
(3)常见的分子晶体。
①所有______________，如水、硫化氢、氨、甲烷、卤化氢(HX)等。
②部分______________，如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60、稀有气体等。
③部分______________，如CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等。
④几乎所有的_______，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
⑤绝大多数_______的晶体，如苯、四氯化碳、乙醇、乙酸、葡萄糖等。
(4)物理性质。
分子晶体熔、沸点较_____，硬度较_____，不导电，分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。
(5)分子晶体的结构特征
项目
分子密堆积
分子非密堆积
微粒间作用力
______________和_______
空间特点
通常每个分子周围有_______个紧
邻的分子
每个分子周围紧邻的分子数小于
12 个，空间利用率不高
举例
C60、干冰、I2、O2
HF、NH3、冰
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(5)常见分子晶体的结构
①干冰
a．干冰中的CO2分子间只存在__________，不存在_______。
b．每个晶胞有_____个CO2分子，_____个原子。每个CO2分子周围有_____个紧邻分子，密度比冰
的_______。
②)冰晶体中，每个水分子与相邻的_______个水分子以氢键相连接，含1molH2O 的冰中，最多可形
成_______mol 氢键。
2．共价晶体
(1)相邻原子通过_______相互结合形成的晶体，整块晶体是一个______________结构。
(2)物理性质
①共价晶体中，由于各原子均以强的_______键相结合，因此一般熔点很高，硬度很_____，难溶于
常见溶剂，一般不导电。
②结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越_____，键能越_____，晶体的熔点越______。
(3)常见共价晶体及物质类别
①某些单质：如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石等。
②某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。
③极少数金属氧化物，如刚玉(α-Al2O3)等。
(4)常见共价晶体的结构
①金刚石晶体
金刚石的结构模型金刚石的晶胞
a．每个碳与相邻_____个碳以共价键结合，形成___________结构，键角均为_______。
b．每个金刚石晶胞中含有_____个碳原子，最小的碳环为____元环，并且不在同一平面，碳原子为
_____杂化。
c．每个碳原子被_____个六元环共用，每个共价键被_____个六元环共用，一个六元环实际拥有
_____个碳原子。
d．C 原子数与C—C 键数之比为_______，12g 金刚石中有____mol 共价键。
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e．密度＝_______ _______ (a 为晶胞棱长，NA为阿伏加德罗常数)。
②低温石英的结构中有顶角相连的______________形成螺旋上升的长链，而没有封闭的环状结构。
这一结构决定了它具有手性。
另一种SiO2晶体晶胞结构如图：
二氧化硅的结构模型二氧化硅的晶胞
a．SiO2晶体中最小的环为_______元环，即：每个环上有____个O，____个Si。
b．每个Si 与____个O 以共价键结合，形成正四面体结构，每个正四面体占有____个Si，_______个
O，n(Si)∶n(O)＝_______。
c．每个Si 原子被______个十二元环共用，每个O 原子被_______个十二元环共用。
d．每个SiO2晶胞中含有8 个Si 原子，含有_______个O 原子。
e．硅原子与Si—O 共价键个数比为_______，1molSiO2晶体中有_______mol 共价键。
f．密度＝_____________ (a 为晶胞棱长，NA为阿伏加德罗常数)。
③SiC、BP、AlN 晶体
a．每个原子与另外4 个不同种类的原子形成__________结构。
b．密度：ρ(SiC)＝；ρ(BP)＝；ρ(AlN)＝(a 为晶胞棱长，NA为阿伏加德罗常数)。
c．若Si 与C 最近距离为d，则棱长(a)与最近距离(d)的关系：______________。
3．离子晶体
(1)离子键及其影响因素
①概念：______________之间通过______________形成的化学键。
②影响因素：离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越_______。
提醒：离子键没有方向性和饱和性。
(2)离子晶体：由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体。
(3)离子晶体的性质
①熔、沸点_______，难挥发，硬度_______，难以压缩。
②离子晶体不导电，但熔化或溶于水后能导电。
③一般在水中易溶，在非极性溶剂中难溶。
(4)常见离子晶体的结构
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①NaCl 晶胞
NaCl 晶胞如图所示，每个Na＋周围距离最近的Cl－有___个，构成_______体，每个Cl－周围距离最近
的Na＋有______个，构成_______体，由此可推知晶体的化学式为_______。
a．每个Na＋(Cl－)周围距离相等且最近的Na＋(Cl－)是_______个。
b．每个晶胞中实际拥有的Na＋数是_____个，Cl－数是_____个。
c．若晶胞参数为apm，则氯化钠晶体的密度为______________g·cm－3。
②CsCl 晶胞
离子间存在较强的离子键，使得晶体的硬度较大，难以压缩，具有较高熔点和沸点
CaCl 晶胞如图所示，每个Cs＋周围距离最近的Cl－有_____个，每个Cl－周围距离最近的Cs＋有____个，
它们均构成_______体，由此可推知晶体的化学式为_______。
a．每个Cs＋(Cl－)周围距离最近的Cs＋(Cl－)有____个，构成正八面体。
b．每个晶胞中实际拥有的Cs＋有_____个，Cl－有____个。
c．若晶胞参数为apm，则氯化铯晶体的密度为______________g·cm－3。
③ZnS 晶体
a．1 个ZnS 晶胞中，有_____个S2－，有____个Zn2＋。
b．Zn2＋的配位数为_____，S2－的配位数为_____。
c．密度＝______________ (a 为晶胞棱长，NA为阿伏加德罗常数)
④CaF2晶体
a．1 个CaF2晶胞中，有____个Ca2＋，有____个F－。
b．CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋的配位数是____，F－的配位数是____。
c．密度＝______________ (a 为晶胞棱长，NA为阿伏加德罗常数)。
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4．过渡晶体与混合型晶体
(1)过渡晶体：纯粹的分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体四种典型晶体是不多的，大多数晶
体是它们之间的过渡晶体。人们通常把偏向离子晶体的过渡晶体当作离子晶体来处理，把偏向共价晶体
的过渡晶体当作共价晶体来处理。
(2)混合型晶体——石墨晶体
①同层内，碳原子采用_______杂化，以_______相结合形成______________结构。所有碳原子的p 轨
道相互平行且相互重叠，使p 轨道中电子可在整个平面中运动。
②层与层之间以___________相结合。
③石墨的二维平面结构内，每个碳原子的配位数为____，有一个未参与杂化的2p 电子，它的原子轨
道垂直于碳原子平面。
④石墨晶体中C 原子数与C—C 数之比为_______，即12g 石墨晶体中含_______个C—C 共价键。
⑤石墨的典型物理性质是导电性、润滑性和高熔、沸点，其熔点比金刚石的还高。
5．金属晶体
(1)金属键
①概念：“电子气理论”把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子
气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。金属键没有方向性和饱和性。
②成键粒子是______________和___________。
③金属键的强弱和对金属性质的影响
a．金属键的强弱主要取决于金属元素的__________和__________。原子半径越大、价电子数越少，
金属键越____；反之，金属键越_____。
b．金属键越强，金属的熔、沸点越_____，硬度越____。如：熔点最高的金属是_____，硬度最大的
金属是_____。
(2)金属晶体
①在金属晶体中，原子间以_______相结合。
②金属晶体的性质：优良的导电性、导热性和延展性。
(3)金属晶体的物理性质及解释
①延展性：当金属收到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但金属原子的排列方式
不变，金属晶体中的化学键没有被破坏，所以金属有良好的延展性。
②导电性：在外加电场的作用下，金属晶体中的电子气做定向移动形成电流，呈现良好的导电性。
③导热性：电子气中自由电子在运动时会与金属离子不断发生碰撞，从而引起两者的能量交换。
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【跟踪训练】
1．(1)下面有关晶体的叙述中，不正确的是( )
A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6 个碳原子
B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等且紧邻的Na＋共有6 个
C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围等距离且紧邻8 个Cl－
D．干冰晶体中，每个CO2分子周围等距离且紧邻12 个CO2分子
(2)分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。
①硼，熔点2300℃，沸点2550℃，硬度大：___________。
②硒，熔点27℃，沸点685℃，溶于氯仿：___________。
③溴化钾，无色晶体，熔融状态或溶于水中都能导电：___________。
④碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电：___________。
⑤溴化铝，无色晶体，熔点98℃，熔融态不导电：___________。
⑥五氟化矾，无色晶体，熔点19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：___________。
(3)下列是几种常见的晶胞结构，填写晶胞中含有的粒子数。
A．NaCl(含____Na＋，_____个Cl－)
B．干冰(含_____个CO2)
C．CaF2(含_____个Ca2＋，_____个F－)
D．金刚石(含_____个C)
E．体心立方(含_____个原子)
F．面心立方(含_____个原子)
2．按要求填空：
(1)晶体硅的晶胞类似于金刚石，则晶体硅中Si 原子数与Si—Si 键数之比为_______，28g 晶体硅中有
_______mol 共价键。
(2)比较金刚石、SiC、晶体硅的熔、沸点，从高到低的顺序为：_____________________。
(3)金刚石晶胞中相邻三个面心的C 与顶角的C 围成__________。
3．碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：
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回答下列问题：
(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为______________。
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_______、_______。
(3)C60属于_______晶体，石墨属于_______晶体。
(4)石墨晶体中，层内C—C 键的键长为142pm，而金刚石中C—C 键的键长为154pm。其原因是金刚
石中只存在C—C 间的_______共价键，而石墨层内的C—C 间不仅存在_______共价键，还有_______键。
(5)金刚石晶胞含有_______个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模
型，则r＝_______a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率______________(不要求计算结果)。
4．(1)钛酸钡晶胞的结构示意图如图1 所示，其中与Ti4＋紧邻的O2－构成的空间结构是________。
(2)SiC 是共价晶体，其结构类似金刚石，为C、Si 两原子依次相间排列的正四面体形空间网状结构。
试在图2 中正方体的顶点上画出与该Si 最近的C 的位置。
(3)如图3 为CO2分子晶体结构的一部分，每个CO2分子周围有________个与之紧邻的CO2分子，该
结构单元平均占有________个CO2分子。
(4)NaCl 晶体模型如图4 所示，在NaCl 晶体中，每个Na＋周围同时吸引________个Cl－，每个Cl－周
围也同时吸引着________个Na＋，在NaCl 晶胞中含有________个Na＋、________个Cl－，晶体中每个Na
＋周围与它距离最近且相等的Na＋共有个。
01 有关晶胞组成的计算
(1)确定晶体的化学式的解题步骤
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在使用均摊法计算晶胞中的微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置
上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒依次被6、
3、4、2 个晶胞所共有。
(2)确定晶胞中粒子配位数的方法
①晶体中原子(或分子)的配位数：若晶体中的粒子是同种原子(或分子)，则某个原子(或分子)的配位
数是指与该原子(或分子)等距离且最近的原子(或分子)的数目。
②离子晶体的配位数：是指某个离子周围等距离且最近的带异种电荷离子的数目。
③几种典型晶胞结构
晶胞模型
配位数
晶胞中
粒子个数
晶胞棱长(a)与
粒子半径(r)关系
6
1
a＝2r
8
2
a＝4r
12
4
a＝4r
12
2
a＝2r
4
8
a＝8r
【跟踪训练】
1．(1)某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M 金属离子，顶点均为NH3配体；四面体中心
为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188g·mol－1，则M 元素为_______(填元素符号)；在该化合
物中，M 离子的价电子排布式为_______。
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(2)用X 射线衍射测定，得到Fe 的两种晶胞A、B，其结构如图所示。晶胞A 中每个Fe 原子紧邻的原
子数为_______。每个晶胞B 中含Fe 原子数为_______。
2．(2023·全国乙卷)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c
轴的投影如图所示，晶胞中含有________个Mg。该物质化学式为________，B—B 最近距离为________。
3．如图是Mn 和Bi 形成的某种晶体的结构示意图(白球均在六棱柱内)，则该晶体物质的化学式可表
示为( )
A．Mn2Bi
B．MnBi
C．MnBi3
D．Mn4Bi3
02 晶体的类型判断
判断晶体类型的两种常用方法
(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共价晶体；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)依据晶体的熔点判断
不同类型晶体熔点的一般规律：共价晶体>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。
【跟踪训练】
1．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是( )
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①SiO2和SO3②晶体硼和HCl③CO2和SO2④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮⑥硫黄和I2
A．①②③
B．④⑤⑥
C．③④⑥
D．①③⑤
2．下列有关晶体类型的判断正确的是( )
A
SiI4：熔点120.5℃，沸点271.5℃
共价晶体
B
B：熔点2300℃，沸点2550℃，硬度大
金属晶体
C
锑：熔点630.74℃，沸点1750℃，晶体导电
共价晶体
D
FeCl3：熔点282℃，易溶于水，也易溶于有机溶剂
分子晶体
3．下列晶体分类中正确的一组是( )
选项
离子晶体
共价晶体
分子晶体
A
NaOH
固态Ar
SO2
B
H2SO4
石墨
S
C
CH3COONa
水晶
D
Ba(OH)2
金刚石
玻璃
4．下列晶体分类中正确的一组是( )
选项
离子晶体
共价晶体
分子晶体
A
NaOH
固态Ar
SO2
B
H2SO4
石墨
S
C
CH3COONa
水晶
D
Ba(OH)2
金刚石
玻璃
03 常见晶体的结构与性质
四种晶体类型的比较
类型
比较
分子晶体
共价晶体
金属晶体
离子晶体
构成粒子
分子
原子
金属阳离子和自由电
子
阴、阳离子
粒子间的相互
作用力
分子间作用
力
共价键
金属键
离子键
硬度
较小
很大
有的很大，有的很小
较大
熔、沸点
较低
很高
有的很高，有的很低
较高
溶解性
相似相溶
难溶于任何溶剂
常见溶剂难溶
大多易溶于水等
极性溶剂
导电、传热性
一般不导
电，溶于水
后有的导电
一般不具有导电
性
电和热的良导体
晶体不导电，水
溶液或熔融态导
电
【跟踪训练】
1．下列各图为几种晶体或晶胞的构型示意图。
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请回答下列问题：(本题前两空用示意图下的序号填空)
(1)这些晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是______。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5 种晶体的熔点由高到低的顺序为__________________。
(3)NaCl 晶胞与MgO 晶胞相同，NaCl 晶体的晶格能______(填“大于”或“小于”)MgO 晶体的晶格
能
，
原
因
是
____________________________________________________________________________________。
(4)每个Cu 晶胞中实际占有______个Cu 原子，CaCl2晶体中Ca2＋的配位数为______。
(5)冰的熔点远高于干冰的重要原因是______________________________。
2．碳化硅(SiC)晶体具有多种结构，其中一种晶体的晶胞(如图所示)与金刚石的类似。下列判断正确
的是( )
A．该晶体属于分子晶体
B．该晶体中存在极性键和非极性键
C．该晶体中Si 的化合价为－4
D．该晶体中C 的杂化类型为sp3
3．有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是( )
A．在NaCl 晶体中，距Cl－最近的Na＋形成正八面体
B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4 个Ca2＋
C．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
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D．该气态团簇分子的分子式为EF
01 关于晶体和非晶体的认识易混易错点
(1)晶体与非晶体的根本区别在于内部粒子排列是否有序，具有各向异性的固体一定是晶体。
(2)具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。
(3)晶体与非晶体的本质区别是晶体有自范性，非晶体无自范性。
(4)同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如水晶和石英玻璃。
(5)有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如，玻璃制品(非晶体)可以塑造出
规则的几何外形，也可以具有美观、对称的外观。
(6)具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。
(7)晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。
(8)晶体有固定熔点，非晶体没有，可以通过测熔点区分晶体和非晶体，但最可靠的科学方法是对固
体进行X 射线衍射实验。
【跟踪训练】
易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)缺角的NaCl 晶体在饱和NaCl 溶液中会慢慢变为完美的立方体块。( )
(2)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X 射线衍射实验。( )
(3)将蓝色的硫酸铜晶体放入浓硫酸中属于物理变化。( )
(4)凡有规则外形的固体一定是晶体。( )
(5)晶胞一般为平行六面体，其排列遵循“无隙并置”而形成晶体。( )
(6)晶胞一般有三套平行棱，三套平行面。( )
(7)晶胞是晶体中的最小的“平行六面体”。( )
(8)冰和干冰晶体内部存在相互作用力相同，分子的堆积方式相同。( )
(9)晶体的熔点一定比非晶体的熔点高。( )
(10)粉末状的物质不是晶体，具有各向异性的固体一定是晶体。( )
(11)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。( )
(12)立方晶胞中，顶点上的原子被4 个晶胞共用。( )
02 有关晶体的结构和性质易混易错点
(1)氦气是由原子构成，但是分子晶体。
(2)稀有气体分子晶体中不含共价键。
(3)金属晶体的熔点有的很高，有的很低，有些比分子晶体的熔点低。如金属汞晶体的熔点比部分分
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子晶体的熔点低。
(4)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3等属于分子晶体。
(5)共价晶体的熔点不一定比离子晶体高，如离子晶体MgO 的熔点(2800℃)比共价晶体SiO2(1600℃)
的高。
(6)晶体中有阳离子不一定有阴离子，比如金属晶体，只要有阴离子一定有阳离子。
(7)分子晶体发生物态变化时，不破坏共价键，只破坏分子间作用力。
(8)共价晶体物态变化时要破坏共价键，共价键越强，熔点越高。
(9)有些金属晶体熔点很高，如钨，熔点达到几千度。
(10)冰中含有氢键、氢氧极性共价键，碘晶体中不含氢键、含有碘碘非极性共价键，二者相互作用力
不相同。
【跟踪训练】
易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)共价晶体一定含有共价键，而分子晶体可能不含共价键。( )
(2)由原子构成的晶体一定是共价晶体。( )
(3)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。( )
(4)金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体。( )
(5)共价晶体的熔点一定比离子晶体高。( )
(6)某晶体的熔点为112.8℃，溶于CS2、CCl4等溶剂，可推出该晶体可能为分子晶体。( )
(7)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。( )
(8)分子晶体中都含有共价键。( )
(9)干冰升华时，碳氧共价键被破坏。( )
(10)共价晶体中共价键越弱，熔点越低。( )
(11)共价晶体中只存在极性共价键，不可能存在其他类型的化学键。( )
(12)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高。( )
(13)碳有三种同素异形体：金刚石、石墨和C60，其熔点由高到低的顺序为C60>金刚石>石墨。( )
(14)冰和碘晶体中相互作用力相同。( )
(15)30gSiO2中含有硅氧键个数为NA。( )
01 不同类型晶体的熔、沸点比较
1．晶体熔、沸点比较的解题思维流程
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注意：不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律为共价晶体>离子晶体>分子晶体，但不是绝对的，
如氧化铝的熔点大于晶体硅的。
2．晶体熔、沸点高低的比较方法
(1)不同类型晶体的熔、沸点
一般共价晶体的熔、沸点最高，分子晶体的熔、沸点最低。离子晶体和金属晶体要根据物质构成粒
子间的作用力大小判断，但一般介于上述两者之间。如SiO2>NaCl>干冰。
有的离子晶体熔点很高，如MgO。
有的金属晶体的熔点很高，如W、Cr 等，有的金属晶体的熔点很低，如汞、Na、K 等。
(2)同类晶体的熔沸点比较方法
①离子晶体：
一般地，化学组成、结构相似的晶体，离子所带电荷越多、半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。
如KF>KCl>KI；CaCl2>KCl。
②共价晶体：
共价晶体结构相似时，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔、沸点越高。如金刚石>碳化硅>晶
体硅。
③金属晶体：
金属晶体的核电荷数越多，原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强，熔、沸点越高。如
Al>Mg>Na>K。
一般合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。
④分子晶体：
a．比较分子晶体的熔、沸点，要先看是否有氢键形成，若形成分子间氢键，熔、沸点升高，若形成
分子内氢键，则熔、沸点降低。
b．对于分子晶体，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，晶体的熔、沸
点越高。如CI4>CBr4>CCl4>CF4。
c．组成相似且相对分子质量相近的物质，分子的电荷分布越不均匀，范德华力越大，其熔、沸点就
越高，如熔、沸点：CO>N2。
d．在同分异构体中，一般来说，支链越多，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。
【跟踪训练】
1．下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述正确的是( )
A．Cl2>I2
B．SiCl4<CCl4
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C．NH3>PH3
D．C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3
2．(1)AlN、GaN 属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N—Al 键、N
—Ga 键。则GaN 的熔点_______(填“高于”或“低于”)AlN。
(2)晶体硅和碳化硅熔点较高的是_______(填化学式)；硅和卤素单质反应可以得到SiX4，SiX4的熔、
沸点如下表：
物质
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
熔点/K
183.0
203.2
278.6
393.7
沸点/K
187.2
330.8
427.2
560.7
0℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是_________(填化学式)，沸点依次升高的原因是
_____________________________________________________________________________。
(3)卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X 和红棕色液体Y。X 为_______。解释X
的熔点比Y 高的原因__________________________________________。
3．根据下表中给出的有关数据，判断下列说法错误的是( )
AlCl3
SiCl4
晶体硼
金刚石
晶体硅
熔点/℃
190
－68
2300
＞3550
1415
沸点/℃
178
57
2550
4827
2355
A．SiCl4是分子晶体
B．晶体硼是共价晶体
C．AlCl3是分子晶体，加热能升华
D．金刚石中的C—C 比晶体硅中的Si—Si 弱
02 晶胞参数及有关计算
(1)计算晶体的密度
(2)计算晶体中微粒间距离的方法
(3)晶胞计算公式(立方晶胞)。
a3ρNA＝nM(a 为棱长；ρ 为密度；NA为阿伏加德罗常数的数值；n 为1mol 晶胞所含基本粒子或特定组
合的物质的量；M 为该粒子或特定组合的摩尔质量)。
(4)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a)。
①面对角线长＝a。
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②体对角线长＝a。
③体心立方堆积4r＝a(r 为原子半径)。
④面心立方堆积4r＝a(r 为原子半径)。
(5)空间利用率＝×100%。
【跟踪训练】
1．(1)Zn 与S 所形成化合物晶体的晶胞如图所示。Zn2＋的配位数是________，S2－填充在Zn2＋形成的
正四面体空隙中。若该晶体的密度为dg·cm －3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞参数a＝
________nm。
(2)如图是Fe 单质的晶胞模型。已知晶体密度为dg·cm－3，铁原子的半径为________nm(用含有d、NA
的代数式表示)。
(3)立方氮化硼的硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼
属于________晶体，其中硼原子的配位数为________。
2．氮化硼是一种性能优异的新型材料，主要结构有六方氮化硼(图1)和立方氮化硼(图2)。前者与石
墨结构类似。
(1)50.0g 六方氮化硼晶体中含有六元环的数目为______。
(2)立方氮化硼中N 的配位数为________。已知立方氮化硼密度为dg·cm－3，NA代表阿伏加德罗常数
的值，立方氮化硼晶胞中面心上6 个N 原子相连构成正八面体，该正八面体的边长为
_____________pm(列式即可)。
3．一种由Cu、In、Te 组成的晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示。
(1)晶胞棱边夹角均为90°，晶体中Te 原子填充在Cu、In 围成的四面体空隙中，则四面体空隙的占有
率为________；该晶体的化学式为________。
(2)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A
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点、B 点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、，则C 点原子的分数坐标为________________；晶胞中C、D 间
距离d＝________________pm。
4．(1)Ni2C 的晶胞结构如图1 所示。
①Ni2C 晶体中，C 周围距离最近且相等的Ni 的数目为________。
②若阿伏加德罗常数的值为NA，则Ni2C 晶体密度ρ＝________g/cm3(Ni—59)。
,图1)
,图2)
(2)白磷(P4)的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图2(小圆圈表示白磷分子)。已知晶胞的边长为
acm，设阿伏加德罗常数为NAmol－1，则该晶胞中含有的P 原子的个数为________，该晶体的密度为
________g/cm3(用含NA、a 的式子表示)。
(3)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图3 所示，每个Zn 周围最近的Zn 数目为个；
若晶胞密度为ρg/cm3，则Zn 与Se 间的最短距离为________nm(列出计算式，Se—79)。
,图3)
,图4)
(4)砷化镉可以看作是石墨烯的3D 版，其晶胞结构如图4，As 为面心立方堆积，Cd 占据As 围成的四
面体空隙，空隙占有率75%，故Cd 为“具有两个真空的立方晶格”，如图“①”和“②”位是“真空”。
建立如图的原子坐标系，①号位的坐标为，则③号位原子坐标参数为____________。晶胞参数为apm，
阿伏加德罗常数的值为NA，砷化镉的摩尔质量为Mg/mol，则该晶胞的密度为________g/cm3(列计算式即
可)。
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