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 考查晶胞化学式的确定.....................................................................................................................
【思维建模】确定晶体的化学式技法——“均摊法”
考向3 考查根据晶胞结构的计算................................................................................................................
考点二 常见晶体的结构与性质..........................................................................................................
知识点1 分子晶体与共价晶体......................................................................................................................
知识点2 金属晶体与离子晶体......................................................................................................................
知识点3 过渡晶体与混合型晶体..................................................................................................................
知识点4 四种晶体的性质与判断..................................................................................................................
考向1 考查晶体类型判断及常见晶体的比较..............................................................................................
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
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考察形式
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
湖南卷T7，3 分
湖北卷T9，3 分
河南卷T9，3 分
陕晋宁青卷T8，3 分
北京卷T15(3)
山东卷T16(3)
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
浙江6 月卷T17，10
分
浙江6 月卷T17，10 分
重庆卷T9，3 分；
湖北卷T15，3 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
广东卷T5，3 分
重庆卷T8，3 分
贵州卷T8，3 分
安徽卷T14，3 分
湖南卷T12，3 分
辽吉黑卷T14，3 分
全国新课标卷T9，6
分；
湖南卷T11，3 分
北京卷T1，3 分
山东卷T5 题，
考情分析：
1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题呈现，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：晶体类型的判断，晶体熔沸点大小的判断；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；配位键的特点及其对物质性质的影响等。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等。
预测2026 年四川卷会以新的情境（如新型化合物）为载体考查有关晶体类型判断、四种晶体的区别、
晶体的结构特点以及晶胞的相关计算等知识，题目难度一般适中。
复习目标：
1．了解物
的常
聚集状
及特点。
质
见
态
2．了解晶体与非晶体的区
和
。
别
鉴别
3．了解晶胞的特征和晶体
构的
定方法。
结
测
4．了解常
晶体
型的构成粒子、粒子
作用及其物理性质
见
类
质
(溶解性、
性和熔沸点等
导电
)。
5．会分析晶体
构，并能
行晶胞的有关计
算。
结
计
6．了解配合物、超分子的
构和性
。
结
质
2
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3
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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
（1）存在形式
①通常物质： 态、 态和 态。
②特殊物质：等离子体是 物质，离子液体是 物质。
③大多物质：晶态、非晶态， 态、 态等。
（2）普通物质三态的相互转化
特别提醒
普通物质三态间的相互转化只是分子间 发生了变化，分子在固态只能 ，在气态能
，而液态则介于二者之间。
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）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。
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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、四氟硼酸根离子、六
氟磷酸根离子等。
4．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 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：液晶是在一定的温度范围内既具有 的某些性质（如流动性、黏度、形变性等），又具
有 的某些性质（如导热性、各向异性等）的物质。
得分速记
①构成物质三态的粒子不一定都是 ，还可以是 或 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 、 ，以及介于 和 之间的塑晶
态、液晶态等。
知识点2 晶体与非晶体
1．晶体
（1）特点： 性、固定的 、物理性质的 性、外形和内部质点排列的高度 性。
（2）获得晶体的途径：
①熔融态物质凝固。如从熔融态结晶出来的硫晶体。
②气态物质冷却不经过液态直接凝固(凝华)。如凝华得到的碘晶体。
③溶质从溶液中析出。如从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。
（3）晶体与非晶体的区别
晶体
非晶体
结构特征(本质区别)
结构微粒周期性有序排列
结构微粒无序排列
性质特征
自范性
熔、沸点
某些物理性质
二者区别
方法
间接方法
看是否有固定的
科学方法
对固体进行 实验
2．晶胞
（1）概念：描述晶体 的基本单元叫做晶胞。晶胞是晶体中 的结构重复单元
（2）形状：一般来说，晶胞都是平行六面体，晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成
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①“无隙”：相邻晶胞之间无任何 。
②“并置”：所有晶胞都是 排列的，取向 。
（3）特点：一种晶体所有晶胞形状及内部的粒子种类、个数及粒子所处的空间位置是完全相同的
得分速记
①具有规则几何外形的固体 是晶体，如玻璃。晶体 都有规则的几何外形，如玛瑙。
②晶体与非晶体的本质区别是晶体有 ，非晶体无 。
③同一物质可以是晶体，也可以是 ，如水晶和石英玻璃。
④有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体 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。
⑤具有固定组成的物质也 是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。
知识点3 晶胞组成的计算—均摊法
1．原则和方法
（1）原则：晶胞中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 。
（2）晶胞中微粒数目的计算方法：
①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
a．处于顶点上的粒子，同时为 个晶胞所共有，每个粒子有 属于该晶胞
b．处于棱边上的粒子，同时为 个晶胞所共有，每个粒子有 属于该晶胞
c．处于晶面上的粒子，同时为 个晶胞所共有，每个粒子有 属于该晶胞
d．处于晶胞内部的粒子，则 属于该晶胞
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定
三棱柱
六棱柱
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平面型
（3）晶胞中粒子配位数的计算：
①概念：一个粒子周围 的粒子的数目称为配位数。
②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。
③离子晶体的配位数：指一个离子周围 的 电性离子的数目。
特别提醒
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 个，共计 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
2．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．有关晶胞的其它计算
（1）计算晶体密度的方法
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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。
（2）原子空间利用率的计算
①空间利用率＝×100%。
②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%＝＝ 。
③已知晶胞结构求空间利用率：
简单立方结构
空间利用率＝×100%≈
体心立方结构
空间利用率＝×100%≈
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%≈ 。
知识点4 晶体晶体中原子坐标
1．构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型
（1）晶胞参数：晶胞的形状和大小可以用6 个参数来表示，包括晶胞的3 组棱长a、b、c 和3 组棱相互间
的夹角α、β、γ，即晶格特征参数，简称晶胞参数。
（2）基本模型：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。
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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
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
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。
④X－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·变载体】（2024·四川乐山·二模）下列有关晶体结构的叙述中错误的是
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A．金刚石的网状结构中，最小的环上有6 个碳原子
B．分子晶体熔化时，不破坏共价键；共价晶体熔化时，破坏共价键
C．在金属铜的晶体中，由于存在自由电子，因此铜能导电
D．在氯化铯晶体中，每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有8 个
【变式训练2·变思维】(2025·浙江师大附中高三模拟)一种新型离子液体溶剂结构简式如图所示。下列说
法正确的是
A．电负性：N>O>C B．该化合物中不存在离子键
C．
的空间构型为平面四边形 D．该物质中N 有1 种杂化轨道类型
【变式训练3·变题型】下列关于晶体的说法，不正确的是
①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性；②含有金属阳离
子的晶体一定是离子晶体；③共价键可决定分子晶体的熔、沸点；④MgO 和NaCl 两种晶体中，MgO 的离
子键弱，所以其熔点比较低；⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排
列；⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定；⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有12 个
CO2分子紧邻
A．①②③ B．②③⑦ C．④⑤⑥ D．②③④
考向2 考查晶胞化学式的确定
例2（2025·四川眉山市·一模）Nb 和O 形成的一种化合物的晶胞结构如图甲所示。晶胞边长为apm，NA为
阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该化合物的化学式为NbO
B. 该晶体的密度为
C. 晶胞中与Nb2+等距且最近的O2-有4 个
D. 图乙是该晶体晶胞结构的另一种表示
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
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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。
【变式训练1·变载体】（2025·四川达州市·预测）K 的两种氧化物可用作航天员、潜水员的供氧剂，其晶
体结构分别如图甲、乙所示。甲晶胞参数为apm，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 甲的化学式为KO2
B. 乙中阴、阳离子数之比为
C. 甲中阴离子配位数为4
D. 甲晶体密度为
【变式训练2·变考法】(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
【变式训练3·变题型】(2025·浙江省绍兴市三模，17)(3)已知某晶体晶胞中阴离子做面心立方堆积，阴
离子的位置(隐去阳离子)如图1 所示，其晶胞中的阳离子在xy、xz、yz 平面投影(隐去阴离子)均如图2 所
示，晶胞参数为apm。
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该物质的化学式为 ，K+的配位数(紧邻的阴离子数)为 。
考向3 考查根据晶胞结构的计算
例3（2025·四川·八省押题预测卷）二氧化铱(化学式为
，铱和钴位于同族)可用于制造高硬度的铱铂合
金，这种合金常被用来制造陀螺仪导电环、笔尖、钟表、仪器轴承等精密部件。二氧化铱的晶胞结构如图
所示。已知：
为阿伏加德罗常数的值，晶胞棱长分别为
、
、
。下列叙述正确的是
A．铱位于元素周期表
区
B．氧离子的配位数为6
C．铱离子位于面心和体内
D．晶体密度为
【变式训练1·变考法】（2025·四川·八省押题预测卷）立方相氮化硼(BN)超硬，有优异的耐磨性，其结
构与金刚石类似。晶胞中N 原子位于顶点和面心，B 原子(未画出)位于N 原子围成的部分正四面空隙(如
1、3、6、7 号N 原子围成)。已知晶胞参数为a pm，晶体的密度为
，下列说法错误的是
A．正四面体空隙的填充率为100% B．BN 晶体中原子个数与共价键数之比1：2
C．该晶胞沿x、y、z 轴方向投影均为
D．晶胞中B 原子与N 原子最近的距离为
【变式训练2·变载体】（2025·四川名校联盟·一模）硫化锂(Li2S)的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材
料，Li2S 晶体为反萤石（萤石CaF2）结构，其晶胞结构如图。已知NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数
为
，Li2S 晶体密度为
。下列说法错误的是
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A. S2-的配位数是8 B. B 点的原子分数坐标为
C. 该晶胞参数
为：
D. Li2S 晶胞在
方向的投影图为
【变式训练3·变思维】(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
考点二 常见晶体的结构与性质
知识点1 分子晶体与共价晶体
1．晶体的分类
（1）分类依据：根据晶体的构成粒子和粒子间的相互作用力的不同，将晶体分为如下5 种：分子晶体、
原子晶体、离子晶体、金属晶体、混合晶体、过渡晶体
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（2）常见类别：金属晶体（金属单质）、分子晶体（非金属单质、共价化合物）、离子晶体（离子化合
物）。
2．分子晶体
（1）构成微粒及主要性质
构成微粒
粒子间的相互作
用力
(某些含氢键)
硬度
熔、沸点
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
①所有 ，如水、硫化氢、氨、甲烷等。
②部分 ，如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷
(P4)、C60等。
③部分 ，如CO2、SO2、P4O6、P4O10等。
④几乎所有的酸，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
⑤绝大多数 的晶体，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等
（2）常见几种分子晶体结构分析
晶体
晶体结构
结构分析
干冰
①每 个CO2分子构成1 个立方体且在6 个面的面心又各有1 个
CO2分子，每个晶胞中有 个CO2分子
②每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有 个
③密度＝
g·cm－3(a 为晶胞边长，NA为阿伏
加德罗常数的值)
白磷
①面心立方最密堆积
②密度＝
(a 为晶胞边长，NA为阿伏加德
罗常数)
冰
①每个水分子与相邻的 个水分子以氢键相
连接
②每个水分子实际拥有 个“氢键”
③冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分
子与周围四个水分子形成氢键
3．共价晶体
（1）构成微粒及主要性质
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构成微粒
粒子间的相互作用力
硬度
熔、沸点
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）常见几种共价晶体结构分析
晶体
晶体结构
结构分析
金
刚
石
硅
晶
体
原子半径(r)与边
长(a)的关系：
a=8r
①每个碳与相邻4 个碳以共价键结合，形成 体结构，键角均
为
②金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1 个C 原子，晶胞内部有4 个
C 原子，每个金刚石晶胞中含有8×＋6×＋4＝8 个碳原子，最小的碳
环为6 元环，并且不在同一平面(实际为椅式结构)，碳原子为
杂化
③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
④C 原子数与C—C 键数之比为1∶2，12g 金刚石中有2 mol 共价键
⑤密度＝
g·cm－3(a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗
常数的值)
SiO2
①SiO2晶体中最小的环为 元环，即：每个12 元环上有6 个O，
6 个Si
②每个Si 与 个O 以共价键结合，形成 体结构，每个正四
面体占有1 个Si，4 个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2
③每个Si 原子被 个十二元环共用，每个O 原子被 6 个十二元
环共用
④每个SiO2晶胞中含有 个Si 原子，含有 个O 原子
⑤硅原子与Si—O 共价键之比为1：4，1mol SiO2晶体中有4mol 共
价键
** 错误的表达式 **密度＝
(a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常
数的值)
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SiC
BN
AlN
①每个原子与另外4 个不同种类的原子形成 体结构
②密度：ρ(SiC)＝；ρ(BN)＝；
ρ(AlN)＝ (a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
③若Si 与C 最近距离为d，则边长(a)与最近距离(d)的关系：
a=
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”， 小分子存在；而分子晶体中 真
实的分子。
②共价晶体的化学式 表示实际组成，只表示组成原子的 ，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 。
③由原子构成的晶体 是共价晶体，如稀有气体组成的晶体属于 晶体。
知识点2 金属晶体与离子晶体
1．金属晶体
（1）构成微粒及主要性质
构成微粒
金属 、
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 ，有的很
溶解性
难溶于常见溶剂
导电、导热性
电和热的
物质类别及举例
金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)
（2）常见几种金属晶体结构分析
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
2r＝
74%
Li、Na、
K、
Ba
2r＝
68%
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Mg、Zn、
Ti
-
74%
Po
2r＝a
52%
2．离子晶体
（1）构成微粒及主要性质
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
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）常见几种离子晶体结构分析
晶体
晶体结构
结构分析
NaCl
①一个NaCl 晶胞中，有 个Na+，有 个Cl－
②在NaCl 晶体中，每个Na+同时强烈吸引 个Cl－，形成正八
面体形； 每
个Cl－同时强烈吸引 个Na+
③在NaCl 晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为6、6
④在NaCl 晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有
个，
每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有 个
⑤密度＝
(a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的
值)
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CsCl
①一个CsCl 晶胞中，有 个Cs+，有 个Cl－
②在CsCl 晶体中，每个Cs+同时强烈吸引 个Cl－，即：Cs+的配
位数为 ， 每个Cl－ 同时强烈吸引 个Cs+，即：Cl－的配
位数为
③在CsCl 晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有
个，形成 体形，在CsCl 晶体中，每个Cl－周围与它最
接近且距离相等的Cl－共有 个
④密度＝
(a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
ZnS
①1 个ZnS 晶胞中，有 个S2－，有 个Zn2＋
②Zn2＋的配位数为 ，S2－的配位数为
③密度＝
(a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
CaF2
①1 个CaF2的晶胞中，有 个Ca2＋，有 个F－
②CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是 ，F－
的配位数是
③密度＝ (a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数
的值)
得分速记
①离子晶体中 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 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。
④含有金属离子的晶体 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 的个数比，而不是表示其分子组成。
知识点3 过渡晶体与混合型晶体
1．混合型晶体——石墨的结构特点
（1）石墨晶体结构模型：
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（2）结构特点：
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12 g 石墨晶体中含 个C—C 共价键。
⑤石墨p 轨道中的电子在电场中能沿整个平面方向 移动，但电子不能从一个平面 到另一个平
面。故石墨具有良好的导电性、润滑性。同时还具有 熔、沸点，其熔点比金刚石的还 。
2．过渡晶体
（1）纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的 晶体。如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 键，也不是纯粹的 键，这些
晶体既不是纯粹的 晶体也不是纯粹的 晶体，只是离子晶体与共价晶体之间的 晶体。Na2O
更偏向 晶体，Al2O3 更偏向 晶体。
知识点4 四种晶体的性质与判断
1．四种晶体比较
类型
比较
分子晶体
共价晶体
金属晶体
离子晶体
概念
分子间以分子间作
用力相结合的晶体
相邻原子间以共价
键相结合而形成空
间网状结构的晶体
通过金属离子与自由电
子之间的较强作用形成
的晶体
阳离子和阴离子
通过离子键结合
而形成的晶体
构成粒子
粒子间的相互
作用力
范德华力(某些含氢
键)
共价键
金属键
离子键
物
理
性
质
硬度
较小
很大
有的很大，有的很小
较大
熔、沸
点
溶解性
相似相溶
难溶于任何溶剂
难溶于常见溶剂
大多易溶于水等
极性溶剂
导电、
导热性
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
物质类别
及举例
大多数非金属单
质、气态氢化物、
部分非金属单质
(如金刚石、硅、
金属单质与合金(如
Na、Al、Fe、青铜)
金属氧化物(如
K2O 、Na2O) 、
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酸、非金属氧化物
(SiO2除外)、绝大多
数有机物(有机盐除
外)
晶体硼)、部分非
金属化合物(如
SiC、SiO2、BN、
Si3N4)
强碱(如KOH、
NaOH)、绝大部
分盐(如NaCl)
2．晶体类别的判断方法
（1）依据物质的分类判断：
①金属单质、合金是 晶体。
②离子化合物是 晶体。
③非金属单质和共价化合物大部分是 晶体。
④部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、所有的酸、绝大多数有机物的晶体是 晶
体。
⑤常见的原子晶体：硼(B)、硅(Si)、金刚石、金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)
（2）依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断：由阴、阳离子形成的离子键构成的晶体为 晶体；由
原子形成的共价键构成的晶体为 晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为 晶体；由金属阳
离子、自由电子以金属键构成的晶体为 晶体
（3）依据晶体的熔点判断：不同类型晶体熔点共价晶体 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 ，铯等熔点很 。
（4）依据导电性判断：
①离子晶体溶于水和熔融状态时均能 。
②原子晶体一般为
③分子晶体为 ，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 ，也能导电。
④金属晶体是电的 。
3．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、沸点差别很大。
（2）同种晶体类型熔、沸点的比较——比较晶体内微粒之间相互作用力的大小
共价晶体
看共价键的强弱，取决于键长，即：成键原子半径大小。如熔点：金刚石 碳化
硅 晶体硅
离子晶体
衡量离子晶体稳定性的物理量是 。 越大，形成的离子晶体越
，熔点 ，硬度 。
一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小， 越大，离子间的作
用力就 ，离子晶体的熔、沸点就越 ，如熔点：MgO NaCl CsCl
看分子间作用力 (一般先 后 最后 )
a．分子间作用力越大，物质的熔、沸点 ；具有分子间氢键的分子晶体熔、
沸点反常得高，如H2O H2Te H2Se H2S
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分子晶体
b．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点 ，如SnH4
GeH4 SiH4 CH4
c．组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点
，如CO N2
d．在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点 ，如正戊烷 异戊烷
金属晶体
看金属键的强弱，金属离子半径越小，所带电荷数越多，其金属键 ，熔、
沸点就 如熔、沸点：Na Mg Al
考向1 考查晶体类型的判断及常见晶体比较
例1（2025·重庆·高考真题）化合物X 的晶胞如图所示，下列叙述正确的是
A．X 中存在
键
B．X 属于混合型晶体
C．X 的化学式可表示为
D．X 中C 原子上有1 对孤电子对
【变式训练1·变考法】（2025·四川南充市·一诊）干冰晶体的晶胞如图1 所示，形状是边长为
的立
方体，沿AB 连线方向的投影图如图2 所示。下列说法错误的是
A. 该晶体为分子晶体
B. 晶胞沿AB 连线旋转
可与旋转前重合
C. 该晶体中每个CO2分子周围有12 个紧邻分子
D. 该晶体的密度为
【变式训练2·变考法】（2025·四川·八省押题预测卷）冰晶石(Na3AlF6)的晶胞结构如下图所示。下列说法
正确的是
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A．
晶体属于混合型晶体
B．与浓硫酸共热，可产生HF 气体
C．Cl 原子的3p 能级给出电子对能力比F 原子的2p 能级弱，故不存在Na3AlCl6
D．Na3AlCl6晶体中，Al 原子中的2d、3s、3p 等轨道进行杂化形成6 个杂化轨道
考向2 考查晶体熔沸点高低的比较
例2（2024·四川乐山·二模）根据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
2 573
＞3 500
1 410
沸点/℃
180
57
2 823
5 100
2 628
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 键的强度比晶体硅中的Si—Si 键弱
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：
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。
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。
原子晶体：原子半径越小，键长越短，熔沸点越高。
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】(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
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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
【变式训练2·变考法】（2025•四川南充第一中学•二模）氮化硼(BN)晶体有多种相结构。它们的两种晶体
结构如图所示。关于这两种晶体的说法，不正确的是
A. 六方相氮化硼含有BN 小分子
B. 六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
C. 立方氮化硼中熔点高、硬度大
D. 六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电，原因是没有可以自由移动的电子
【变式训练3·变题型】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 SiCl
4 (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__________________________________________。
1．(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
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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
2．（2025·安徽卷）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)。
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．
碘晶体中有
个“卤键”
D．碘晶体的密度为
3．(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
4．(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
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
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5．(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
6．(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
7．(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。
8．（2024·贵州卷）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)][K@Au12Sb20]。其阴离子
[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是
A．富勒烯C60是分子晶体
B．图示中的K+位于Au 形成的二十面体笼内
C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体
D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA 族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3
9．（2024·湖北卷）黄金按质量分数分级，纯金为
。
合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方
晶胞。下列说法错误的是( )
A．I 为
金
B．Ⅱ中
的配位数是12
C．Ⅲ中最小核间距
D．I、Ⅱ、Ⅲ中，
与
原子个数比依次为
、
、
10．（2024·安徽·高考真题）研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(
)，其立方晶胞
和导电时
迁移过程如下图所示。已知该氧化物中
为
价，
为
价。下列说法错误的是( )
A．导电时，
和
的价态不变
B．若
，
与空位的数目相等
C．与体心最邻近的O 原子数为12
D．导电时、空位移动方向与电流方向相反
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