第六章 化学键 分子和晶体的结构与性质
第 1 节 化学键
5%# 或配位体 以配位键结合形成的化合物称为
)
配位化合物 简称配合物 如
一、化学键的分类 , . :
F
.J . ' <$V /) >40
.2K
. F F *.
J J ' * *
F
F '
J
J
L J
注意 配位数是指中心原子(或中心离子)周围配
LFB
①
.2K 位原子的数目.有些配合物中的配位体不止一种,计算
配位数时要将各种配位体都计入(注意外界离子不属于
FJF
配位体),如[ ( )( )] 、[ ( ) ]
CoNH３ ４ H２O２ Cl２ CrH２O５ClCl２
二、化学键及物质的表示方法 中 ２＋ 与 ３＋ 的配位数均为 .
Co Cr ６
配位体中两端均有孤电子对时,一般电负性小的原子
1.共价键 ②
为配位原子,如配位体 中的 为配位原子.
CO C
共价键类型
2.离子键、金属键
(１)
σJ DE-F 离子键 阴 阳离子之间的静电作用 成键
DE (１) : 、 .
F ?J DE55F 条件为成键原子所属元素电负性差值较大
.
J
金属键 金属阳离子和自由电子之间的一种
1 J **/ (２) :
*
电性作用 存在于同种金属元素原子之间或
/ ,
L J **/
不同种金属元素原子 合金 之间
( ) .
注意 共价键成键规律:共价单键是 键; 个共价
3.物质的表示方法
σ １
双键中有 个 键、 个 键; 个共价三键中有 个
１ σ １ π １ １ σ 电子式 如
键、 个 键.
２ π
(１) : Cl→Cl,N２→N⋮⋮N,CO２→
共价键的键参数及对分子性质的影响
(２)
OCO,HClO→HOCl,NaCl→
J6
J JJ +/ + Na ＋ [ C l ] － 等 .
B
+/K4 电子式的书写方法如下
J> :
+ *F 2
配位键 一种特殊的共价键 由一方提供孤
0
(３) : ,
电子对 另一方接受孤电子对形成 电子对 F
, “ FK.+*.0
K.
给予 接受 键 配位键可表示为 其
— ” . A→B, * +* 2
LF
中 是能够提供孤电子对的原子或离子 0 U*<>U >
A ,B K.
+*8
是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子
** KU
或离子
. 'B + J*
配合物 通常把金属离子或原子 称为中心
: ( . *KK.+*3 5U
离子或原子 与某些分子或离子 称为配体 ' , +.6
) (
５２ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
结构式 电子式中共用电子对用短线 代 属于共价化合物
(２) : “—” A．
替 省略未成键电子 如 个该分子中含 个 键
, , HCl→H—Cl, B．１ ６ σ
该分子中只有极性键
H C．
该物质完全燃烧得到
D．８．６g ６．７２LCO２
NH３→H N H. 答案 A
电子式书写易错点
(３) ２ 水解反应的化学方程式为
．BCl３ BCl３＋３H２O
易错点 示例
下列说法错误的是
B(OH)３＋３HCl, ( )
错写成
混淆离子化合物 NaCl NaCl
的原子结构示意图为
与共价化合物 A．Cl
错写成
＋ ２－ ＋
H２O H [O] H
的空间填充模型为
Cl B．H２O
错写成
漏写未参与成键 CCl４ ClCCl
Cl
的电子对 Cl 的电子式为
错写成 C．BCl３ C l B C l
NH３ HNH
OH
H
分子中原子排列 的结构简式为
错写成
D．B(OH)３ HO B OH
顺序错误 HClO HClO 答案 C
错写成 ３反应
Na２S Na２ ＋ [ S ] ２－ ． NH４Cl＋NaNO２ NaCl＋N２↑＋２H２O
错误合并同种离子 应用于石油开采 下列说法正确的是
. ( )
错写成
２＋ －
MgCl２ Mg [C
l]２
的电子式为 H
＋
即练即清 A．NH４ HNH
学生用书 P51
H
中 元素的化合价为
１碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重 －
B．NO２ N ＋５
．
分子中存在 键
要添加剂 其结构如图所示 下列有关该物
C．N２ NN
, .
为非极性分子
质的说法正确的是 D．H２O
( ) 答案 C
第六章 化学键 分子和晶体的结构与性质 ５３
第 2 节 分子结构与性质
5%# 注意 对于阳离子,a 中心原子价电子数 离子
＝ －
电荷数;对于阴离子,a 中心原子价电子数 离子
一、价层电子对互斥（VSEPR）模型 ＝ ＋|
电荷数 .
1.理论要点 |
电子式或结构式法 写出电子式或结构式
价层电子对在空间上彼此相距最远时 排斥 (２) : ,
(１) ,
观察 键电子对数和中心原子上的孤电子
力最小 体系的能量最低
σ
, .
孤电子对的排斥力较大 孤电子对越多 排 对数 两者相加即可
(２) , , , .
斥力越强 键角越小 二、杂化轨道理论
, .
2.中心原子价层电子对数的计算方法 1.理论要点
公式法
中心原子上若干不同类型 主要是 轨道
(１)
( s、p )、
能量相近的原子轨道混合起来 重新组合成同
,
等数目 能量完全相同的新轨道
、 .
2.杂化轨道类型 2.氢键
TQ DE*TDE QDE 9):U9: /0'U
=."
TQ 5U DEK>cU =.JU=.!J
,3
1 !J K!J
TQ DE*TDE QDE
TQ 5U DEK>cU !JJU +N
'
L>
TQ DE*TDE QDE
K!J'B+&!%PU
TQ 5U DEK>cU 'B
!+#? U!J
L B+
'B+&!%K
3.中心原子的杂化轨道数
注意 分子的稳定性与共价键有关,与范德华力或氢
杂化轨道用来形成 键和容纳孤电子对 所以
键无关.
σ ,
有关系式 杂化轨道的数目 中心原子上的孤 四、分子的性质
: ＝
电子对数 中心原子的 键电子对数 与中心
1.分子的手性
＋ σ (
原子直接相连的原子个数 中心原子的价层
当碳原子所连接的四个原子或原子团均不相
)＝
电子对数
同时 这样的碳原子称为手性碳原子 不对称
, (
4.分子（AB 型）、离子（ABm±型）的空间结构
n n 碳原子 含有手性碳原子的分子不一定为手
).
分析示例
性分子 有手性异构体的分子为手性分子
; .
中心原子价层 注意 手性碳原子一定是饱和碳原子.
电子对数(n) ２ ３ ４ 2.分子的极性
中心原子的 极性分子 正 负电中心不重合 如
２ ３ (１) : 、 . NH３、
杂化轨道类型 sp sp sp
H２O、HCl.
中心原子 键
非极性分子 正 负电中心重合 如
σ
电子对数 ２ ３ ２ ４ ３ ２
(２) : 、 . H２、
Cl２、BF３、CH４、CO２.
中心原子孤
注意 键的极性对化学性质的影响
电子对数 ０ ０ １ ０ １ ２
酸性强弱 理论解释
直线
VSEPR 平面三角形 四面体形 电负性 ,键的极性 —
模型名称 形 F＞Cl F C＞
— ,使得极性 — —,
CF３COOH＞ Cl C F３C ＞Cl３C
平面 的羧基中的羟基的极性
分子或离子 直线 四面 三角 CCl３COOH CF３COOH
三角 形 形 更大,更易电离出
＋
空间结构 形 V 体形 锥形 V H
形
极性 — — —,
CCl３COOH＞ Cl３C ＞Cl２HC ＞ClH２C
极性越强,羧基中的羟基的极性越
实例 ２－ CHCl２COOH＞
CO２ CO３ SO２ CH４ NH３ H２O 大,越易电离出
＋
CH２ClCOOH H
三、分子间作用力
烷基是推电子基团,烷基越长推电子效
HCOOH＞
1.范德华力 应越大,使羧基中的羟基的极性越小,
CH３COOH＞
越难电离出
一般来说 组成和结构相似的物质 相对分子 ＋
, , CH３CH２COOH H
质量越大 范德华力越强 物质的熔 沸点越 3.溶解性
, , 、
高 相对分子质量接近时 分子极性越强 范德 相似相溶 规律 非极性溶质一般能溶于非极
; , , (１)“ ” :
华力越强 性溶剂 极性溶质一般能溶于极性溶剂 如卤
. , .
５４ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
素单质可溶于 乙醇 甲醛可溶于水 相 /
CCl４, 、 .“
0/ /0
似相溶 也适用于分子结构的相似性 /0
” .
氢键 溶质与溶剂形成氢键时可以增强溶质
分子中 间形成的共价键是非极性键
(２) :
A． N、O
的溶解性 分子中四个氮原子共平面
.
B．
五、超分子 该分子中的中心氮原子采取 杂化
３
C． sp
1.概念 该物质含有约 个原子
２２
D．１５．２g ６．０２×１０
超分子是由两个或两个以上的分子相互 组合 答案 C
“ ”
在一起形成的具有特定结构和功能的聚集体
２下列物质结构与性质或物质性质与用途具有
. ．
对应关系的是
2.超分子内分子间的作用力
( )
具有还原性 可作为氢氧燃料电池的燃料
超分子内部分子之间通过非共价键相结合 包 A．H２ ,
,
氨极易溶于水 液氨可用作制冷剂
括氢键 静电作用 疏水作用以及一些分子与 B． ,
、 、
分子之间形成氢键 的热稳定
金属离子形成的弱配位键等 C．H２O ,H２O(g)
. 性比 的强
3.超分子的重要特征 分子识别 自组装 H２S(g)
: 、 . 中的 原子与 形成配位键
＋
4.超分子的应用 D．N２H４ N H ,N２H４
具有还原性
杯酚 可用于分离 和
①“ ” C６０ C７０. 答案 A
冠醚识别碱金属离子 冠醚能随环的大小不
② : ３资源化利用 是实现 碳中和 的重要途
． CO２ “ ”
同而与不同的碱金属阳离子作用 将阳离子以
径 光催化转化为 的原理为
,
,CO２ CH４ CO２＋
及对应的阴离子都带入有机溶剂中 因而成为 光
, 下列有关
有机反应中很好的催化剂 ４H２ 催化剂 CH４＋２H２O. CO２、
.
的说法正确的是
即练即清 CH４ ( )
学生用书 P53
的空间结构是 形
A．CO２ V
１科学家研制出可望成为高效火箭推进剂的
是极性分子
．
B．CH４
如图 已知该分子中
电负性
N(NO２)３( ). N—N—N
C． :O＞C
的键角都是 ° 下列有关 的说 转化为 体现了 的还原性
１０８．１, N(NO２)３
D．CO２ CH４ CO２
法正确的是 答案 C
( )
第六章 化学键 分子和晶体的结构与性质 ５５
考法突破 9 杂化轨道类型及分子极性的判断
一、杂化轨道类型判断 续表
分子或离子 中心原子杂
1.根据中心原子的价层电子对数判断
常见分子或离子
的空间结构 化轨道类型
价层电子对数
２ ３ ４
－
中心原子的杂化轨道类型 sp sp ２ sp ３ 平面三角形 BF３ ２ 、 － B 等 Cl３、SO３、NO３ 、 sp ２
CO３
2.根据分子或离子的空间结构判断
－
正四面体形 CH４、CCl４、SiF４、ClO４ 、
３
分子或离子
常见分子或离子
中心原子杂
SO ２ ４ － 、PO ３ ４ －
等 sp
的空间结构 化轨道类型
２－
直线形 CO２、CS２、BeCl２、HCCH、 三角锥形 NH３、NCl３、PH３、SO３ 、 ３
等 sp －
等 sp
ClO３
HCN
注意 对于 形结构,中心原子的杂化轨道类型可 即练即清
V 学生用书 P54
能是 (例如 ),也可能是 (例如 ).
２ ３
sp SO２ sp H２O 典例 1 ( 山东,, 分)下列分子属于极性分
3.根据结构式判断 ２０２３ ３２
子的是
对于能够明确结构式的分子或离子 杂化轨道 ( )
,
数n 中心原子的 键数 中心原子的孤电 A．CS２ B．NF３ C．SO３ D．SiF４
＝ σ ＋ 答案 B
子对数
.
/) 变式 1 同为分子极性分析，变分析对象 涉及非
:
型分子 ( 深圳二调, 节选) 铑锰
/ / AB n ２０２３ １８ (６)
催化剂可催化反应
:CO２＋４H２ CH４＋
)/ / /) 下列有关该反应的说法正确的是
２H２O.
例如三聚氰胺分子 结构如图 中 环外氮原子形 填标号
( ) , ( ).
成 个 键 用去基态氮原子 个价电子中的 存在极性共价键的断裂与形成
３ σ , ５ ３ A．
个 余下 个孤电子对n 则环外氮原子采用 所有分子均为非极性分子
, １ ,＝４, B．
杂化 环上氮原子形成 个 键和 个 键 含碳化合物中心原子杂化轨道类型有 与
sp ３ ; ２ σ １ π , C． sp sp ３
用去基态氮原子 个价电子中的 个 余下 个 的 模型为 形
５ ３ , １ D．H２O VSEPR V
孤电子对n 则环上氮原子采用
２
杂化 催化剂可降低该反应的焓变 从而增大反应
,＝３, sp . E． ,
4.应用取代法判断 速率
以熟悉的分子为原型 用其他原子或原子团取代 答案
, (６)AC
原型分子中的部分原子或原子团 得到的新分子 典例 2 ( 山东,, 分)关于
, ２０２１ ９２ CH３OH、N２H４
的中心原子与原型分子对应的中心原子的杂化轨
和 的结构与性质 下列说法错误
(CH３)２NNH２ ,
道类型相同 如 中的 采用 杂化 而
３ 的是
. :H２O O sp , ( )
可看作用 个 取代了 分子中的
为极性分子
H２O２ １ —OH H２O
A．CH３OH
个 故 中的 也同样采用 杂化
１ —H, H２O２ O sp ３ . 空间结构为平面形
二、分子极性判断
B．N２H４
的沸点高于
1.共价键极性与分子极性的关系 C．N２H４ (CH３)２NNH２
和 中 杂化方
U)$M/0*#S0 D．CH３OH (CH３)２NNH２ C、O、N
式均相同
7U)0)44000
F
>JU/)1)0 答案 B
LU$)$M$)$M0
J
U)00
变式 2 同为杂化方式分析，变分析方法
:
通过结
F
BU$M/1*0 构判断杂化方式 ( 广东二模,)一种具有
L ２０２３ ４
L ,3U$0$4$)0 荧光性能的配合物的结构如图所示 下列有关
.
L>U#' 0 该配合物的说法不正确的是
J LU$)$$M$'0 ( )
2.判断 AB 型分子极性的经验规律
n
一般来说 若中心原子 的化合价绝对值等
(１) , A
于该元素所在的主族序数 则为非极性分
,
子 否则为极性分子
, .
一般来说 若中心原子 无孤电子对 则该
(２) , A ,
分子为非极性分子 有孤电子对 则为极性
; ,
分子 配位原子为
. A． N、O
５６ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
碳原子的杂化方式为 配体中含有两个手性碳原子
２ ３
B． sp、sp D．
基态 原子核外有 种空间运动状态的电子 答案 D
C． N ５
第六章 化学键 分子和晶体的结构与性质 ５７
考法突破 10 键参数大小的比较 大 π 键分析
一、键参数大小的比较 二、大 π 键分析方法
1.键长大小的比较 1.大 π 键的基本概念与表示方法
+.
1 +JUJ+
BUJJB-$$ $4JU U =+
!D *$+4J+U +QDEUEQDE,F
?JU/. ?J
JJU$$ $4J
* , +KJU LUF
* JJJ JJJ JJJJJU TQ TQ
!D $$ $$ $$
PO N?J+U
N
2.键角大小的比较
O?J+*U
=."
不同杂化轨道类型的键角大小 O NU?J+*
２ ３
(１) :sp＞sp＞sp.
QDE,+
(２)
2.大 π 键中电子数的确定方法
*BUJ>BU)0 /)
电子式法 结合原子的电子式 分析原子在
*, U U (１) : ,
D
, U,+*B 形成 键后剩余的价电子 从而确定参与形
E σ ,
1 +*BBUJ>BU)0 )4 成大 键的电子数
π .
*, U, U
,
U, +*B
以吡咯 为例 分析其中的大 键
+*BBUJ*KC.BEU
( ) , π :
BUJ>BU/' /$M +JU
0 -EJUJ
在同一分子中 多重键电子斥力大 键角大
(３) , , . J+*
例如二氯甲醛 分子中键角大小 单
(COCl２) :
键 双键 单键 单键
— ＞ — .
3.键能大小的比较
共价键越稳定 键能越大
(１) , .
4@?J+*8
一般来说 键长越短 键能越大
(２) , , . J *U
A*?JU
+-U8*U
0
*?JU
+!
?J+*f U
+?J=.Π
公式法 变式 1 同键角大小的比较，变考查角度 分子内
(２) :
中心原子的 键角大小的比较 ( 湛江一模, )乙二胺
计算公式 ２０２３ １１
杂化方式
NH２
大 键电子数 价电子总数 是一种重要的有机化工原料
π ＝ －２× (H２N ) ,
键总数 端位原子总数
２
sp σ －４× －２× 下列关于乙二胺的说法不正确的是
中心原子未参与成键的杂化轨道数 ( )
易溶于水 其水溶液显碱性
大 键电子数 价电子总数 A． ,
π ＝ －２× 键角大于 键角
键总数 端位原子总数 B．H—C—H H—N—H
sp σ －２× －２×
中心原子未参与成键的杂化轨道数 第二周期中第一电离能大于 小于 的元
C． C N
素只有一种
注意 等少数分子不能用该方法计算.
①NO２
中 提供孤电子
“端位原子总数”仅需计入参与形成大 键的端位原 ２＋
② π
D．[Cu(H２NCH２CH２NH２)２] ,
子.如苯中端位原子为 ,没有参与形成大 键,则苯中 对形成配位键的是
H π Cu ２＋
的端位原子总数按 处理.
０ 答案 D
若中心原子采取 杂化,则计算出的大 键电子数为
③
两个互相垂直的大
sp
键的电子总数,故每个
π
大 键的电 典例 2 ( 山东,, 分) 无机苯 的
π π ２０２０ ７２ B３N３H６( )
子数为总数的一半. 结构与苯类似 也有大 键 下列关于
, π . B３N３H６
的说法错误的是
示例 吡啶 分子的中心原子 和 ( )
１: ( / ) C N 其熔点主要取决于所含化学键的键能
A．
均采取 ２ 杂化 有 个 ２ 杂化轨道未参 形成大 键的电子全部由 提供
sp ,N １ sp B． π N
与成键 端位原子 未参与形成大 键 则 分子中 和 的杂化方式相同
, H π , C． B N
大 键电子数 故 分子中所有原子共平面
π ＝３０－２×１１－０－２×１＝６, D．
吡啶分子中的大 键为 ６ 答案 A
π Π６.
示例 分子的中心原子 采取 杂化 端
变式 2 同大 π 键分析，变考查内容 涉及大 π
２:CO２ C sp , :
位原子 参与形成大 键 则大 键电子数
O π , π ＝ 键对物质性质的影响 ( 梅州质检, )下列
２０２３ １２
故 分子中存在
１６－２×２－２×２－０＝８, CO２ 事实与解释或结论不相符的是
( )
两个互相垂直的
４
Π３. 选项 事实 解释或结论
注意 对于阴、阳离子,其参与形成大 键的电子数
苯分子中含有大 键而没
π 苯不能使酸性高 π
要相应加上或减去其所带电荷数.
有碳碳双键 大 键稳定性
A 锰酸钾溶液褪色 , π
较强
即练即清
学生用书 P56
是极性分子 中只含有极性键
B H２O２ H２O２
典例 1 ( 广东四校联考, 改编)铬离子能形 水分子中 的孤电子对数
２０２３ ５ 键角 O
C :H２O＜NH３ 比氨分子中 的多
成 多 种 配 位 化 合 物 下 列 关 于
N
, 取 溶 液 中 存 在 平 衡
的说法正确的是 ２mL０５．molL －１ CuCl２ :
[Cr(NH３)３(H２O)２Cl] ２＋
CuCl２
溶液于试管
[Cu(H２O)４]
２＋
(
蓝 色
)＋
中 进行加热 发现 黄色
( ) , , ４Cl － [CuCl４] ２－ ( )＋
中 的化合价为 溶液颜色变为黄绿 H 在其他条
A．[Cr(NH３)３(H２O)２Cl] ２＋ Cr ＋２ D 色 后将试管置于 ４ 件 H 不 ２O 变 时 Δ 升 ＞ 高 ０, 温度 平衡
中铬离子的配位数是 ; , ,
２＋
B．[Cr(NH３)３(H２O)２Cl] ５ 冷水中 溶液颜色 向吸热反应方向移动 降低
, ,
的沸点比 的低 又由黄绿色转变为 温度 平衡向放热反应方向
C．NH３ H２O ,
与 的键角相同 蓝绿色 移动
D．NH３ H２O
答案 C 答案 B
５８ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
第 3 节 晶体结构与性质
5%# 续表
晶体 晶体结构 晶体详解
1.晶体
结构特征 原子在三维空间里呈周期性有序 个 分子
(１) : (１)８ CO２
构成立方体且在
排列 ６
. 分 个面心又各有 个
１
性质特征 有自范性 固定熔点 各向异性 子
干冰 分子
(２) : 、 、 . 晶 CO２
获得途径 熔融态物质凝固 气态物质凝华 体 每个 分子
(３) : 、 、 (２) CO２
周围等距且紧邻的
溶质从溶液中析出
.
分子有 个
结构测定 射线衍射实验 CO２ １２
(４) :X .
2.晶胞
每个
＋ －
概念 描述晶体结构的基本单元 (１) Na (Cl )
(１) : . 周围等距且紧邻的
常见晶胞在晶体中的排列呈 无隙并置 一 有 个
－ ＋
(２) “ ”, Cl (Na ) ６
构成正八面体
般为平行六面体 ( ),
.
NaCl 每个 周
＋ －
3.典型晶体模型 型 Na (Cl )
围等 距 且 紧 邻 的
晶体 晶体结构 晶体详解 ＋ － 有 个
Na (Cl ) １２
每个晶胞中含
(２)
离
每个 与相邻 个 ＋ 和 个 －
(１) C ４ 子 ４ Na ４ Cl
个 以共价键结 晶
C 体
合 形成正四面体
, 每个
＋ －
结构 ３ 杂化 (１) Cs (Cl )
(sp ) 周围等距且紧邻的
最小碳环由 个
金 (２) ６ 有 个
－ ＋
刚 组成且不在同一 Cl (Cs ) ８ ,
石 C 每个 ＋ － 周围
平面内 CsCl Cs (Cl )
型 等 距 且 紧 邻 的
每个 参与
(３) C ４ 有 个
＋ －
个 键的形成 Cs (Cl ) ６
C—C , 每个晶胞中含
原子数与 (２) １
C C—C 个 个
共 键数之比为 Cs ＋ 、１ Cl －
１∶２
价
晶 4.过渡晶体和混合型晶体
体
每个 与 个 过渡晶体 四类典型晶体是分子晶体 共价
(１) Si ４ O (１) : 、
以共价键结合 形成 晶体 金属晶体 离子晶体 大多数晶体是它
,
、 、 ,
正四面体结构
们之间的过渡晶体 离子晶体和共价晶体
每个正四面体占 .
(２)
之间的过渡晶体中 化学键中离子键成分的
,
有 个 个 １
SiO２ １ Si,４ “ O”, 百分数越大 过渡晶体在性质上与纯粹的离
２
,
N N
(Si)∶ (O)＝１∶２ 子晶体越接近 通常当作离子晶体处理 离
最小环上有 , ;
(３) １２
个原子 即 个 子键成分的百分数越小 过渡晶体在性质上
, ６ O、 ,
个 与纯粹的共价晶体越接近 通常当作共价晶
６ Si ,
体处理
.
第六章 化学键 分子和晶体的结构与性质 ５９
注意 电负性的差值越大,离子键成分的百分数 6.典型晶体的结构、微粒间作用力及性质比较
越大.
类别 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
混合型晶体 像石墨这样 既有共价键又有
(２) : , 实例 金刚石
范德华力 同时还存在类似金属键的作用
CO２、H２O 、SiO２ Na、Cu NaCl、CsCl
, 构成 金属阳离子
分子 原子 阴 阳离子
力 兼具共价晶体 分子晶体 金属晶体特征
微粒 和自由电子 、
, 、 、
的晶体 称为混合型晶体
分子间作
, .
5.晶胞中微粒的配位数 微粒间 用力 范
( 共价键 金属键 离子键
作用力 德 华 力
晶体中原子 或分子 的配位数 、
(１) ( ) 氢键
)
若晶体中的微粒为同种原子或同种分子 则
, 影响作
某原子 或分子 的配位数指的是与该原子 相对分子 离子半径 离子半径
( ) 用力强 键长 原子 、 、
质 量 分 ( 离 子 所 带 离子所带电
或分子 最接近且等距离的原子 或分子 弱的 、 半径
( ) ( ) 子极性 ) 电荷数 荷数
因素
的数目 常见晶胞的配位数如下
. :
固 体 不 导
堆积 面心立方 不导电 一 般 不 导
简单立方堆积 体心立方堆积 , 电 在水溶
模型 最密堆积 导电性 酸 溶 于 电 个别为 导电 ,
, 液中或熔融
水导电 半导体
状态下导电
晶胞
不溶 活泼
示意图 相似 ( 多 数 易 溶
溶解性 不溶于水 金 属 与 水
相溶 于水
反应
)
配位数
６ １２ ８ 熔、
较低 高 差别较大 较高
离子晶体的配位数 沸点
(２)
一个离子周围最接近且等距离的异电性离 一般较大
硬度 较小 大 较大
部分较小
子的数目 常见离子晶体的配位数如下 ( )
. :
晶体 晶胞结构 配位数 即练即清
学生用书 P58
１下列各组物质的晶体类型相同的是
的配位数为 ． ( )
＋
Na 和 和
－ 的配位数 A．SiO２ SO３ B．I２ NaCl
NaCl ６,Cl
和 和
为
６ C．Cu Ag D．SiC MgO
答案 C
＋
的配位数为 ２单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型
Cs ．
的配位数
－ 超导材料 其晶胞如图 下列说法错误的是
CsCl ８,Cl
, .
为
８
( )
的配位数为
２＋
Zn
的 配 位 数
２－
ZnS ４,S
为
４
２＋ 的配位数为 位于元素周期表 区
Ca
的 配 位 数 A．S p
－
CaF２ ８,F 该物质的化学式为
为 B． H３S
４
位于 构成的八面体空隙中
C．S H
注意 型晶体中 、 的配位数相同. 该晶体属于分子晶体
AB AB D．
６０ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
答案 D 砷化镓属于金属材料
A．
３中国空间站天和核心舱的主要能量来源是砷 晶体类型为共价晶体
． B．GaAs
化镓 太阳电池阵 其中 与 同主 原子半径
(GaAs) , Ga Al C． :Ga＞As
族 与 同主族 的熔点为 第一电离能
,As N ,GaAs １２３８℃. D． :Ga＜As
下列说法错误的是 答案 A
( )
第六章 化学键 分子和晶体的结构与性质 ６１
考法突破 11 物质熔、沸点高低的比较
1.不同类型晶体
A．CH４＞C２H６
熔 沸点高低一般规律 共价晶体 离子晶体
、 : ＞ ＞ B．HF＞HCl
分子晶体 不同金属晶体熔 沸点差别较大
. 、 . C．H２S＞H２Se
2.同类型晶体
D．CH３CHCH３＞CH３CH２CH２CH３
JBUJJB-UJ6B
CH３
U&!%BPU&!%UF 答案 B
- 4J$ 4J
变式 1 同考法，变考查角度 涉及物质熔点高低
:
7KK.+*8BU. 的比较 ( 广州一模, )在 催
. ２０２３ １２ CoO x/MnO２
BU.JBU&!%B
化下醇的氧化氰化反应如图所示 下列叙述正
PU&!%U.H0 /B$M $T$M .
确的是
( )
N,6 K!JU86 0)
$P0.O0
0 /) Y 0 / )0
U&!%DPU+K! 0
JBBU&!%BPU&
!%)0 )4UF F8
Ⅰ Ⅱ
!JUK&!%U& 熔点
A． :Ⅰ＞Ⅱ
!%UE4 8*F 4 8*F 键角
B． :H２O＞NH３
86!JU3 3 ,
和 分子中 键数目相同
+'BU,BFBU8 C．Ⅰ Ⅱ σ
含有的元素中 的电负性最大
BU&!%BPU&!%
D．Ⅱ N
)* )#S )$M8,BFDU 答案 A
BU8BU&
变式 2 同考法，变晶体类型 离子晶体熔点高低
!%BPU&!%$0 / :
+&%U7JB 的比较 ( 深圳一模,)结构决定性质 是
２０２３ ６ “ ”
U!%BU!%U & & 化学学科的核心观念 下列有关性质的比较正
.
&
确的是
( )
在水中的溶解度 戊醇 乙醇
FK.BU.*8 A． : ＜
F
BUFJBU&!%BPU 熔点
B． :MgO＜CaO
&!%U"M .H /B 硬度 金刚石 碳化硅 硅
C． : ＜ ＜
第一电离能
即练即清 学生用书 P59 D． :Cl＜P＜S
答案 A
典例 ( 天津,, 分)下列物质沸点的比较
２０２２ ３３ ,
正确的是
( )
微专题 2 晶胞结构分析与计算
1.均摊法计算晶胞中粒子数目 3.晶体密度的计算
长方体 包括立方体 晶胞 根据晶胞的结构特点和有关数据 求算晶体的
(１) ( ) ,
密度 对于立方晶胞 可建立如下求算途径
6 U
. , :
M%
1A6 一个晶胞中的
粒子数目
6 U
求一个晶
1A6 摩尔质量
1 胞的质量 ←
晶体的
6 U 阿伏加德罗常数
L 密度 ←
1A6 求一个晶 晶胞边长
胞的体积 (或粒子半径)
F 1FA6 ←
N M
非长方体结构单元 得关系式 ρ × a表示晶胞边长 ρ 表
(２) :＝a３ N ( ,
× A
示密度 N 表示阿伏加德罗常数 N 表示一
, A ,
个晶胞所含基本粒子或特定组合的数目 M
,
表示摩尔质量 注意单位换算
). :１pm＝
－１０ －１２ －７ －９
１０ cm＝１０ m,１nm＝１０ cm＝１０ m.
4.截距法判断原子分数坐标
/ M%%U6J
2 @6DJUF / 2
- + UEDA
= D+LUL
C
D+C6DJ+UA
+
如图所示 通过体心 点的三个面在x轴
, M 、
注意 审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶体结
y轴和z轴上的截距均为１ 故 点的原子分
构”,若是分子结构,其化学式由图中所有实际存在的原 , M
２
子个数决定,且原子个数可以不互质(即原子个数比不约
数坐标是 １ １ １
简). ( , , ).
２ ２ ２
[
2.立方体中粒子周围粒子的个数判断
# $
" %
.
(
'
Z
& )
周围有 个 周围有 个 Y
(１)A ４ B,B １２ A.
周围有 个 周围有 个 注意 金刚石晶胞中体内原子分数坐标:/ 或 / .
(２)A ２ C,C ６ A. １４ ３４
周围有 个 周围有 个
(３)A ４ D,D ４ A.
周围有 个 周围有 个
(４)B ８ C,C ８ B.
周围有 个 周围有 个
(５)B ６ D,D ２ B.
周围有 个 周围有 个
(６)C １２ D,D ４ C.
６２ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
5.原子间距的计算方法 面心立方晶胞
(２)
已知立方晶胞的边长为a 原子半径为r 根据
, ,
原子所在的位置关系计算原子间的距离
.
四种常见类型
(１)
晶胞示意图 原子间最短距离(d)
d r a 即晶胞
简单立方 ＝２ ＝ ,
边长
俯视图 个顶点投影在正方形 个顶点上
d r ３a 即体 :８ ４ ,
体心立方 ＝２ ＝ ２ , 前后左右 个面心投影在正方形 个边的中
对角线长度的一半 ４ ４
点 上下 个面心投影在正方形中心
, ２ .
体对角线方向投影图 个顶点投影在
d r ２a 即面 (A→B):６
面心立方 ＝２ ＝ , 大正六边形顶点上 个面心投影在小正六边
２
对角线长度的一半
,６
形顶点上 另外 个顶点重叠在正六边形中心
, ２ .
金刚石晶胞
d r ３a 即体
(３)
＝２ ＝ ,
金刚石型 ４
对角线长度的１
４
根据截距法求出两原子的分数坐标 x y
(２) (１,１,
z x y z 再 按 照 公 式 d
１)、( ２, ２, ２), ＝
x x ２ y y ２ z z ２ a进
(１－ ２)＋(１－ ２)＋(１－ ２) ×
行计算
.
在晶胞结构图中作出适当的辅助线 构建直
(３) ,
俯视图 个顶点投影在正方形 个顶点上
角三角形进行计算 :８ ４ ,
. 前后左右 个面心投影在正方形 个边的
6.常见晶胞结构模型图的坐标轴方向（俯视图） ４ ４
中点 上下 个面心投影在正方形中心 体
和体对角线方向投影图 , ２ ,
内的 个投影在 个小正方形中心
体心立方晶胞 ４ ４ .
(１) 体对角线方向投影图 个顶点投影
(A→B):６
在大正六边形顶点上 个面心投影在小正
,６
六边形顶点上 个小立方体体心投影在小
,３
正六边形互不相邻的 个顶点上 另外 个
３ , ２
顶点和 个小体心重叠在正六边形中心
１ .
即练即清
俯视图 个顶点投影在正方形 个顶点上 学生用书 P61
:８ ４ ,
体心投影在正方形中心 典例 1 ( 湖北, , 分)某立方晶系的锑钾
. ２０２１ １０３
体对角线方向投影图 个顶点投影 合金可作为钾离子电池的电极材料
(A→B):６ (Sb－K) ,
在正六边形顶点上 另外 个顶点和体心重 图 为该合金的晶胞结构图 图 表示晶胞的
, ２ a , b
叠在正六边形中心 一部分 下列说法正确的是
. . ( )
第六章 化学键 分子和晶体的结构与性质 ６３
A B
图 图
a b
该晶胞的体积为a３
－３６ ３
A． ×１０ cm
和 原子数之比为
B．K Sb ３∶１
与 最邻近的 原子数为
C． Sb K ４ C D
解题导引 确定晶胞组成———均摊法
和 之间的最短距离为１a
D．K Sb pm
２ ;S
解题导引 确定晶胞组成———均摊法
0
$B
BQN , M% ;S 6;S+
4C L ;S f f
B C 6$B+ 6
L $B
f $B;S0
M% 4C 64C+
60+
L 4C f f F 0
F , /+
, 答案 ４０＋９１×３＋１６×８
/+ (６)①６ ② a ③D
４ －７ ３N
( ×１０ ) A
6,+f ３
典例 3 ( 湛江一模, 节选) 氮化镓是目
２０２４ １８ (６)
答案 B
前应用最广泛的半导体材料之一 目前广泛应
,
典例 2 ( 深圳一模, 节选) 某种掺杂
２０２４ １８ (６) 用于相控阵雷达 快速充电器等行业 氮化镓
、 .
的 晶胞如图所示 位于晶胞的面心
CaO ZrO２ ,Ca . 有不同的晶型 其中六方氮化镓和立方氮化镓
,
;S 之间可以相互转化
.
0
$B Z
(B
/ Y
#
"
[
晶体中每个 周围与其最近的 的个数为
① O O !J /!J
.
六方氮化镓晶体硬度极高 熔点为 其高
已知该晶胞为立方晶胞 晶胞中 与 的最 ① , １７００℃,
② , O Zr
温熔融物不导电 六方氮化镓属于 晶体
小间距为a 设N 为阿伏加德罗常数的
. .
nm, A
写出图中六方氮化镓结构单元的组成
值 该晶体的密度为 列出计
, gcm －３ ( ② : .
算式
). 已知 的分数坐标为 １ １ 请写出
(７)① AGa ( ,０, ),
如图所示结构 ;S0$B 与上述晶胞结 ２ ２
③ ( )
的分数坐标
构不一致的是 填标号 BN : .
( ).
若立方氮化镓的晶胞边长为a 则其密度
② nm,
为 列出计算式
３
g/cm ( ).
６４ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
解题导引 答案 共价
(６)① ②Ga６N６
３ １ １ ４×(７０＋１４)
(７)①( , , ) ②a３N －２１
４ ４ ４ A×１０
!J
M% (B
3 (B+
L (B
f f 3
F (B
+3
/ 3 /+ (B /
F / f
第六章 化学键 分子和晶体的结构与性质 ６５
