文档文本内容
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第04 讲 晶体结构与性质
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 物质的聚集状态与晶体常识...............................................................................................
知识点1 物质的聚集状态............................................................................................................................
知识点2 晶体与非晶体..................................................................................................................................
知识点3 晶胞组成的计算——均摊法........................................................................................................
知识点4 晶体中原子坐标..............................................................................................................................
考向1 考查晶体与非晶体............................................................................................................................
【思维建模】鉴别晶体与非晶体的方法
考向2 根据有关晶胞的计算........................................................................................................................
【思维建模】确定晶体的化学式技法——“均摊法”
考点二 常见晶体的结构与性质.......................................................................................................
知识点1 分子晶体..........................................................................................................................................
知识点2 共价晶体..........................................................................................................................................
知识点3 金属晶体..........................................................................................................................................
知识点4 离子晶体..........................................................................................................................................
知识点5 混合型晶体——石墨的结构特点.................................................................................................
知识点6 过渡晶体..........................................................................................................................................
知识点7 四种晶体的性质与判断..................................................................................................................
考向1 考查常见晶体的比较与晶体类型判断..............................................................................................
考向2 考查晶体熔沸点高低的比较..............................................................................................................
【思维建模】晶体熔、沸点的比较方法
考点三 配位键、配合物、超分子........................................................................................................................
知识点1 配位键的形成及配合物的性质......................................................................................................
知识点2 超分子..............................................................................................................................................
考向1 配位键、配合物性质.........................................................................................................................
1
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考向2 超分子的结构、性质及其应用.........................................................................................................
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
2
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3
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考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
2023 年
物质的聚集状态
与晶体常识
选择题
非选择题
重庆卷T8，3 分
湖南卷T7，3 分
湖北卷T9，3 分
河北卷T11，3 分
云南卷T13，3 分
河南卷T9，3 分
陕晋宁青卷T8，3 分
辽吉黑蒙卷T9，3 分
北京卷T15(3)
山东卷T16(3)
浙江1 月卷T17(2)
广西卷T1，3 分
重庆卷T10，3 分
江西卷T12，3 分
湖北卷T11，3 分
河北卷T12，3 分
全国乙卷T35，6 分
常见晶体的结构
与性质
选择题
非选择题
浙江1 月卷T4，3 分
安徽卷T12，3 分
贵州卷T8，3 分
甘肃卷T12，3 分
安徽卷T14，3 分
湖南卷T12，3 分
辽吉黑卷T14，3 分
湖南卷T11，3 分
配位键、配合
物、超分子
选择题
非选择题
湖北卷T5，3 分
安徽卷T7，3 分
江苏卷T4，3 分
甘肃卷T9，3 分
广东卷T1，2 分
山东卷T14，4 分
辽吉黑卷T9，3 分
湖北卷T15，3 分
辽宁卷T9，3 分
考情分析：
1．从考查题型和内容上看，高考命题大都数以非选择题呈现，若为选择题则往往难度较大，提高卷子区
分度。考查所涉及内容主要有：(1)晶体类型的判断，晶体熔沸点大小的判断；(2)晶体的密度、晶胞参数、
核间距计算、晶体中原子的空间位置(原子坐标)判断；(5)考查配位键的特点及其对物质性质的影响；(6)考
查超分子的结构、性质及其应用。其中晶胞的计算重现率可达100%。
2．从命题思路上看，侧重以陌生物质的晶胞结构为情境载体考查晶体化学式确定、晶体的密度、晶胞参
数计算、晶胞中配位数、微粒间距离及原子分数坐标判断。随着科技发展，新型化合物叠出，将会考查利
用微粒之间的作用力等解释配合物、超分子的性质。
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复习目标：
1．了解物质的常见聚集状态及特点。
2．了解晶体与非晶体的区别和鉴别。
3．了解晶胞的特征和晶体结构的测定方法。
4．了解常见晶体类型的构成粒子、粒子间作用及其物理性质(溶解性、导电性和熔沸点等)。
5．会分析晶体结构，并能进行晶胞的有关计算。
6．了解配合物、超分子的结构和性质。
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考点一 物质的聚集状态与晶体常识
知识点1 物质的聚集状态
1．物质的聚集状态的存在形式
(1)通常物质有三态：____态、____态和____态。
(2)现代科技发现物质的聚集状态还有更多，如________、离子液体、晶态、非晶态，以及介乎晶态和
非晶态之间的________态、________态等。
(3)物质三态的相互转化
2．等离子体
(1)定义。由大量________微粒(离子、电子)和________微粒(原子或分子)所组成的物质聚集体称为等
离子体。
(2)特点。等离子体中正、负电荷数大致相等，总体来看等离子体呈________性。
(3)产生途径：高温、紫外线、x 射线、y 射线、高能电磁波的照射及大自然的天体现象等都能使
________变成等离子体。
(4)存在：存在于日光灯和霓虹灯的灯管里、蜡烛火焰里、极光和雷电里等
(5)性质。等离子体中的微粒带有电荷且能________，使等离子体具有很好的________，很高的温度和
流动性。
(6)应用：等离子体显示技术可以制造等离子体显示器，利用等离子体可以进行化学合成、核聚变等。
(7)使气体转变为等离子体的方法：高温加热气体或用________、________和________照射气体。
3．离子液体
(1)定义：在室温或室温附近温度下呈________的由________构成的物质，称为室温________，也称为
低温熔融盐。
(2)组成：(低温熔融盐)一般由有机________和无机或有机________构成，常见的阳离子有季铵盐离子、
季鏻盐离子、咪唑盐离子和吡咯盐离子等(如图所示
)，阴离子有卤素离子、四氟硼酸根离
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子、六氟磷酸根离子等。
4．介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态
(1)塑晶：在一定温度条件下，能保持________典型特征但具有一定塑性(即物体发生永久形变的性质)
的一种物质聚集状态。
(2)液晶：在一定的温度范围内既具有液体的________性，又具有晶体的________性的物质称液晶。在
由固态向液态转化过程中存在的取向________流体状态。
得分速记
(1)构成物质三态的粒子不一定都是分子，还可以是原子或离子等，如水的三态都是由分子构成的，离
子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。
(2)物质的聚集状态除了气态、液态和固态，还有晶态、非晶态，以及介于晶态和非晶态之间的塑晶态、
液晶态等。
知识点2 晶体与非晶体
1．晶体与非晶体的本质差异
固体
自范性
微观结构
晶体
有(能自发呈现多面体外形)
原子在三维空间里呈________有序排列
非晶体
无(不能自发呈现多面体外形)
原子排列相对________
2.获得晶体的三条途径
(1) ________物质凝固。
(2) ________物质冷却不经液态直接________ (凝华)。
(3) ________从溶液中析出。
3．晶体的特性
(1)自范性：晶体能自发地呈现________外形的性质。
(2)各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的________。
(3)固定的熔点。
4．晶体与非晶体的区分方法
区分方法
测熔点
晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
可靠方法
对固体进行________________实验
5．非晶体、等离子体和液晶的比较
聚集状态
组成与结构特征
主要性能
非晶体
内部微粒的排列呈现杂乱无章(长程无
序，短程有序)的分布状态的________
某些非晶体合金强度和硬度高、耐腐
蚀性强，非晶态硅对光的吸收系数大
等离子体
由电子、阳离子和电中性粒子组成，
整体上呈______性，带电离子能自由
移动
具有良好的________性和流动性
液晶
内部分子的排列沿分子长轴方向呈现
出________的状态
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
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等
6．晶体的分类
(1)分类标准：根据晶体内部________的种类和微粒间________的不同。
(2)分类
晶体类型
构成微粒
微粒间的相互作用
实例
离子晶体
________
________
NaCl
金属晶体
________、________
________
铜
原子晶体
________
________
金刚石
分子晶体
________
_______________
冰
得分速记
(1)同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如水晶和石英玻璃。
(2)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。
(3)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。
(4)晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。
知识点3 晶胞组成的计算——均摊法
1．晶胞的概念：晶胞是描述晶体结构的________，晶胞是晶体中________的重复结构单元。
2．晶胞与晶体的关系：晶胞(微观)一般都是______________，晶体(宏观)是由无数晶胞_____________
而成。
(1)无隙：相邻晶胞之间______________。两个晶胞共用同一个平面：上面晶胞的下底面，就是下面晶
胞的上底面。
(2)并置：所有晶胞都是________排列的，取向________。即：将任意晶胞沿着晶胞的周期性排列方向
移动到相邻或其他晶胞时，能够完全重合，过程中无须转动或改变方向。
(3)所有晶胞的________及其内部的________、________及________排列是完全相同的。
3．晶胞组成的计算方法
(1)如某个粒子为n 个晶胞所共有，则该粒子有属于这个晶胞。
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定
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A．正三棱柱晶胞中：
B．六棱柱晶胞中：
C．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。
(2)类比三种类型
晶胞
正或长方体
正六棱柱
正三棱柱
示意图
顶点上微粒
______
______
______
侧棱上微粒
______
______
______
上下棱微粒
______
______
______
面点上微粒
______
______
______
内部的微粒
______
______
______
4．晶胞中粒子配位数的计算
一个粒子周围________的粒子的数目称为配位数
(1)晶体中原子(或分子)的配位数：若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位
数指的是该原子(或分子) ________________的原子(或分子)的数目。
(2)离子晶体的配位数：指一个离子周围________________的________电性离子的数目。
得分速记
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(1)判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。如NaCl 晶体中，Na＋周围
的Na＋数目(Na＋用“○”表示)：
每个面上有4 个，共计12 个。
(2)常考的几种晶体主要有干冰、冰、金刚石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu 等，要熟悉以上代表
物的空间结构。当题中信息给出与某种晶体空间结构相同时，可以直接套用某种结构。
5．晶胞计算公式(立方晶胞)
(1)晶体密度：a3ρNA＝NM
(a：棱长；ρ：密度；NA：阿伏加德罗常数的值；N：1 mol 晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的个
数；M：基本粒子或特定组合的摩尔质量)。
(2)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。
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)。
(3)空间利用率＝×100%。
6．晶胞密度的计算
(1)计算晶体密度的方法
(2)计算公式：ρ＝
＝
(3)晶胞的体积：V＝Sh(S 为底面积，h 为高)
①立方体晶胞：V＝a3
②长方体晶胞：V＝abc
③正三棱柱晶胞：V＝
a2hsin60°＝
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④正六棱柱晶胞：V＝6×
a2hsin60°＝
⑤六方最密堆积晶胞：V＝a2sin60°×2h＝2×
×a2sin60°＝
a3
得分速记
(1)以一个晶胞为研究对象，根据m＝ρ·V，其一般的计算规律和公式可表示为：×n＝ρ×a3，其中M 为
晶体的摩尔质量，n 为晶胞所占有的粒子数，NA为阿伏加德罗常数，ρ 为晶体密度，a 为晶胞参数。
(2)对非立方体晶胞计算晶胞体积时可以根据具体晶胞计算如长方体的体积＝长×宽×高＝底面积×高。
7．原子空间利用率的计算
(1)已知晶体密度(ρ)求空间利用率
若1 个晶胞中含有x 个微粒，则1 mol 晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M 为微粒的相对分子
质量)；1 个晶胞的质量为ρV g(V 为晶胞的体积)，则1 mol 晶胞的质量为ρVNA g，因此有xM＝ρVNA。
晶胞体积V ＝________ ，晶胞含粒子体积V0________ 。故空间利用率＝×100% ＝________ ＝
________。
(2)已知晶胞结构求空间利用率
①简单立方结构
空间利用率＝×100%≈________
②体心立方结构
空间利用率＝×100%≈________
③面心立方结构
如图所示，原子的半径为r，面对角线为4r，a＝2r，V 晶胞＝a3＝(2r)3＝16r3，1 个晶
胞中有4 个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%≈________。
得分速记
(1)1pm＝10－12m＝10－10cm
(2)1nm＝10－9m＝10－7cm
(3)1μm＝10－6m＝10－4cm
知识点4 晶体中原子坐标
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1．构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型
从最简单的晶胞——简单立方堆积的晶胞模型入手，构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型。
简单立方堆积的晶胞中8 个顶点的微粒是________的，因此可以________________为坐标原点。以立
方体的________________构建坐标轴，以晶________为1 个单位长度。由此可得如图所示的坐标系。
其他晶胞也可以采用这种方式构建。如六方最密堆积模型的晶胞按此法构建x 轴和y 轴，只不过夹角
不是90°，而是________或________。
2．简单立方体模型的原子分数坐标与投影图
(1)原子分数坐标：原子2 为________________，因为其他顶点与2 完全相同，所以其他顶点的分数坐
标都为________________。
(2)x、y 平面上的投影图如图所示
。
3．体心立方晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图
(1)原子分数坐标：1～8 的分数坐标为________________， 9 的分数坐标为________________。
(2)x、y 平面上的投影图如图所示________________。
4．面心立方晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图
(1) 原子分数坐标：0(0 ，0 ，0) ，1 和2______________ ，3 和4______________ ，5 和
6______________。
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(2)x、y 平面上的投影图如图所示
。
5．金刚石晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图
(1) 若a 原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1 ，则原子1 、2 、3 、4 的分数坐标分别为
________________、________________、________________、________________。
(2)x、y 平面上的投影图为________________。
(3)沿体对角线的投影图为________________。
(4)沿体对角线切开的剖面图为________________________。
考向1 考查晶体与非晶体
例1 下列关于晶体性质的叙述不正确的是( )
A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形
B．晶体的各向异性和对称性是矛盾的
C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果
D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性
思维建模 鉴别晶体与非晶体的方法
(1)观察外观：晶体有规则的几何外形，而非晶体没有。
(2)测定熔点是否固定：晶体有固定熔点，而非晶体没有。
(3)测定是否具有各向异性：晶体有各向异性，而非晶体没有。
(4)X－射线衍射法(最科学可靠的方法)：晶体能使X－射线发生衍射(得到分立的斑点或明锐的谱线)，
而非晶体只能散射(得到连续的谱线)。
【变式训练1·变考法】自范性指能自发呈现多面体外形的性质，下列固体具有自范性的是( )
A．玛瑙 B．白磷 C．玻璃 D．石蜡
【变式训练2·变载体】下列关于晶体的叙述不正确的是( )
A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体外形的性质
B．玻璃和水晶都是晶体，有固定的熔沸点
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C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列的必然结果
D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性
【变式训练3·变载体】下列关于准晶的说法正确的是( )
A．准晶和晶体可以通过
射线衍射实验加以区别 B．准晶具有良好的导电、导热性
C．自然界中不存在天然条件下形成的准晶 D．已知的准晶中都含有共价键
考向2 根据有关晶胞的计算
例2(2025·安徽马鞍山高三模拟)钛氧化物由于其储量丰富、结构稳定而被广泛应用于电化学存储。科
学家通过改造金红石相TiO2最终形成岩盐相纳米晶体，可用于大量储锂和储钠，为钠锂离子电池的续航问
题提供了新思路。如图所示，为该晶体释放与储存锂钠离子的过程，下列叙述正确的是( )
A．X 晶体的化学式为
B．O 原子周围最近的O 原子有8 个
C．已知A 原子的坐标为
，
原子坐标为
，则C 原子的坐标为
D．若X 为储锂晶体，其密度为
思维建模 确定晶体的化学式技法——“均摊法”
“均摊法”的基本思想是晶胞中任意位置上的一个粒子被n 个晶胞共用，那么每个晶胞对这个原子分
得份额就是(1/n)。常见考题里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最为常见。
(1)立方晶胞：每个顶点上的粒子被8 个晶胞共用，每个粒子只有(1/8)属于该晶胞；每条棱上的粒子被
4 个晶胞共用，每个粒子只有(1/4)属于该晶胞；每个面心上的粒子被2 个晶胞共用，每个粒子只有(1/2)属
于该晶胞；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
(2)六方晶胞：每个顶点上的粒子被6 个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4 个晶胞共用；每条纵棱上的
粒子被3 个晶胞共用；每个面心上的粒子被2 个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
(3)三棱晶胞：每个顶点上的粒子被12 个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4 个晶胞共用；每条纵棱上
的粒子被6 个晶胞共用；每个面心上的粒子被2 个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
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【证据推理与模型认知】【变式训练1】(2025·辽宁沈阳三模)Li+替代MgO 晶体中部分
Mg2+的位置，但由于二者的离子半径和化合价不同会导致部分
脱离形成“氧空位”以保证晶体的电中
性。
晶胞结构如下图，密度为ρg· cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法中错误的是( )
A．晶体中与O2-最近且等距的Mg2+有6 个
B．晶胞的边长为
C．若a 为晶胞顶点，则c 位于棱心
D．若b 处Mg2+被Li+计替代，则该物质的化学式为LiMg3O4
【证据推理与模型认知】【变式训练2】(2025·安徽高三模拟预测)二氧化铈(CeO2)是一种重
要的催化剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4+的位置，可以得到更稳定的结构。已知：CeO2
晶胞中Ce4+与最近的
的核间距为apm；O2-的空位率
。(设NA为阿伏加德罗常
数的值)
下列叙述正确的是( )
A．CeO2晶胞中Ce4+的配位数是4 B．CeO2的晶胞参数为
C．“掺杂新晶体”中O2-的空缺率为
D．CeO2的晶体密度
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【证据推理与模型认知】【变式训练3】(2025·安徽高三模拟预测)
是一种超导材料，
其立方晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数为
，以晶胞参数为单位长度建立的直角坐标系(如图)，1 号原
子的坐标为
，下列说法错误的是( )
A．晶胞的空间利用率为
B．晶胞中与K 原子距离相等且最近的Se 原子有8 个
C．1 号原子与3 号原子之间的距离为
D．若1 号原子与2 号原子的距离为c nm，则2 号原子坐标为
考点二 常见晶体的结构与性质
知识点1 分子晶体
1．概念及粒子间作用力
分子晶体
构成微粒
________
粒子间的相互作用力
________ (某些含氢键)
硬度
较小
熔、沸点
较低
溶解性
________
导电、导热性
一般不导电，溶于水后有的导电
物质类别及举例
大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2 除
外)、绝大多数有机物(有机盐除外)
2．堆积方式
项目
分子密堆积
分子非密堆积
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作用力
只有________________，无________
有分子间________，它具有________
空间特点
每个分子周围一般有_______个紧邻的分子
空间利用率不高，留有相当大的
______
举例
C60、干冰、I2、O2
HF、NH3、冰
3．常见分子晶体及物质类别
物质种类
实例
所有________________
H2O、NH3、CH4等
部分________________
卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等
部分________________
CO2、P4O10、SO2、SO3等
几乎所有的________
HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等
绝大多数________
苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等
4．结构模型
干冰的晶体
结构
干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有______个，属于分
子________。每个晶胞中含有______个CO2分子。同类晶体还有晶体I2、晶
体O2等
冰的晶体结
构
冰的结构模型中，每个水分子与相邻的______个水分子以氢键相连接，含1
mol H2O 的冰中，最多可形成______ mol 氢键。晶胞结构与金刚石相似，含
有______个H2O
知识点2 共价晶体
1．共价晶体的结构特点
共价晶体
构成微粒
________
粒子间的相互作用力
________
硬度
很大
熔、沸点
很高
溶解性
难溶于任何溶剂
导电、导热性
一般不具有导电性
物质类别及举例
部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼、晶体锗)、部分非金属化合
物(如SiC、Si3N4、SiO2)，氮化硼(BN)
2．结构模型
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金刚石晶
体
①金刚石晶体中，每个C 与另外______个C 形成共价键，碳原子采取______杂化，
C—C—C 夹角是________，最小的环是______元环。每个C 被______个六元环共
用。含有1 mol C 的金刚石中形成的C—C 共价键有______ mol。
②在金刚石的晶胞中，内部的C 在晶胞的体对角线的______处。每个晶胞含有
______个C
二氧化硅
晶体
SiO2晶体中，每个Si 原子与______个O 原子成键，每个O 原子与2 个Si 原子成
键，最小的环是______元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是______原子。1
mol SiO2晶体中含Si—O 键数目为______，在SiO2晶体中Si、O 原子均采取______
杂化。低温石英结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，具有
________。
得分速记
(1)共价晶体是一个三维的共价键网状结构，是一个“巨分子”，没有小分子存在；而分子晶体中存在真
实的分子。
(2)共价晶体的化学式不表示实际组成，只表示组成原子的个数比，如SiO2只是表示晶体中Si 与O 的原
子个数比为1∶2。而分子晶体的化学式表示真实的组成。
(3)由原子构成的晶体不一定是共价晶体，如稀有气体组成的晶体属于分子晶体。
知识点3 金属晶体
1．金属晶体
金属晶体
构成微粒
金属阳离子、自由电子
粒子间的相互作用力
________
金属键的强弱比较
原子半径越______，价电子数越______，金属键越
______。
金属键特征
______方向性和______饱和性。
硬度
有的很大，有的很小
熔、沸点
有的很高，有的很低
溶解性
难溶于常见溶剂
导电、导热性
电和热的良导体
物质类别及举例
金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)
2．用电子气理论解释金属的性质
延展性
当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生________，但________不
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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。
导电性
在外加电场的作用下，金属晶体中的“________”做________而形成电流，呈现
良好的导电性。
导热性
“自由电子”在运动时会与金属离子不断发生碰撞，从而引起两者能量的交换
3．结构模型
晶胞结构
举例
配位数
每个晶胞包
含原子数
原子半径(r)和晶
胞边长(a)的关系
原子空间
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%
知识点4 离子晶体
1．离子晶体
离子晶体
构成微粒
____________
粒子间的相互作用力
________
方向性和饱和性
________方向性，________饱和性
离子键强弱
阴、阳离子半径越______，所带电荷数越______，离子键越强。
硬度
________
熔、沸点
较高
溶解性
大多易溶于水等极性溶剂
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导电、导热性
________不导电，________________________导电
物质类别及举例
金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)
2．离子晶体的性质
性质
原因
熔沸点
离子晶体中有较强的离子键，熔化或升华时需消耗较多的能量。所以离子晶体有较高的
熔、沸点和难挥发性。通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径越小，离子键越
______，熔、沸点越______
硬度
硬而脆。离子晶体表现出较高的________。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生
断裂，导致晶体破碎
导电性
不导电，但熔融或溶于水后能________。离子晶体中，离子键较强，阴、阳离子不能自
由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。当升高温度时，阴、阳离
子获得足够的能量克服了离子间的相互作用力， 成为自由移动的离子，在外加电场的作
用下，离子定向移动而________。离子晶体溶于水时，阴、阳离子受到水分子的作用成
了自由移动的离子(或水合离子)，在外加电场的作用下，阴、阳离子定向移动而________
溶解性
大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)，难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)。当把离
子晶体放入水中时，水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子克服离
子间的相互作用力而离开晶体，变成在水中自由移动的离子
延展性
离子晶体中阴、阳离子交替出现，层与层之间如果滑动，同性离子相邻而使斥力增大导
致不稳定，所以离子晶体无________性
3．结构模型
NaCl 型
在晶体中，每个Na＋同时吸引______个Cl－，每个Cl－同时吸引______个Na＋，
配位数为______。每个晶胞含______个Na＋和______个Cl－
CsCl 型
在晶体中，每个Cl－吸引______个Cs＋，每个Cs＋吸引______个Cl－，配位数为
______
CaF2型
在晶体中，F－的配位数为______，Ca2＋的配位数为______，晶胞中含______个
Ca2＋，含______个F－。晶胞中F－在体对角线的______处
得分速记
(1)离子晶体中不一定都含有金属元素，如NH4Cl 是离子晶体。
(2)离子晶体中除离子键外不一定不含其他化学键，如NaOH 晶体中还含有极性共价键，Na2O2晶体中
还含有非极性共价键。
(3)由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是由金属元素Al 和非金属元素Cl
组成的分子晶体。
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(4)含有金属离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子。
(5)离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比，而不是表示其分子组成。
知识点5 混合型晶体——石墨的结构特点
1．晶体模型
2．结构特点——层状结构
(1)同层内碳原子采取________杂化，以共价键(σ 键)结合，形成________________。
(2)层与层之间靠________________维系。
(3)石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3，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。
3．晶体类型：石墨晶体中，既有共价键，又有金属键和范德华力，属于________________。
4．性质：熔点________、质软、______导电等。
知识点6 过渡晶体
________的典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的________晶体。
(1)几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数如下表。
氧化物
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
离子键的百分数/%
62
50
41
33
由表中数据可知，以上4 种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，这些
晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的________晶体。
(2)偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶体来处理，如
________等。同样，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如________、________等。
(3)像第三周期后几种元素的氧化物如P2O5、SO3、Cl2O7等都是分子晶体，表明离子键成分的百分数更
小了，而且共价键也不再贯穿整个晶体，而是局限于晶体微观空间的一个个分子中了。
知识点7 四种晶体的性质与判断
1．四种晶体类型比较
类型
比较
分子晶体
共价晶体
金属晶体
离子晶体
构成粒子
________
________
金属________和
________
____________
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粒子间的相
互作用力
___________
________
________
________
硬度
________
________
有的很______，有
的很______
________
熔、沸点
________
________
有的很______，有
的很______
________
溶解性
________
难溶于任何溶剂
常见溶剂难溶
大多易溶于水
等________溶
剂
导电、传热
性
一般不导电，
溶于水后有的
________
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________
2．晶体熔、沸点的比较
1)不同类型晶体熔、沸点的比较
(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体______离子晶体______分子晶体。
(2)金属晶体的熔、沸点________，如钨、铂等熔、沸点很______，汞、铯等熔、沸点
很______。
2)同种晶体类型熔、沸点的比较
(1)共价晶体
原子半径越小→键长越短→键能越大→熔、沸点越高，如熔点：金刚石______碳化硅______硅。
(2)离子晶体
①一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、
沸点就越高，如熔点：MgO______NaCl______CsCl。
②衡量离子晶体稳定性的物理量是________。晶格能越______，形成的离子晶体越________，熔、沸
点越______，硬度越______。
(3)分子晶体
①分子间作用力越______，物质的熔、沸点越______；具有________的分子晶体熔、沸点反常得高，
如H2O______H2Te>H2Se______H2S。
②组成和结构________的分子晶体，相对分子质量越______，熔、沸点越______，如
SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越______，其熔、沸点越______，如
CO______N2、CH3OH______CH3CH3。
④同分异构体支链越______，熔、沸点越______。如
CH3CH2CH2CH2CH3______CH3CH(CH3)CH2CH3______CH3C(CH3)2CH3。
(4)金属晶体
金属离子半径越______，离子电荷数越______，其金属键越______，金属熔、沸点就越______，如熔、
沸点：Na<Mg<Al。
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3．晶体类型的判断——依据性质判断晶体类型的方法
(1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断
①离子晶体的构成粒子是________________，粒子间的相互作用是________键。
②共价晶体(共价晶体)的构成粒子是________，粒子间的相互作用是________键。
③分子晶体的构成粒子是________，粒子间的相互作用为________________。
④金属晶体的构成粒子是________________________，粒子间的相互作用是______键。
(2)依据物质的类别判断
①________金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、
碱(NaOH、KOH 等)和绝大多数的________是离子晶体。
②________非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、________氢化物、________氧化物(除SiO2外)、
酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
③常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的共价晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。
④金属单质与合金是金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断
①离子晶体的熔点较_____，常在数百至一千摄氏度以上。
②共价晶体熔点_____，常在一千至几千摄氏度。
③分子晶体熔点_____，常在数百摄氏度以下至很低温度。
④金属晶体多数熔点_____，但也有相当低的，如汞。
(4)依据导电性判断
①离子晶体水溶液或熔融态时能________。
②共价晶体一般为________。
③分子晶体为________，而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，使分子内
的化学键断裂形成自由离子也能________。
④金属晶体是电的________。
(5)依据硬度和机械性能判断
①离子晶体的硬度较_____或略硬而脆。
②共价晶体的硬度_____。
③分子晶体的硬度_____且较脆。
④金属晶体多数硬度_____，但也有硬度较小的，且具有________。
考向1 考查常见晶体的比较与晶体类型判断
例1
42．(2025·北京海淀二模)SiO2气凝胶材料疏松多孔，具有三维网状结构，可用于航天器、新能源汽车
电池的隔热和阻燃。SiO2气凝胶的结构示意图如下。
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下列说法不正确的是( )
A．SiO2晶体属于共价晶体
B．SiO2晶体具有较高的硬度和熔点
C．SiO2气凝胶材料的密度大于SiO2晶体的
D．两种物质中均有Si、O 原子间的
键
【变式训练1·变考法】2024 年1 月，我国自主研制的AG60E 电动飞机成功首飞。AG60E 采用了SiC
电控系统，SiC 晶体属于( )
A．分子晶体 B．金属晶体 C．离子晶体 D．共价晶体
【变式训练2·变题型】根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法错误的是( )
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
单质B
熔点/℃
801
712
190
2300
沸点/℃
1465
1412
178
2500
注：AlCl3熔点在
条件下测定。
A．SiCl4与SiO2晶体结构相似 B．单质B 晶体内部原子之间通过共价键连接
C．AlCl3加热易升华 D．MgCl2晶体中离子键的强度比
晶体中的小
【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】(2025·湖北黄冈三模)氧化铝晶体有多种不同的晶型。
图(1)是α-Al2O3的晶体结构示意图；β-Al2O3可视作铝酸盐，其中一类化学式为R2O·xAl2O3(R 是K 或Na)，
其微观结构示意图如图(2)，其中R 未画出。下列说法错误的是( )
A．图(1)中B 为Al3+，填入了O2-构成的八面体空隙中，填充率为三分之二
B．α-Al2O3中AlO6八面体彼此紧密相连，其结构稳定性高于其他晶型
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C．在β-Al2O3晶体中，Al3+和O2-构成刚性骨架，是晶体导电的主要传导离子
D．β-Al2O3晶体传导金属离子电荷量相同时，离子半径越小，导电效率越高
考向2 考查晶体熔沸点高低的比较
例2 下面的排序不正确的是( )
A．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4
B．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
C．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al
D．熔点由高到低：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
思维建模 晶体熔、沸点的比较方法
(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。
(2)相同类型晶体
①金属晶体：金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na＜
Mg<Al。
②离子晶体：a.晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。b.阴、阳离子的电荷数越
多，离子半径越小，熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl。
③原子晶体：原子半径越小，键长越短，熔沸点越高。
④分子晶体：组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
(3)离子晶体：一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，熔、沸点就越高
【变式训练1·变载体】下列关于物质的熔沸点高低顺序中，正确的是( )
A．金刚石>晶体硅>金刚砂 B．NaF>NaCl>NaBr
C．邻羟基苯甲酸>对羟基苯甲酸 D．生铁>纯铁>钠
【变式训练2·变考法】下列关于物质熔、沸点的比较正确的是( )
A．HF、HCl、HBr 的沸点依次升高 B．Rb、K、Na、Li 的沸点依次降低
C．CCl4、MgCl2、Si3N4的熔点依次降低 D．晶体硅、碳化硅、金刚石的熔点依次升高
【变式训练3·变题型】 (2025·广东省深圳市高三联考)结构决定性质。下列性质差异与结构因素不匹
配的是( )
选项
性质差异
结构因素
A
在CCl4中的溶解度：I2＞ICl
分子极性
B
熔点：SiC(2830℃)＞SiF4(-90℃)
晶体类型
C
沸点：对氨基苯甲醛＞邻氨基苯甲醛
氢键类型
D
电离常数Ka：F3CCOOH＞Cl3CCOOH
范德华力
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考点三 配位键、配合物、超分子
知识点1 配位键的形成及配合物的性质
1．孤电子对
分子或离子中没有跟其他原子________的电子对称孤电子对。
2．配位键
(1)配位键定义：属于“电子对给予－接受”键，由一个原子提供________与另一个________________
的原子形成的共价键。配位键属于σ 键。
(2)配位键的形成：成键原子一方提供________，另一方提供________形成共价键。
(3)成键的性质：________________对两个原子的电性作用。
(4)配位键的表示：常用“__________”来表示配位键，箭头指向________________的原子，如NH 可
表示为
，在NH 中，虽然有一个N—H 键形成过程与其他3 个N—H 键形成过程________，但是一旦
形成之后，4 个共价键就________________。
(5)配位键的形成条件：
①配体有________，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。
②中心原子有________，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。
3．配合物
如[Cu(NH3)4]SO4：
(1)中心原子：提供________接受________________的原子叫中心原子。中心原子一般是带正电荷的金
属离子(此时又叫中心离子)，过渡元素最常见，如：Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋。
(2)配位体：含有并________________的分子或离子，即电子对的________。常见的配位体：H2O、
NH3、SCN－、CO、N2、X－、OH－、CN－。
(3)配位原子：配体中________________的原子叫配位原子，如：H2O 中的O 原子，NH3中的N 原子。
(4)配离子：由________________________组成的离子叫做配离子，如：[Cu(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋。
(5)配位数：作为配位体直接与中心原子结合的离子或分子的________，即________________称为配位
数。如：[Cu(NH3)4]2＋的配位数为4，[Ag(NH3)2]＋的配位数为2。
(6)配离子的电荷数：配离子的电荷数等于中心离子和配位体电荷数的________。
(7)内界和外界：配合物分为内界和外界，其中________称为内界，与内界发生电性匹配的________
________称为外界，如：[Cu(NH3)4]SO4 的内界是[Cu(NH3)4]2＋，外界是SO，配合物在水溶液中电离成
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________和________两部分。
即：[Cu(NH3)4]SO4===[Cu(NH3)4]2＋＋SO，而内界很难________，其电离程度________，[Cu(NH3)4]2＋
Cu2＋＋4NH3。
得分速记
(1)单核配体的确认要注意是否带有电荷，如F－、Cl－等，如配合物[CoCl(NH3)5]Cl2，中心离子为Co3
＋，配体是Cl－和NH3，而不是氯原子。
(2)有关配合物的结构示意图，不考虑空间结构，但要注意配体中的配位原子一定要与中心原子或中心
离子直接相连。如[Cu(NH3)4]2＋中NH3中N 原子为配位原子，所以N 原子必须要与铜离子直接相连。
(3)有些配合物没有外界，如Ni(CO)4就无外界。
(4)配合物不一定含有离子键，如Ni(CO)4就无离子键。
(5)含有配位键的化合物不一定是配合物；但配合物一定含有配位键。如NH4Cl 等铵盐中铵根离子虽有
配位键，但一般不认为是配合物。
4．螯合物
螯合物是配合物的一种，具有________的配合物叫螯合物或内配合物。一种配位体有两个或两个以
上的配位原子同时与一个中心离子结合，螯合物中配体数目少，形成环状结构较简单配合物稳定，而且形
成的环越________越________，其中以________环或________环最为稳定。在螯合物的结构中，一定
有一个或多个多齿配体提供多对电子与中心体形成配位键。“螯”指螃蟹的大钳，此名称比喻多齿配体像
螃蟹一样用两只大钳紧紧夹住中心体。这种提供螯合物配体的试剂被称为螯合剂。
例：乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)与Cu2+形成如下的螯合物：
乙二胺分子中的氨基氮原子只提供孤电子对以满足中心离子的配位数。
氨基乙酸的酸根氧离子(H2N-CH2-COO—)与Cu2+形成如下的螯合物：
其中Cu2+离子的配位数仍旧是4，氧提供孤电子对与中心离子配位，又有负电荷可以中和中心离子的
正电荷，生成中性分子的“内配盐”。
5．多齿配体、二茂铁、羰基化合物
如果一个配位体中有几个配位原子能直接和同一个金属离子配位，这种配体称为多齿配体，形成具有
环状结构的配合物称为螯合物，如：乙二胺配体中有两个配位原子、乙二胺四乙酸(EDTA)配体中有6 个配
位原子。还有其他特殊配体：CO、环戊二烯基(C5H 5
－)等含有π 键的配位体形成的配合物，如二茂铁、金
属羰基化合物。
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金属EDTA(乙二胺四乙酸)螯合物 Fe(C5H5)2二环戊二烯合铁(二茂铁) Ni(CO)4四羰基镍(楔形式)
6．配合物的形成对性质的影响
(1)对溶解性的影响。一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于
氨水中，或依次溶解于含过量的OH—、Cl—、Br—、I—、CN—的溶液中，形成________的配合物。如
Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-
(2)颜色的改变。当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。________发生变化就是一种常见
的现象，根据________的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3+与SCN—形成硫氰化铁配离子，Fe3+
+3SCN-
Fe(SCN)3其溶液显_____色。
(3)稳定性增强。配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越_____，配合物越________。当作为
中心离子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的________有关。例如，血红素中的Fe2+与CO 分子
形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键_____，因此血红素中的Fe2+与_____分子结合后，就很难再与
_____分子结合，血红素失去输送________的功能，从而导致人体________中毒。
7．配合物的应用
超过百万种的配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域有广泛的应用。
(3)在医药中的应用——抗癌药物
、
。
知识点2 超分子
1．定义：由________________的分子通过________相互作用形成的________________。
2．存在形式：超分子定义中的分子是广义的，包括________。
3．微粒间作用力—非共价键：超分子内部分子之间通过________结合，主要是________、________
和________、________以及一些分子与金属离子之间形成的________。
4．分子聚集体的大小：超分子这种分子聚集体，有的是__________的，有的是________的。
5．超分子特征：
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(1)分子识别：通过________匹配实现________识别。
(2)自组装：超分子组装的过程称为分子自组装(Molecular self-assembly)，自组装过程(Self-organization)
是使超分子产生______________的过程。
6．应用实例
(1)“杯酚”分离C60和C70：杯酚与C60通过范德华力相结合，通过尺寸匹配实现分子识别。向C60和C70
的混合物中加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”,再加入甲苯溶剂，溶解未装入“杯酚”的C70，过滤后分
离C70；再向不溶物中加入氯仿，溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。
(2)冠醚识别碱金属离子：冠醚是皇冠状的分子，有不同大小的空穴，能与正离子，尤其是碱金属离子
络合，并随环的大小不同而与不同的金属离子络合，利用此性质可以识别碱金属离子。冠醚环的大小与金
属离子匹配，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，因而成为有机反应中很好的催化剂。
(3)细胞和细胞器的双分子膜：细胞膜的两侧都是水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基
是极性基团而尾基是非极性基团。头基为亲水基团，头部会朝向水溶液一侧，从而实现自组装。
(4)DNA 分子：核酸的双螺旋结构是靠氢键来保持的。
7．超分子的未来发展
通过对超分子研究，人们可以模拟生物系统，复制出一些新材料，如：新催化剂、新药物、分子器件、
生物传感器等功能材料。
考向1 配位键、配合物性质类
例1(2025·山东省济宁市高三开学考试)W 可与Cu2+形成化合物Q，Q 的结构如图所示，下列说法错误
的是( )
A．C、N、O 均能与H 形成既含极性键又含非极性键的分子
B．W 与
结合前后，N 原子的杂化方式未发生变化
C．与Cu 原子未成对电子数相同的同周期元素有3 种
D．Q 中的作用力有配位键、共价键、氢键
【变式训练1·变题型】CoCl2溶于水后加氨水先生成Co(OH)2沉淀，再加氨水，因生成[Co(NH3)5]Cl2使
沉淀溶解，此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种的组成可以用CoCl3•5NH3表示，其中Co 的配位
数是6，把分离出的CoCl3•5NH3溶于水后立即加AgNO3溶液，有AgCl 沉淀析出。经测定，每
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1molCoCl3•5NH3只生成2molAgCl。下列说法错误的是( )
A．CoCl3•5NH3表示成配合物结构形式为[Co(NH3)5Cl]Cl2
B．通入空气后得到的溶液中含有[Co(NH3)5Cl]2+
C．上述反应不涉及氧化还原反应
D．[Co(NH3)6]Cl2中NH3提供孤电子对，Co2+提供空轨道
【变式训练2·变载体】(2025·河南高三模拟预测)某种铬的配合物的结构如图所示。下列说法错误的是(
)
A．该物质中Cr 的化合价为+3 B．该物质中C 和N 均采取sp2杂化
C．基态Cr 原子的价层电子排布式为3d54s1 D．该物质中Cr 的配体有3 种
【生产生活与学科知识结合】【变式训练3】配位化合物广泛应用于日常生活、工业生产
及科研中。例如Ni2+与丁二酮肟生成鲜红色的丁二酮肟镍沉淀，该反应可用于检验Ni2+。
已知：有的配体只含一个配位原子，只能提供一对孤对电子与中心原子形成配位键，这种配体被称为
单齿配体，能提供两个及以上的配位原子的配体被称为多齿配体，多齿配体与同一中心离子(或原子)通过
螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。回答下列问题：
(1)丁二酮肟镍是否属于螯合物 (填“是”或“否”)，其配位数为 ，含有化学键的类型有
。
a．氢键 b．配位键 c．极性键 d．非极性键
(2)实验室常用邻二氮菲(
)检验Fe2+，生成橙红色的邻二氮菲亚铁络离子，选择pH 范围
为2～9 的原因是 。
(3)绝大部分过渡金属都能与CO 分子形成稳定的羰基配合物，且配位键的形成可使金属价层电子满足
18 电子规律，即中心原子的价电子数+配体提供的总电子数=18，则Fe(CO)x中Fe 的配位数x 的数值为
。
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(4)Cr3+配位能力很强，极易形成配位数为6 的八面体结构，例如CrCl3∙6H2O 就有3 种水合异构体，其
中一种结构取1mol 与足量的AgNO3溶液反应，生成2mol 白色沉淀，则该配合物的化学式为 。
(5)[Ni(NH3)4]2+具有对称的空间构型，[Ni(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构
的产物，中心离子Ni2+的杂化方式可能为 。
a．sp3 b．dsp2 c．sp2 d．sp
(6)物质在外磁场的作用下会发生磁化现象，在磁场中物质的磁性可分为顺磁性、反磁性和铁磁性，中
心离子或原子上含有未成对电子的物质具有顺磁性，下列配离子中具有顺磁性的是 。
A．[Cr(OH)4]－ B．[Cu(CN)4]3− C．[ZnCl4]2− D．[Fe(CN)6]4−
考向2 超分子的结构、性质及其应用
例2(2025·湖南永州高三模拟预测)北京理工大学吴彪教授团队基于邻苯二脲基元与磷酸根离子(PO4
3-)
的相互作用，构筑了一系列超分子组装体，如图所示。下列说法正确的是( )
A．邻苯二脲基元中元素的第一电离能：N>O>C>H
B．PO4
3-与NH4
+的空间构型相同
C．阴离子配合物中含有的化学键是共价键和氢键
D．该超分子组装体所含元素的基态原子未成对电子数为2 的只有一种
【变式训练1·变载体】(2025·湖北武汉高三模拟预测)我国某科研团队利用具有构象自适应特性的二氢
吩嗪(图1)配体与二价钯离子成功构筑了对卤素离子(Cl-、Br-、I-)具有极强结合能力的超分子配位笼，该配
位笼能够从
中提取
(图2)。
下列说法错误的是( )
A．二氢吩嗪的核磁共振氢谱有4 组峰
B．二氢吩嗪的亲水性强于
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C．该配位笼对Cl-有极强的结合能力原因可能是其合适的空腔环境
D．该配位笼可能会促进CHCl3中C-Cl 键的断裂，实现脱氯
【变式训练2·变考法】 (2025·陕西省渭南市高三一模)某种超分子的结构如图所示(已知：-Me 为甲基)。
下列说法正确的是( )
A．电负性：F>O>N>H>C
B．该超分子中涉及的元素均为元素周期表p 区元素
C．超分子具有分子识别和自组装的特征
D．该超分子形成的B—N 配位键中，B 原子提供孤电子对
【变式训练3·变题型】(2025·北京海淀三模)超分子指多个分子组合在一起形成的具有特定结构和功能
的聚集体，超分子内部分子之间通过非共价键相结合。冠醚是大环多醚类物质的总称，可由不同大小的空
穴适配不同大小的阳离子。下图为常见的三种冠醚结构。冠醚a 可适配Co2+，冠醚c 可适配K+。
(1) Co2+能形成KCoF3晶体，结构如图所示。
①Co2+的价层电子排布式为 。
②KCoF3晶体中每个小正八面体的顶点均为F-，距离K+最近的F-有 个。
③该晶体密度为ρg· cm-3，阿伏伽德罗常数为NA。该晶胞的边长为 pm。(
)
(2)某分子(结构如图所示)能与冠醚b 形成一种分子梭。
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①比较位点1 和位点2 中的C-N-C 键角的大小，并说明理由： 。
②可以通过加入酸或碱使冠醚b 在该分子梭的位点1 和位点2 之间来回移动。加酸后，冠醚b 移动到
位点2，此时冠醚b 与位点2 之间的作用力类型为 (填字母序号)。
a．共价键 b．离子键 c．静电相互作用 d．氢键
(3)由于KMnO4在烯烃中的溶解度较小，其水溶液对烯烃的氧化速率较慢。若将环己烯溶于冠醚c 后
再加入KMnO4溶液，则环己烯能迅速被氧化，原因是 。
1．(2025•湖北卷，5，3 分)下列说法错误的是( )
A．胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应
B．合成高分子是通过聚合反应得到的一类纯净物
C．配位化合物通过“电子对给予-接受”形成配位键
D．超分子可以由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成
2．(2025·安徽卷，12，3 分)碘晶体为层状结构，层间作用为范德华力，层间距为
。下图给出了
碘的单层结构，层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误
的是( )
A．碘晶体是混合型晶体 B．液态碘单质中也存在“卤键”
C．127g 碘晶体中有NA个“卤键” D．碘晶体的密度为
3．(2025·江苏卷，4，3 分)在溶有15-冠
(
)的有机溶剂中，苄氯(
)与NaF 发生
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反应：
下列说法正确的是( )
A．苄氯是非极性分子 B．电负性：
C．离子半径：
D．X 中15-冠
与Na+间存在离子键
4．(2025·甘肃卷，9，3 分)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a)，该分子和
客体分子(CH3)4NCl 可形成主客体包合物：(CH3)4N+被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误
的是( )
A．主体分子存在分子内氢键 B．主客体分子之间存在共价键
C．磺酸基中的S—O 键能比
小 D．(CH3)4N+和(CH3)4N 中N 均采用sp3杂化
5．(2025·广东卷，1，2 分)在法拉第发现苯200 周年之际，我国科学家首次制备了以金属M 为中心的
多烯环配合物。该配合物具有芳香性，其多烯环结构(如图)形似梅花。该多烯环上( )
A．
键是共价键 B．有8 个碳碳双键
C．共有16 个氢原子 D．不能发生取代反应
6．(2025·浙江1 月卷，13，3 分)某化合物Fe(NH3)2Cl2的晶胞如图所示，下列说法不正确的是( )
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A．晶体类型为混合晶体 B．NH3与二价铁形成配位健
C．该化合物与水反应有难溶物生成 D．该化合物热稳定性比FeCl2高
7．(2025·陕晋青宁卷，8，3 分)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为dρg· cm-3，阿伏
加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是( )
A．沿晶胞体对角线方向的投影图为
B．Ag 和B 均为sp3杂化
C．晶体中与Ag 最近且距离相等的Ag 有6 个
D．Ag 和B 的最短距离为
8．(2025·重庆卷，8，3 分)化合物X 的晶胞如图所示，下列叙述正确的是( )
A．X 中存在π 键 B．X 属于混合型晶体
C．X 的化学式可表示为C3N4 D．X 中C 原子上有1 对孤电子对
9．(2025•辽吉黑内卷，9，3 分)NaxWO3晶体因x 变化形成空位而导致颜色各异，当
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( )
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A．与W 最近且等距的O 有6 个 B．x 增大时，W 的平均价态升高
C．密度为
时，x=0.5 D．空位数不同，吸收
可见光波长不同
10．(2025•河北卷，11，3 分)SmCok(k＞1)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料，在航空航天等领域
中获得重要应用。SmCok的六方晶胞示意图如下，晶胞参数
、
，M、N 原子的分数坐
标分别为
、
。设
是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是( )
A．该物质的化学式为SmCo5 B．体心原子的分数坐标为
C．晶体的密度为
D．原子Q 到体心的距离为
11．(2025•云南卷，13，3 分)(Li0.45La0.85)ScO3是优良的固态电解质材料，Ce4+取代部分La3+后产生空位，
可提升Li+传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(O2-未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法
错误的是( )
A．每个晶胞中O2-个数为12
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B．该晶胞在yz 平面的投影为
C．Ce4+取代后，该电解质的化学式为(Li0.45La0.85-yCey)ScO3
D．若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ 的Li+数目相等
12．(2025•河南卷，9，3 分)自旋交叉化合物在分子开关、信息存储等方面具有潜在的应用价值。某自
旋交叉化合物的结构及在氯气气氛下的热重曲线分别如图1 和图2 所示。该化合物的相对分子质量
(x 为整数)。
下列说法正确的是( )
A．x=1 B．第一电离能：C＜N＜O
C．该化合物中不存在离子键 D．该化合物中配位数与配体个数相等
13．(2025·浙江1 月卷，17)(2)某化合物的晶胞如图。
①化学式是 ；
②将0.01mol 该化合物加入到含少量石蕊的10mLH2O 中，实验现象是 (从酸碱性和溶解性角度
推测)。
(3)两分子H3PO4(Ka3=4.8×10-13)脱水聚合得到一分子H4P2O7(Ka3=2.0×10-7)，从PO4
3-、HP2O7
3-的结构角度
分析Ka3差异的原因 。
14．(2025•山东卷，16) (3)
可用作合成氨催化剂、其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为apm)。
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①
晶胞中
原子的半径为 pm。
②研究发现，
晶胞中阴影所示m，n 两个截面的催化活性不同，截面单位面积含有
原子个数
越多，催化活性越低。m，n 截面中，催化活性较低的是 ，该截面单位面积含有的
原子为
个∙pm-2。
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