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晶體結構與性質

考綱定位

1.理解離子鍵的形成，能根據離子化合物的結構特征解釋其物理性質。

2．了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結構與性質的關系。

3．理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質；了解金屬晶體常見的堆積方式。

4．了解晶體類型，了解不同類型晶體中結構微粒及微粒間作用力的區別。

5．了解晶胞概念，能根據晶胞確定晶體組成并進行相關的計算。

6．了解晶格能的概念及其對離子晶體性質的影響。

7．了解分子晶體結構與性質關系。

考點1|

晶體與晶胞

[基礎知識整合]

1．晶體與非晶體

(1)晶體與非晶體比較

晶體

非晶體

結構特征

結構微粒在三維空間里呈周期性有序排列

結構微粒

無序排列

性質

特征

自范性

有

無

熔點

固定

不固定

異同表現

各向異性

無各向異性

二者區

別方法

間接方法

看是否有固定的熔點

科學方法

對固體進行X-射線衍射實驗

(2)獲得晶體的途徑

①熔融態物質凝固。

②氣態物質冷卻不經液態直接凝固(凝華)。

③溶質從溶液中析出。

2．晶胞

(1)概念：描述晶體結構的基本單元。

(2)晶體中晶胞的排列——無隙并置。

①無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙；

②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。

(3)一般形狀為平行六面體。

(4)晶胞中粒子數目的計算——均攤法

晶胞任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是。

①長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數的計算

②非長方體：如三棱柱

[應用體驗]

下列是幾種常見的晶胞結構，填寫晶胞中含有的粒子數。

A．NaCl(含________個Na＋，________個Cl－)

B．干冰(含________個CO2)

C．CaF2(含________個Ca2＋，________個F－)

D．金剛石(含________個C)

E．體心立方(含________個原子)

F．面心立方(含________個原子)

[提示]　A．4　4B．4　C．4　8D．8　E．2　F．4

[考點多維探究]

角度1　晶體的概念及其性質

1．如圖是某固體的微觀結構示意圖，請認真觀察兩圖，判斷下列說法正確的是()

【導學號：95812296】

A．兩種物質在一定條件下都會自動形成有規則幾何外形的晶體

B．Ⅰ形成的固體物理性質有各向異性

C．Ⅱ形成的固體一定有固定的熔、沸點

D．二者的X－射線圖譜是相同的B　[Ⅰ會自動形成規則幾何外形的晶體，具有各向異性，X－射線圖譜有明銳的譜線。Ⅱ不會形成晶體。]

2．(2014·全國卷Ⅰ節選)準晶體是一種無平移周期序，但有嚴格準周期位置序的獨特晶體，可通過________________________________________________

方法區分晶體、準晶體和非晶體。

[解析]　晶體是內部質點(原子、分子或離子)在三維空間周期性地重復排列構成的固體物質，而非晶體內部質點在三維空間無規律地排列，因此可以通過X-射線衍射的方法進行區分，晶體能使X-射線發生衍射，而非晶體、準晶體則不能。

[答案]　X-射線衍射

角度2　晶胞中粒子數及其晶體化學式的判斷

3．如圖為甲、乙、丙三種晶體的晶胞：

試寫出：(1)甲晶體化學式(X為陽離子)為________。

(2)乙晶體中A、B、C三種微粒的個數比是________。

(3)丙晶體中每個D周圍結合E的個數是________。

(4)乙晶體中每個A周圍結合B的個數為________。

[答案](1)X2Y(2)1∶3∶1(3)8(4)12

4．右圖是由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導體的晶胞結構，其中R為＋2價，G為－2價，則Q的化合價為________。

[解析]　R：8×＋1＝2

G：8×＋8×＋4×＋2＝8

Q：8×＋2＝4

R、G、Q的個數之比為1∶4∶2，則其化學式為RQ2G4。

由于R為＋2價，G為－2價，所以Q為＋3價。

[答案]　＋3

5．某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數之比是()

A．3∶9∶4

B．1∶4∶2

C．2∶9∶4

D．3∶8∶4

B　[A粒子數為6×＝；B粒子數為6×＋3×＝2；C粒子數為1；故A、B、C粒子數之比為1∶4∶2。]

6．Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結構單元如下圖所示。則該化合物的化學式為________。

[解析]　Cu個數：12×＋2×＋3＝6，H個數：6×＋4＝6。

[答案]　CuH

7．石墨晶體為層狀結構，每層內每個六邊形含有________個碳原子，________個C—C鍵。

[解析]　C個數：6×＝2，C—C鍵數：6×＝3。

[答案]　2　3

1．晶胞是從晶體中“截取”出來具有代表性的“平行六面體”，但不一定是最小的“平行六面體”。

2．在使用均攤法計算晶胞中微粒個數時，要注意晶胞的形狀，不同形狀的晶胞，應先分析任意位置上的一個粒子被幾個晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，頂點、側棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個晶胞所共有。

角度3　利用晶胞結構進行晶體密度的有關計算

8．(2016·全國丙卷節選)GaAs的熔點為1

238

℃，密度為ρ

g·cm－3，其晶胞結構如圖所示。該晶體的類型為________，Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質量分別為MGag·mol－1和MAs

g·mol－1，原子半徑分別為rGa

pm和rAs

pm，阿伏加德羅常數值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為________。

[解析]　GaAs的熔點為1

238

℃，其熔點較高，據此推知GaAs為原子晶體，Ga與As原子之間以共價鍵鍵合。分析GaAs的晶胞結構，4個Ga原子處于晶胞體內，8個As原子處于晶胞的頂點、6個As原子處于晶胞的面心，結合“均攤法”計算可知，每個晶胞中含有4個Ga原子，含有As原子個數為8×1/8＋6×1/2＝4(個)，Ga和As的原子半徑分別為rGa

pm＝rGa×10－10cm，rAs

pm＝rAs×10－10cm，則原子的總體積為V原子＝4×π×[(rGa×10－10cm)3＋(rAs×10－10cm)3]＝×10－30(r＋r)cm3。又知Ga和As的摩爾質量分別為MGa

g·mol－1和MAs

g·mol－1，晶胞的密度為ρ

g·cm－3，則晶胞的體積為V晶胞＝4(MGa＋MAs)/ρNA

cm3，故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為

×100%＝×100%＝

×100%。

[答案]　原子晶體　共價

×100%

9．(2016·全國甲卷節選)某鎳白銅合金的立方晶胞結構如圖所示。

(1)晶胞中銅原子與鎳原子的數量比為________。

(2)若合金的密度為d

g·cm－3，晶胞參數a＝________nm。

[解析](1)由晶胞結構圖可知，Ni原子處于立方晶胞的頂點，Cu原子處于立方晶胞的面心，根據均攤法，每個晶胞中含有Cu原子的個數為6×＝3，含有Ni原子的個數為8×＝1，故晶胞中Cu原子與Ni原子的數量比為3∶1。

(2)根據m＝ρV可得，1

mol晶胞的質量為(64×3＋59)g＝a3×d

g·cm－3×NA，則a＝cm＝×107

nm。

[答案](1)3∶1(2)×107

或×107

10．(2014·海南高考節選)金剛石晶胞含有________個碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長為a，根據硬球接觸模型，則r＝________a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率_________________________(不要求計算結果)。

[解析]　金剛石晶胞中各個頂點、面上和體內的原子數目依次為8、6、4，然后依據晶胞計算確定在晶體中碳原子數目，碳原子數目為n＝8×1/8＋6×1/2＋4＝8；根據硬球接觸模型可以確定，體對角線四分之一處的原子與頂點上的原子緊貼，因此有·(a)＝2r，則r＝a；然后可以確定原子的占有率為(8×πr3)/a3＝。

[答案]　8　　＝

11．(2015·全國卷Ⅱ節選)A和B能夠形成化合物F，其晶胞結構如下圖所示，晶胞參數a＝0.566

nm，F的化學式為__________；晶胞中A原子的配位數為____________；列式計算晶體F的密度(g·cm－3)________。(已知A為O元素，B為Na元素)

[解析]　O2－半徑大于Na＋半徑，由F的晶胞結構可知，大球代表O2－，小球代表Na＋，每個晶胞中含有O2－個數為8×1/8＋6×1/2＝4，含有Na＋個數為8，故O2－、Na＋離子個數之比為4∶8＝1∶2，從而推知F的化學式為Na2O。由晶胞結構可知，每個O原子周圍有8個Na原子，故O原子的配位數為8。晶胞參數a＝0.566

nm＝0.566×10－7cm，則晶胞的體積為(0.566×10－7cm)3，從而可知晶體F的密度為

≈2.27

g·cm－3。

[答案]　Na2O　8

≈2.27

g·cm－3

晶體結構的相關計算

(1)晶胞計算公式(立方晶胞)

a3ρNA＝nM(a：棱長，ρ：密度，NA：阿伏加德羅常數的數值，n：1

mol晶胞所含基本粒子或特定組合的物質的量，M：組成的摩爾質量)。

(2)金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式(設棱長為a)

①面對角線長＝a。

②體對角線長＝a。

③體心立方堆積4r＝a(r為原子半徑)。

④面心立方堆積4r＝a(r為原子半徑)。

(3)空間利用率＝。

考點2|

常見晶體模型的微觀結構分析

[基礎知識整合]

1．原子晶體——金剛石與SiO2

(1)金剛石晶體中，每個C與另外4個C形成共價鍵，碳原子采取sp3雜化，C—C鍵之間的夾角是109°28′，最小的環是6元環。含有1

mol

C的金剛石中，形成的共價鍵有

mol。每個晶胞含有8個C原子。

(2)SiO2晶體中，每個Si原子與4個O成鍵，每個O原子與2個硅原子成鍵，最小的環是12元環，在“硅氧”四面體中，處于中心的是硅原子。1

mol

SiO2晶體中含Si—O鍵數目為4NA，在SiO2晶體中Si、O原子均采取sp3雜化。

2．分子晶體——干冰和冰

(1)干冰晶體中，每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個，屬于分子密堆積。晶胞中含有4個CO2分子。同類晶體還有晶體I2、晶體O2等。

(2)冰的結構模型中，每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接，含1

mol

H2O的冰中，最多可形成2

mol氫鍵。晶胞結構與金剛石相似，含有8個H2O。

3．金屬晶體

(1)“電子氣理論”要點

該理論把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有金屬原子維系在一起。

(2)金屬鍵的實質是金屬陽離子與電子氣間的靜電作用。

(3)金屬晶體的常見堆積

結構型式

常見金屬

配位數

晶胞

面心立方

最密堆積

(銅型)

Cu、Ag、Au

體心立方

堆積

Na、K、Fe

六方最密

堆積

(鎂型)

Mg、Zn、Ti

簡單立方

堆積

Po

說明：六方最密堆積是按ABABAB……的方式堆積，面心立方最密堆積是按ABCABCABC……的方式堆積。

4．離子晶體

(1)NaCl型：在晶體中，每個Na＋同時吸引6個Cl－，每個Cl－同時吸引6個Na＋，配位數為6。每個晶胞含4個Na＋和4個Cl－。

(2)CsCl型：在晶體中，每個Cl－吸引8個Cs＋，每個Cs＋吸引8個Cl－，配位數為8。

(3)CaF2型：在晶體中，F－的配位數為4，Ca2＋的配位數為8，晶胞中含4個Ca2＋，含8個F－。

5.石墨晶體——混合型晶體

(1)石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是范德華力。

(2)平均每個正六邊形擁有的碳原子個數是2，C原子采取的雜化方式是sp2。

(3)每層中存在σ鍵和π鍵，還有金屬鍵，(4)C—C的鍵長比金剛石的C—C鍵長短，熔點比金剛石的高。

(5)能導電。

[應用體驗]

1．在金剛石晶體中最小碳環含有________個C原子；每個C原子被________個最小碳環共用。

(2)在干冰中粒子間作用力有________。

(3)含1

mol

H2O的冰中形成氫鍵的數目為________。

(4)在NaCl晶體中，每個Na＋周圍有________個距離最近且相等的Na＋，每個Na＋周圍有________個距離最近且相等的Cl－，在空間構成的構型為________。

(5)在CaF2晶體中，每個Ca2＋周圍距離最近且等距離的F－有________個，在空間構成的構型為________；每個F－周圍距離最近且等距離的Ca2＋有________個，在空間構成的構型為________。

[提示](1)6　12(2)共價鍵、范德華力(3)2NA(4)12　6　正八面體形(5)8　正方體形　4　正四面體形

[考點多維探究]

角度　晶體的結構分析

1．高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結構，晶體中氧的化合價部分為0，部分為－2。如圖所示為超氧化鉀晶體的一個晶胞，則下列說法正確的是()

【導學號：95812297】

A．超氧化鉀的化學式為KO2，每個晶胞含有4個K＋和4個O

B．晶體中每個K＋周圍有8個O，每個O周圍有8個K＋

C．晶體中與每個K＋距離最近的K＋有8個

D．晶體中與每個K＋距離最近的K＋有6個

A　[B項，晶體中每個K＋周圍有6個O，每個O周圍有6個K＋。C、D項，晶體中每個K＋周圍最近的K＋有12個。]

2．(2016·全國乙卷節選)原子坐標參數，表示晶胞內部各原子的相對位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參數A為(0,0,0)；B為；C為。則D原子的坐標參數為________。

[解析]　根據題給圖示可知，D原子的坐標參數為。

[答案]

3．(2015·全國卷Ⅰ節選)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結構如圖所示：

(1)在石墨烯晶體中，每個C原子連接________個六元環，每個六元環占有________個C原子。

(2)在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環也為六元環，每個C原子連接________個六元環，六元環中最多有________個C原子在同一平面。

[解析](1)由石墨烯的結構可知，每個C原子連接3個六元環，每個六元環占有的C原子數為×6＝2。

(2)由金剛石的結構可知，每個C可參與形成4條C—C鍵，其中任意兩條邊(共價鍵)可以構成2個六元環。根據組合知識可知四條邊(共價鍵)任選其中兩條有6組，6×2＝12。因此每個C原子連接12個六元環。六元環中C原子采取sp3雜化，為空間六邊形結構，最多有4個C原子位于同一平面。

[答案](1)3　2(2)12　4

立方體中粒子周圍粒子的個數判斷

考點3|

四種晶體的性質與判斷

[基礎知識整合]

1．四種晶體類型比較

類型

比較

分子晶體

原子晶體

金屬晶體

離子晶體

構成粒子

分子

原子

金屬陽離子

和自由電子

陰、陽離子

粒子間的相互作用力

分子間作用力

共價鍵

金屬鍵

離子鍵

硬度

較小

很大

有的很大，有的很小

較大

熔、沸點

較低

很高

有的很高，有的很低

較高

溶解性

相似相溶

難溶于任

何溶劑

常見溶

劑難溶

大多易溶

于水等極

性溶劑

導電、傳熱性

一般不導

電，溶于水

后有的導電

一般不具有

導電性

電和熱的良

導體

晶體不導電，水溶液或熔

融態導電

2.晶格能

(1)定義

氣態離子形成1

mol離子晶體釋放的能量，單位kJ/mol，通常取正值。

(2)大小及與其他量的關系

①晶格能是最能反映離子晶體穩定性的數據。

②在離子晶體中，離子半徑越小，離子所帶電荷數越多，則晶格能越大。

③晶格能越大，形成的離子晶體就越穩定，而且熔點越高，硬度越大。

[應用體驗]

1．在下列物質中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶體硅、金剛石。

(1)其中只含有離子鍵的離子晶體是____________________________；

(2)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵的離子晶體是________；

(3)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵和配位鍵的離子晶體是________；

(4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的離子晶體是________；

(5)其中含有極性共價鍵的原子晶體是___________________________；

(6)其中屬于分子晶體的是_____________________________________。

[提示](1)NaCl、Na2S(2)NaOH、(NH4)2S

(3)(NH4)2S(4)Na2S2(5)SiO2、SiC(6)H2O2、CO2、CCl4、C2H2

2．比較下列晶格能大小

(1)NaCl________KCl

(2)CaF2________MgO

(3)Na2S________Na2O

(4)CaO________KCl

[提示](1)>(2)<(3)<(4)>

[考點多維探究]

角度1　晶體類型判斷

1．(1)(2015·全國卷Ⅰ)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物的熔點為253

K，沸點為376

K，其固體屬于_____________________________晶體。

(2)(2015·全國卷Ⅱ)O和Na的氫化物所屬的晶體類型分別為________和________。

(3)(2013·福建高考)NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應直接得到：

4NH3＋3F2NF3＋3NH4F

上述化學方程式中的5種物質所屬的晶體類型有________(填序號)。

a．離子晶體

B．分子晶體

c．原子晶體

D．金屬晶體

[答案](1)分子(2)分子晶體　離子晶體(3)abd

2．(2017·揭陽模擬)下列數據是對應物質的熔點，有關的判斷錯誤的是()

Na2O

Na

AlF3

AlCl3

Al2O3

BCl3

CO2

SiO2

920

℃

97.8

℃

291

℃

190

℃

073

℃

－107

℃

－57

℃

723

℃

A.含有金屬陽離子的晶體不一定是離子晶體

B．在共價化合物中各原子都形成8電子結構

C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體

D．金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的高

B　[A項，金屬晶體也含有金屬陽離子；B項，BCl3不屬于8電子結構；C項，CO2為分子晶體，SiO2為原子晶體；D項，Na為金屬晶體，熔點比分子晶體AlCl3的低。]

三角度判斷晶體類型

(1)依據構成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷

①離子晶體的構成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用力是離子鍵。

②原子晶體的構成微粒是原子，微粒間的作用力是共價鍵。

③分子晶體的構成微粒是分子，微粒間的作用力為分子間作用力。

④金屬晶體的構成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用力是金屬鍵。

(2)依據物質的分類判斷

①金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(NaOH、KOH等)和絕大多數的鹽類是離子晶體。

②大多數非金屬單質(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數有機物(除有機鹽外)是分子晶體。

③常見的單質類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的化合物類原子晶體有碳化硅、二氧化硅等。

④金屬單質是金屬晶體。

(3)根據各類晶體的特征性質判斷

一般來說，低熔、沸點的化合物屬于分子晶體；熔、沸點較高，且在水溶液中或熔融狀態下能導電的化合物為離子晶體；熔、沸點很高，不導電，不溶于一般溶劑的物質屬于原子晶體；能導電、傳熱、具有延展性的晶體為金屬晶體。

角度2　晶體的主要性質(熔、沸點、硬度等)

3．下列物質性質的變化規律，與共價鍵的鍵能大小有關的是()

A．F2、Cl2、Br2、I2的熔點、沸點逐漸升高

B．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸點順序為HF>HI>HBr>HCl

C．金剛石的硬度、熔點、沸點都高于晶體硅

D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低

C　[A項、B項中分子晶體熔、沸點高低與分子間的作用力有關，含有氫鍵時會出現反常現象，與分子內共價鍵無關。D項離子晶體內存在的是離子鍵。]

4．(2015·浙江高考改編)下列有關性質的比較，正確的是________。

A．第一電離能：O＞N

B．水溶性：CH3CH2OH＞CH3CH2OCH2CH3

C．沸點：HCl＞HF

D．晶格能：NaCl＞MgO

E．硬度：MgO>CaO>BaO

F．熔點：NaF>MgF2>AlF3

G．沸點：H2O>HF>NH3

H．熔點：金剛石>晶體硅>碳化硅

I．熔點：二氧化硅>NaCl>I2>冰

[答案]　BEGI

5．(1)冰的熔點遠高于干冰，除因為H2O是極性分子、CO2是非極性分子外，還有一個重要的原因是__________________________________________

_________________________________________________________________。

(2)NaF的熔點________(填“>”“＝”或“<”)BF的熔點，其原因是________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________。

(3)CO熔點________(填“>”或“<”)N2的熔點，原因是___________________

_______________________________________________________________________________________________________________。

(4)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸點依次________(填“增大”或“減小”)，其原因是___________________________________________________________

_________________________________________________________________。

(5)SiO2比CO2熔點高的原因是____________________________________

______________________________________________________________。

[答案](1)H2O分子間形成氫鍵

(2)>　兩者均為離子化合物，且陰、陽離子的電荷數均為1，但后者的離子半徑較大，離子鍵較弱，因此其熔點較低

(3)>　CO為極性分子而N2為非極性分子，CO分子間作用力較大

(4)增大　三種物質均為分子晶體，結構與組成相似，相對分子質量越大，范德華力越大，熔、沸點越高

(5)SiO2為原子晶體而CO2為分子晶體

熔、沸點的比較方法

(1)不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規律為：原子晶體>離子晶體>金屬晶體>分子晶體。

(2)同種類型晶體，晶體內粒子間的作用力越大，熔、沸點越高。

①離子晶體：一般地說，陰、陽離子的電荷數越多，離子半徑越小，離子晶格能越大，其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl。

②原子晶體：原子半徑越小、鍵長越短、鍵能越大，晶體的熔、沸點越高，如熔點：金剛石>碳化硅>晶體硅。

③分子晶體

a．分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。

b．組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，熔、沸點越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。

c．組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。

d．同分異構體，支鏈越多，熔、沸點越低。

如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>

CHCH3CH3CH2CH3>CCH3CH3CH3CH3。

④金屬晶體：一般來說，金屬陽離子半徑越小，離子所帶電荷數越多，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na

[課堂小結·反饋達標1＋1]　　　　　　全新理念　探究高考　明確考向

1．一組判斷，展示高考易誤點

(1)只要有規則外形的固體就是晶體。()

(2)分子晶體和離子晶體中分別只有分子間作用力和離子鍵。()

(3)冰的晶胞結構與金剛石的晶胞結構相似。()

(4)在晶體中只要有金屬陽離子一定有陰離子。()

(5)干冰、晶體O2和晶體I2的晶胞結構相似，均屬于分子密堆積。()

(6)金屬晶體的熔點可能高于分子晶體也可能低于分子晶體。()

(7)AlCl3不是離子晶體的事實是熔化時不導電。()

(8)在石墨晶體中有共價鍵、金屬鍵和范德華力，故石墨晶體為混合型晶體。

()

(9)石墨與金剛石晶體中碳原子均采用sp3雜化。()

(10)離子晶體中離子間距越小，帶的電荷越多，晶格能越大，熔點越高。

()

(11)AB型離子晶體中陰、陽離子的配位數相同。()

(12)石墨晶體中碳碳鍵長比金剛石中碳碳鍵長短，故石墨熔點比金剛石的高。()

[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√(7)√(8)√(9)×(10)√(11)√(12)√

2．一題串知，覆蓋高考考什么

(1)(2016·全國乙卷)①比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規律及原因_________________________________________________________________

_________________________________________________________________，這些晶體類型為________。

GeCl4

GeBr4

GeI4

熔點/℃

－49.5

146

沸點/℃

83.1

186

約400

[考查晶體類型判斷和性質]

②晶胞參數，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數a＝565.76

pm，其密度為________g·cm－3(列出計算式即可)。[考查晶體密度計算]

(2)(2014·全國卷Ⅰ)①Cu2O為半導體材料，在其立方晶胞內部有4個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則該晶胞中有________個銅原子。[考查晶胞結構粒子數的計算]

②Al單質為面心立方晶體，其晶胞參數a＝0.405

nm，晶胞中鋁原子的配位數為________。列式表示Al單質的密度________g·cm－3(不必計算出結果)。[考查晶胞粒子配位數和密度有關計算]

(3)(2013·全國卷Ⅱ)A、B和D三種元素組成的一個化合物的晶胞如圖所示。(已知A、B、D分別為F、K、Ni元素)

①該化合物的化學式為________；D的配位數為________；

[考查晶體結構與組成]

②列式計算該晶體的密度___________________________________________

____________________________________________g·cm－3。[考查晶體密度計算]

[解析](1)①由鍺鹵化物的熔沸點由Cl到I呈增大的趨勢且它們的熔沸點較低，可判斷它們均為分子晶體，而相同類型的分子晶體，其熔沸點取決于相對分子質量的大小，因為相對分子質量越大，分子間的作用力就越大，熔沸點就越高。

②每個晶胞中含有鍺原子8×1/8＋6×1/2＋4＝8(個)，每個晶胞的質量為，晶胞的體積為(565.76×10－10cm)3，所以晶胞的密度為。

(2)①Cu2O立方晶胞內部有4個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則一個Cu2O晶胞含有氧原子個數為4＋×6＋×8＝8，那么該晶胞中含有銅原子個數為16。

②Al單質為面心立方晶體，則晶胞中Al原子的配位數為12。每個晶胞中含有Al原子個數為8×＋6×＝4個，晶胞參數a＝0.405

nm＝0.405×10－7

cm，晶胞的體積為(0.405×10－7

cm)3，因此晶胞的密度可表示為g·cm－3。

(3)①在該化合物中F原子位于棱、面心以及體內，故F原子個數為×16＋×4＋2＝8個，K原子位于棱和體內，故K原子個數為×8＋2＝4個，Ni原子位于8個頂點上和體內，故Ni原子個數為×8＋1＝2個，K、Ni、F原子的個數比為4∶2∶8＝2∶1∶4，所以化學式為K2NiF4；由圖示可看出在每個Ni原子的周圍有6個F原子，故配位數為6；

②結合解析①，根據密度公式可知ρ＝＝

g·cm－3≈3.4

g·cm－3。

[答案](1)①GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是該類晶體為分子晶體，分子結構相似，相對分子質量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強　分子晶體

②×107

(2)①16　②12

(3)①K2NiF4　6

②≈3.4