晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（學(xué)生版）-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識清單（新高考專用）

知識清單16晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

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知識點01晶體和晶體類型

梳理歸納

一、晶體

1.晶體與非晶體的比較

比較晶體非晶體

結(jié)構(gòu)微粒（原子、離子或分子）在三結(jié)構(gòu)微粒（原子、離子或分

結(jié)構(gòu)特征

維空間里呈___排列子）_.排列

自范性—"--—"--

性質(zhì)特征熔點——--——--

異同表現(xiàn)---—■--

實例水、NaCl、Fe玻璃、石蠟

間接方法：測定其是否有固定的——

兩者區(qū)別方法

科學(xué)方法：對固體進行________—實驗

2.獲得晶體的三種途徑。

①熔融態(tài)物質(zhì)凝固。

②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接

③溶質(zhì)從溶液中析出。

3.非晶體、等離子體和液晶的比較

聚集狀態(tài)組成與結(jié)構(gòu)特征主要性能

內(nèi)部微粒的排列呈現(xiàn)雜亂無章（長程無某些非晶體合金強度和硬度高、耐腐

非晶體

序，短程有序）的分布狀態(tài)的固體蝕性強，非晶態(tài)硅對光的吸收系數(shù)大

由電子、陽離子和電中性粒子組成，整

等離子體具有良好的導(dǎo)電性和流動性

體上呈電中性，帶電離子能自由移動

內(nèi)部分子的排列沿分子長軸方向呈現(xiàn)既具有液體的流動性、黏度、形變性，

液晶

出有序的狀態(tài)又具有晶體的導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等

二、離子晶體

離子晶體

構(gòu)成微粒

---------

粒子間的相互作用力---------

方向性和飽和性―方向性，飽和性

離子鍵強弱陰、陽離子半徑越—，所帶電荷數(shù)越—，離子鍵越強。

硬度—

熔、沸點較高

溶解性大多易溶于水等極性溶劑

導(dǎo)電、導(dǎo)熱性______不導(dǎo)電，___________________導(dǎo)電

金屬氧化物（如K2O、Na2O）＞強堿（如KOH、NaOH）、絕大

物質(zhì)類別及舉例

部分鹽（如NaCl）

2.離子晶體的性質(zhì)

性質(zhì)原因

離子晶體中有較強的離子鍵，熔化或升華時需消耗較多的能量。所以離子晶

熔沸點體有較高的熔、沸點和難揮發(fā)性。通常情況下，同種類型的離子晶體，離子

半徑越小，離子鍵越強，熔、沸點越高

硬而脆。離子晶體表現(xiàn)出較高的硬度。當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時，部分離子

硬度

鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎

不導(dǎo)電，但熔融或溶于水后能導(dǎo)電。離子晶體中，離子鍵較強，陰、陽離子

不能自由移動，即晶體中無自由移動的離子，因此離子晶體不導(dǎo)電。當(dāng)升高

溫度時，陰、陽離子獲得足夠的能量克服了離子間的相互作用力，成為自由

導(dǎo)電性

移動的離子，在外加電場的作用下，離子定向移動而導(dǎo)電。離子晶體溶于水

時，陰、陽離子受到水分子的作用成了自由移動的離子（或水合離子），在外

加電場的作用下，陰、陽離子定向移動而導(dǎo)電

大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑（如水），難溶于非極性溶劑（如汽油、苯、

CCl4）o當(dāng)把離子晶體放入水中時，水分子對離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引，使

溶解性

離子晶體中的離子克服離子間的相互作用力而離開晶體，變成在水中自由移

動的離子

離子晶體中陰、陽離子交替出現(xiàn)，層與層之間如果滑動，同性離子相鄰而使

延展性

斥力增大導(dǎo)致不穩(wěn)定，所以離子晶體無延展性

3.離子晶體組成的認識誤區(qū)

（1）離子晶體中不一定都含有金屬元素，如NH4cl是離子晶體。

（2）離子晶體中除離子鍵外不一定不含其他化學(xué)鍵，如NaOH晶體中還含有極性共價鍵，Na2。?晶體中

還含有非極性共價鍵。

（3）由金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體，如AlCb是由金屬元素A1和非金屬元素

C1組成的分子晶體。

（4）含有金屬離子的晶體不一定是離子晶體，如金屬晶體中含有金屬陽離子。

（5）離子晶體的化學(xué)式只表示晶體中陰、陽離子的個數(shù)比，而不是表示其分子組成。

三、分子晶體

1.概念及粒子間作用力

分子晶體

構(gòu)成微粒

--------

粒子間的相互作用力____（某些含氫鍵）

硬度較小

熔、沸點較低

溶解性—

導(dǎo)電、導(dǎo)熱性一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電

大多數(shù)非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、酸、非金屬氧化物（SiO2除外）、

物質(zhì)類別及舉例

絕大多數(shù)有機物（有機鹽除外）

2.堆積方式

項目分子密堆積分子非密堆積

作用力只有_____________,無_______有分子間_____，它具有________

空間特點每個分子周圍一般有一個緊鄰的分子空間利用率不高，留有相當(dāng)大的—

舉例C60、干冰、12、。2HF、NH3>冰

3.常見分子晶體及物質(zhì)類別

物質(zhì)種類實例

所有_____H2O>NH3、CH4等

部分_____鹵素（X2）,。2、N2、白磷（P4）、硫（S8）等

部分_____C02>P4O10、SO2、SO3等

幾乎所有的—

HNO3>H2s。4、H3Po4、H2SiO3

絕大多數(shù)—苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等

四、共價晶體

1.共價晶體的結(jié)構(gòu)特點

共價晶體

構(gòu)成微?！?/p>

粒子間的相互作用力—

硬度很大

熔、沸點很高

溶解性難溶于任何溶劑

導(dǎo)電、導(dǎo)熱性一般不具有導(dǎo)電性

部分非金屬單質(zhì)（如金剛石、硅、晶體硼、晶體褚）、部分非

物質(zhì)類別及舉例

金屬化合物（如SiC、Si3N4>Si02）,氮化硼（BN）

2.共價晶體的熔、沸點

（1）特點：共價晶體具有—的熔點。原因：共價晶體熔化時必須破壞,而破壞它們需要—的

溫度。

（2）影響因素：結(jié)構(gòu)相似的共價晶體，原子半徑越—，鍵長越—，鍵能越—，晶體的熔點越―-

3.對分子晶體和共價晶體的認識誤區(qū)

（1）共價晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是一個“巨分子”，沒有小分子存在；而分子晶體中存在

真實的分子。

（2）共價晶體的化學(xué)式不表示實際組成，只表示組成原子的個數(shù)比，如SiO2只是表示晶體中Si與0的

原子個數(shù)比為1：2。而分子晶體的化學(xué)式表示真實的組成。

（3）由原子構(gòu)成的晶體不一定是共價晶體，如稀有氣體組成的晶體屬于分子晶體。

五、金屬鍵和金屬晶體

金屬晶體

構(gòu)成微粒金屬陽離子、自由電子

粒子間的相互作用力―-----

金屬鍵的強弱比較原子半徑越價電子數(shù)越—，金屬鍵越—。

金屬鍵特征___方向性和___飽和性。

硬度有的很大，有的很小

熔、沸點有的很高，有的很低

溶解性難溶于常見溶劑

導(dǎo)電、導(dǎo)熱性電和熱的良導(dǎo)體

物質(zhì)類別及舉例金屬單質(zhì)與合金（如Na、Al、Fe＞青銅）

2.金屬晶體

（1）用電子氣理論解釋金屬的性質(zhì)

通性理論解釋

當(dāng)金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發(fā)生—，但______不變，金屬

延展性

陽離子與自由電子形成的電子氣____被破壞，所以金屬有良好的延展性。

在外加電場的作用下，金屬晶體中的________在電場中_______而形成電流，呈現(xiàn)

導(dǎo)電性

良好的導(dǎo)電性。

電子氣中的自由電子在運動時經(jīng)常與金屬原子發(fā)生____,從而引起兩者能量

導(dǎo)熱性

的_____?

六、晶體類型的判斷

1.微粒判據(jù)（本質(zhì)判據(jù)）

晶體類型離子晶體分子晶體金屬晶體共價晶體

構(gòu)成微?！?/p>

2.作用力判據(jù)（本質(zhì)判據(jù)）

晶體類型離子晶體分子晶體金屬晶體共價晶體

作用力————

3.結(jié)構(gòu)判據(jù)：共價晶體為__________結(jié)構(gòu)

4.組成判據(jù)

（1）金屬晶體：（除汞外）與

（2）共價晶體：、、、

（3）離子晶體：金屬和非金屬形成的晶體及鏤鹽，等除外

（4）分子晶體

①典型物質(zhì)：非金屬和非金屬形成的晶體和AlCb

②反例物質(zhì)：銹鹽及共價晶體

5.性能判據(jù)

（1）晶體：導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性、機械性能良好

（2）晶體：硬度較大或略硬而脆，大部分易溶于水

（3）晶體：硬度很大，熔沸點很高，不溶于任何常見的溶劑

（4）晶體：硬度小；熔沸點很低，常溫下呈氣體或液體；揮發(fā)性很強

6.用途判據(jù)

（1）—晶體：常用于制作半導(dǎo)體材料

（2）—晶體：常用于制作超硬、耐磨材料

（3）—晶體：常用于制作耐高溫、耐腐蝕材料

（4）—晶體：常用于制作致冷劑

（5）—晶體：常用于制作導(dǎo)電材料

7.實驗判據(jù)

（1）—晶體：熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物晶體

（2）—晶體或晶體：熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電的化合物晶體

（3）—晶體：固體和熔融狀態(tài)下都能導(dǎo)電的晶體

七、晶體熔沸點的比較

1.晶體熔沸點的比較

―固體>流體>氣體

「（原子晶體）f鍵長理鍵能比,熔沸點高，硬度大

，熔沸點高，硬度大

L（分子晶體）f三因素四要點

左下角的金屬熔沸點最延

右上角的非金屬熔沸點險

中上方的碳的熔沸點最身

2.分子晶體熔沸點的比較

先看分子量）f組成和結(jié)構(gòu)相似,分子量越上，熔沸點越高

盤一（看氫鍵類型）一分子間氫鍵熔沸點幽分子內(nèi)氫鍵熔沸點隨

要■｛看氫鍵多少）f形成的分子間氫鍵越多,熔沸點越直

一（看分子極性〕f組成相似分子量相近，極性分子的熔沸點邕

3.簡答模板：|晶體類型小影響因素n|作用力強素n酷巢

（1）共價晶體：A和B都是共價晶體，A的原子半徑小，鍵長短，鍵能大，共價鍵強，熔沸點高（硬度

大）

（2）離子晶體：A和B都是離子晶體，A的離子半徑小，離子所帶電荷多，離子鍵強（晶格能大），熔沸

點高

（3）金屬晶體：A和B都是金屬晶體，A的離子半徑小，離子所帶電荷多，金屬鍵強，熔沸點高（硬度

大）

（4）分子晶體

①A和B都是分子晶體，A的相對分子質(zhì)量大，分子間作用力強，熔沸點高

②A和B都是分子晶體，A中存在分子間氫鍵，分子間作用力強，熔沸點高

③A和B都是分子晶體，A中存在分子內(nèi)氫鍵，分子間作用力弱，熔沸點低

（5）不同晶體

①A是離子晶體，靠較強的離子鍵結(jié)合，B為分子晶體，靠較弱的分子間作用力結(jié)合，所以A的熔

沸點高

②A是共價晶體，靠較強的共價鍵結(jié)合，B為分子晶體，靠較弱的分子間作用力結(jié)合，所以A的熔

沸點高

③A是金屬晶體，靠較強的金屬鍵結(jié)合，B為分子晶體，靠較弱的分子間作用力結(jié)合，所以A的熔

沸點高

易錯辨析

1.判斷正誤，正確的打“J”，錯誤的打“X”。

(1)凡是有規(guī)則外形的固體一定是晶體()

(2)晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別：是否有自范性()

(3)晶體的熔點一定比非晶體的熔點高。()

(4)冰和固體碘晶體中相互作用力相同。()

⑸缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊。()

(6)通過X—射線衍射實驗的方法可以區(qū)分晶體和非晶體。()

(7)粉末狀的物質(zhì)不是晶體，具有各向異性的固體一定是晶體。()

(8)晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列。()

(9)晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律進行周期性排列。()

(10)某晶體的熔點為112.8℃,溶于CS2、CCL等溶劑，可推出該晶體可能為分子晶體。()

(11)在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子。()

(12)共價晶體的熔點一定比金屬晶體的高。()

(13)離子晶體一定都含有金屬元素()

(14)金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體()

(15)金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的高()

專項提升

1.(1)晶體是一類非常重要的材料，在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。我國現(xiàn)已能夠拉制出直徑為300毫米的大

直徑硅單晶，晶體硅大量用于電子產(chǎn)業(yè)。下列對晶體硅的敘述中正確的是()

A.形成晶體硅的速率越大越好

B.晶體硅沒有固定的熔、沸點

C.可用X—射線衍射實驗來鑒別晶體硅和玻璃

D.晶體硅的形成與晶體的自范性有關(guān)，而與各向異性無關(guān)

(2)下列說法錯誤的是()

A.晶體在受熱熔化過程中不一定存在化學(xué)鍵的斷裂

B.原子晶體的原子間只存在共價鍵，而分子晶體的分子間除存在范德華力外，還有可能存在氫鍵

C.區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法是對固體進行X—射線衍射實驗

D.非金屬元素的原子間只形成共價鍵，金屬元素的原子和非金屬元素的原子間只形成離子鍵

2.現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(°C)數(shù)據(jù):

A組B組C組D組

金剛石:3550℃Li：181℃HF：-83℃NaCl：801℃

硅晶體：1410℃Na：98℃HCl：-115℃KCl：776℃

硼晶體：2300℃K：64℃HBr：-89℃RbCl：718℃

二氧化硅：1723℃Rb：39℃HI：-51℃CsCl：645℃

據(jù)此回答下列問題：

(1)A組屬于晶體，其熔化時克服的微粒間的作用力是o

(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是(填序號)。

①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性

(3)C組中HF熔點反常是由于o

(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是(填序號)。

①硬度?、谒芤耗軐?dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電

⑸D組晶體的熔點由高到低的順序為NaCl>KCl>RbCl>CsCL其原因為

知識點02晶體結(jié)構(gòu)及計算

一、晶體結(jié)構(gòu)

1.晶胞

(1)概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的。

(2)結(jié)構(gòu)：晶胞一般都是體,晶體是由無數(shù)晶胞而成。

醫(yī)闌一相鄰晶胞之間無任何間隙。

I

醫(yī)圄一所有晶胞都是手行排列的,取向相同。

r-Ln所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、

1—3個數(shù)及幾何排列是完全相同的。

2.晶胞中微粒個數(shù)：均攤法

1

(1)如某個粒子為〃個晶胞所共有，則該粒子有-屬于這個晶胞。

n

①長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算。

同為2個晶胞所共有，

位于面上

面心該粒子的屬于該晶胞

同為8個晶胞所共有，

位于頂點該粒子的！屬于該晶胞

位于內(nèi)部整個粒子都屬于該晶胞

'體、

同為4個晶胞所共有，

位于棱上該粒子的I屬于該晶胞

②非長方體晶胞中粒子視具體情況而定

A.正三棱柱晶胞中:

,頂點：為12個晶胞共有，吉屬于該晶胞

?為4個晶胞共有,+屬于該晶胞

△為6個晶胞共有，春屬于該晶胞

O處于晶胞內(nèi)部，全部屬于該晶胞

B.六棱柱晶胞中:

O頂點:為6個晶胞共有,《屬于該晶胞

?側(cè)棱:為3個晶胞共有,當(dāng)屬于該晶胞

△底面上的棱:為4個晶胞共有,看屬于該晶胞

◎面心:為2個晶胞共有,十屬于該晶胞

1

C.石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂角(1個碳原子)被三個六邊形共有，每個六邊形占？

?頂點:為3個六邊形共有,j屬于該六邊形

(2)類比三種類型

晶胞正或長方體正六棱柱正三棱柱

*q----<

：用…Y才…才—

示意圖疥1?田

A—o

頂點上微粒

———

側(cè)棱上微粒

———

上下棱微粒

———

面點上微粒

———

內(nèi)部的微粒

一——

3.金屬晶體的四種堆積方式

堆積面心立方體心立六方最簡單立

名稱最密堆積方堆積密堆積方堆積

麴公

堆積函麴

模型<:c

>o0(1

0Aojyo2:

堆積Al型A2型或鉀A3型

Po型

類型或銅型型或鎂型

…ABCABC…???ABAB…

堆積\\

(TTT)A

B(TTI)*

方式JYB

d55)A(CO、

配位

————

數(shù)

晶胞<:c二

>o0(?[1

結(jié)構(gòu)00151:

a…

投影1\：z：‘::號

,Aj

r.炊.，/?\

圖Zi4......X

4.典型離子晶體的空間構(gòu)型

類型NaCI型CsCI型立方ZnS型CaFz型

)O

P71M

--O

19?

圖示,彳r_/

0/0

OO

2+-

+OZn"?S?CaOF

?Na+0C1-crOCs

1/8晶胞為間隔排列的4個

結(jié)構(gòu)體心立8個小立方體的

簡單立方結(jié)小立方體的體

特點方結(jié)構(gòu)體心各有1個L

構(gòu)心各有1個ZM+

配位Ca2+：_

———

數(shù)F-：_

5.常見分子晶體和共價晶體的晶胞

晶胞二氧化碳金剛石碳化硅二氧化硅

舞

圖示

?標fC01行

結(jié)構(gòu)特點面心立方同ZnS將金剛石中內(nèi)將晶體硅中每個

部的4個碳原硅硅鍵中間插入

子換成硅原子1個氧原子

配位數(shù)———Si：_；0：_

???

—X—Y—x—Y—X—

反111

：丫丫丫

投影圖一千一Y—}Y—*一

YYY

—1—Y—Y—1一

a111

6.金剛石、晶體硅和二氧化硅的結(jié)構(gòu)

(1)結(jié)構(gòu)特點

①基本結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)，中心原子配位數(shù)為一

②空間構(gòu)型：結(jié)構(gòu)，鍵角為,都是雜化

(2)最小的環(huán)

被共用的最小環(huán)數(shù)

晶體最小環(huán)

原子共價鍵

金剛石—元環(huán)C：_c—C鍵：_

二氧Si：_

___元環(huán)Si—o鍵：_

化硅a0：_

(3)化學(xué)鍵數(shù)

①金剛石：lmol金剛石中含__5個C—C鍵

②晶體硅：lmol晶體硅中含一5個Si—Si鍵

③二氧化硅：lmol二氧化硅中含—NA個Si—O鍵

7.石墨的結(jié)構(gòu)

(1)結(jié)構(gòu)特點

①基本結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)

②層內(nèi)構(gòu)型：結(jié)構(gòu)，鍵角為,雜化方式：

③最小碳環(huán)：有一個碳原子，實際含一個碳原子

(2)化學(xué)鍵

①lmol石墨中含有molC—C鍵(cr鍵)

②層和層的自由電子構(gòu)成1個鍵，沿層的平行方向可導(dǎo)電

(3)微粒間作用力

①層內(nèi)部：__________

②層之間：__________________

③石墨的大"鍵具有鍵的性質(zhì)

(4)物理性質(zhì)

①熔點：比金剛石的—，C—C鍵的鍵長比金剛石中的一

②質(zhì)地：比較柔軟，層與層間的距離比C—C鍵的鍵長—，作用力

二、晶體的有關(guān)計算

1.晶體中某些幾何體中的數(shù)量關(guān)系(晶胞參數(shù)為。)

(1)立方體體對角線=，面對角線=

(2)面心立方晶胞相鄰的兩個面心間的距離=—

①直角三角形BEC中：(BC)2=(CE)2+(BE)2

71

②BO=*BE,OE=-BE

33

③直角三角形AOB中：(AB)2=(B0)2+(A0)2

2.幾種單質(zhì)晶體晶胞的結(jié)構(gòu)特點

(1)面心立方：面對角線上的三個原子相切：r=a

(2)體心立方：體對角線上的三個原子相切：r=a

(3)簡單立方：側(cè)面上的原子兩兩相切：r=a

(4)六方最密：正四面體相鄰原子兩兩相切：r=a

(5)金剛石型：內(nèi)部小立方體體對角線上的三個原子相切：=a

3.晶胞密度的計算

⑴計算公式一NxM

(2)晶胞的體積：Y=Sh(S為底面積，/)為IWJ)

①立方體晶胞：V=a3

②長方體晶胞：Y=obc

③正三棱柱晶胞：—a2/?sin60°=""'

24

④正六棱柱晶胞：V=6X力sin60°="

22

⑤六方最密堆積晶胞：V=c/2sin60°X2h=2X--Xa2sin60°=VIa3

3

(3)單位換算

①1pm=m=cm

②lnm=m=cm

(3)l|im=m=cm

4.空間利用率

晶胞中實際所含原子的體積和

(1)空間利用率=X100%

晶胞的體積

(2)原子的體積：V=±nr3(r為原子半徑)

3

(3)晶胞體積

①根據(jù)晶胞參數(shù)計算

②根據(jù)密度計算：丫=坐絲

P^NA

(4)三種典型結(jié)構(gòu)的有關(guān)計算

三種典型結(jié)構(gòu)型式面心立方最密堆積(A。體心立方堆積仆2)六方最密堆積(A3)

常見金屬Cu、Au、AgNa、K、Fe*Mg、Zn、Ti

*

結(jié)構(gòu)示意圖

匚

晶胞

配位數(shù)

-----■一—'----!----_----

空間利用率

———

每個晶胞所含原子數(shù)

—---一一

易錯辨析

1.正誤判斷，正確的打“J”，錯誤的打“X”

(1)在金屬鈉形成的晶體中，每個鈉原子周圍與其距離最近的鈉原子有8個()

(2)在NaCl晶體中，每個Na+周圍與其距離最近的Na+有12個()

⑶在CsCl晶體中，每個Cs+周圍與其距離最近的C廠有8個()

(4)金屬鎂形成的晶體中，每個鎂原子周圍與其最近的鎂原子有6個()

(5)Ai型最密堆積又稱為六方最密堆積。()