模块4　主题3　第1讲　晶体的结构 课件 2025高考化学一轮复习

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1. 能说出晶体与非晶体的区别；能结合实例描述晶体中微粒排列的周期性规律。2. 知道晶胞的含义；认识简单的晶胞并会计算晶胞中粒子的数目。3. 能借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型说明晶体中的微粒及微粒间的相互作用。
1. 晶体与非晶体的比较。
活动一 晶体与非晶体
对固体进行X－射线衍射实验
2. 获得晶体的途径通常有哪些？【答案】 ①熔融态物质凝固；②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；③溶质从溶液中析出。
1. 常见晶体类型的比较。
活动二 晶体的类型与粒子间的相互作用
Si、SiO2、金刚石
2. 晶体类型与构成粒子、粒子间作用力的关系。下面是某同学在本课题后的学习反思，请你指出哪些是不正确的？并予以纠正，或举出反例证明。(1) 离子晶体中一定含有金属阳离子。(2) 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体。(3) 共价晶体可能是单质，也可能是共价化合物。(4) 仅从化学式很难区分共价晶体和分子晶体。(5) 组成金属晶体的元素一定是金属元素。(6) 典型金属与非金属形成的化合物一般形成离子晶体。(7) 稀有气体形成的晶体属于共价晶体。(8) 晶体一般有固定的熔点，而非晶体没有。【答案】 (1) 不正确，也可能含NH等。 (2) 不正确， 金属晶体中也含有金属阳离子。 (7) 不正确， 稀有气体形成的晶体属于分子晶体。 (3)(4)(5)(6)(8) 正确。
1. 何谓晶胞？晶体中的晶胞是如何排列的？【答案】 描述晶体结构的基本单元叫晶胞。常规的晶胞都是平行六面体。晶体中晶胞的排列是“无隙并置”。
活动三 常见晶体的结构
2. 常见共价晶体、分子晶体、离子晶体的结构。(1) 下列是我们熟悉的一些物质的晶体结构。
(2) 根据上述①～⑤物质的晶胞结构，完成下表。
4个Na＋、4个Cl－
1个Cs＋、1个Cl－
8个Si、16个O原子　
(3) ⑥晶体是________，晶体类型为__________，1 ml该晶体中含有氢键的数目为________。　
3. 常见金属晶体的晶胞结构。
1 (2023北京卷)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是(　　)
A. 三种物质中均有碳碳原子间的σ键B. 三种物质中的碳原子都是sp3杂化C. 三种物质的晶体类型相同D. 三种物质均能导电
【解析】 原子间优先形成σ键，三种物质中均存在σ键，A正确；金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化，石墨中所有碳原子均采用sp2杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp杂化，B错误；金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合型晶体，C错误；金刚石中没有自由移动的电子，不能导电，D错误。
2 (湖北卷)某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　)A. Ca2＋的配位数为6B. 与F－距离最近的是K＋C. 该物质的化学式为KCaF3D. 若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变【答案】 B
3 (江苏卷)通过下列实验可从I2的CCl4溶液中回收I2。下列说法正确的是(　　)B. 通过过滤可将水溶液与CCl4分离C. 向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀，1个AgI晶胞(如图)中含14个I－D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化
4 (组合)(1) (湖南卷)下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。①已知化合物中Ge和O的原子个数比为1∶4，图中Z表示________(填元素符号)原子，该化合物的化学式为__________。　②已知该晶胞的晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm，α＝β＝γ＝90°，则该晶体的密度ρ＝______________g·cm－3 (Ge的相对原子质量为73，阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、c、NA的代数式表示)。
(2) (全国Ⅰ卷)LiFePO4的晶胞结构示意图如图所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有_____个。
(3) (天津卷)CO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，则CO晶体的密度为________g·cm－3；Fe、C、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_________________。
(4) (山东卷)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，称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
一个晶胞中有________个Sn，找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn：______________________ (用分数坐标表示)。CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有__________个。
(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)
5 (组合)(1) (全国甲卷)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图甲所示，X代表的离子是________；若该立方晶胞参数为a pm，正负离子的核间距最小为________pm。
(2) (辽宁卷)某种新型储氢材料的晶胞如图乙所示，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188 g·ml－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________。
(3) (海南卷)图丙为某ZnO晶胞示意图，图丁是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。▱abcd为所取晶胞的下底面，为锐角等于60°的菱形，以此为参考，用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面__________、__________。
6 Ⅰ. 下列各组物质性质的比较，结论正确的是________(填字母)。A. 分子的极性：BCl3(2) MnCl2可与NH3反应生成[Mn(NH3)6]Cl2，新生成的化学键为________键。NH3分子的空间结构为__________，其中N原子的杂化轨道类型为________。(3) 已知锰的某种氧化物的晶胞如图所示，其中锰离子的化合价为________，其配位数为________。
7 (2023组合)(1) (广东卷)由CCl2可制备AlxCOy晶体，其立方晶胞如图甲所示。Al与O最小间距大于C与O最小间距，x、y为整数，则C在晶胞中的位置为________；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为________。
(2) (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轴的投影图如图乙所示，晶胞中含有________个Mg。该物质化学式为________，B—B最近距离为________________。(3) (北京卷) MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图丙所示。晶胞中的[Mg(H2O)6]2＋个数为　　　　。已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M g·ml－1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为________g·cm－3。(1 nm＝10－7 cm)
(4) (浙江卷)某含氮化合物晶胞如图丁所示，其化学式为________________，每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为________。
8 钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。(1) 基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子结构相同，但金属K的熔、沸点比金属Cr的低，原因是_____________________________________________。(2) X－射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I离子。I离子的空间结构为________，中心原子的杂化类型为________。　
K的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱
(3) KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a＝0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为________nm，与K紧邻的O的个数为________。(4) 在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于________位置，O处于________位置。