第63讲 晶体结构与性质（解析版）-备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练

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备战 2023 年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练
第63 讲 晶体结构与性质
【复习目标】
1．能说出晶体与非晶体的区别；了解晶体中粒子在微观空间里的排布存在周期性，认识简单的晶胞。
2．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其微粒间的相互作用。
3．依据实验事实，预测、推理配位键的形成，理解配位键的特征和实质。
4．结合具体实例，了解超分子的含义、结构特点及其简单性质。
【知识精讲】
考点一　晶体和晶胞
1．物质的聚集状态
(1)普通物质三态间的相互转化只是分子间距离发生了变化，分子在固态只能振动，在气态能自由移
动，在液态则介于二者之间。
(2)特殊物质的聚集状态等离子体是气态物质，离子液体是液体物质。
(3)更多的物质聚集状态：晶态、非晶态，塑晶态、液晶态等。
2．晶体与非晶体
(1)晶体与非晶体的区别
比较 晶体 非晶体
结构特征 结构粒子周期性有序排列 结构粒子无序排列
性质特征
自范性 有 无
熔点 固定 不固定
异同表现 各向异性 各向同性
二者区别方法
间接方法 测定其是否有固定的熔点
科学方法 对固体进行 X射线衍射实验
(2)获得晶体的三条途径
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。
3．晶胞
(1)概念：描述晶体结构的基本单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置
① 无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。
② 并置：所有晶胞都是平行排列，取向相同。
4．晶胞组成的计算——均摊法
(1)原则：晶胞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)方法
① 长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。
② 非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1 个碳原
子)被三个六边形共有，每个六边形占。
【例题 1】晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300 毫
米的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是(　　)
A．形成晶体硅的速率越大越好
B．晶体硅没有固定的熔、沸点
C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
【答案】C
【解析】
A选项，晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越大越
好；B选项，晶体有固定的熔、沸点；C选项，X射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据粒子是否
有规则的排列就能区分出晶体与非晶体；D选项，晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系。
【例题 2】氢是重要而洁净的能源。要利用氢气作为能源，必须解决好安全有效地储存氢气的问题。化学
家研究出利用合金储存氢气的方法，其中镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料，这种合金的晶体结构已经测
定，其基本结构单元如图所示，则该合金的化学式可表示为(　　)
A．LaNi5 B．LaNi
C．La14Ni24 D．La7Ni12
【答案】A
【解析】
解析：　根据题给物质的结构单元图知，该合金的基本结构单元中镧原子的数目为12×＋2×＝3，而镍原子
的数目为12×＋6＋6×＝15，所以镧与镍的原子个数比为3 15∶ ＝1 5∶。
【例题 3】氧化锌常作为金属缓蚀剂，其结构有很多种，其中一种立方晶胞结构如图，晶胞边长为a pm，
下列说法错误的是(　　)
A．该晶体属于离子晶体
B．O原子与 O原子的最短距离为a pm
C．Zn 原子周围等距且最近的Zn 原子数为6
D．该晶胞中含有 4个O原子，4个Zn 原子
【答案】C
【解析】
氧化锌晶体属于离子晶体，选项 A正确；O原子与 O原子的最短距离为面对角线的一半，即 a pm，选项
B正确；由晶胞示意图，取顶角Zn 原子来看，其周围等距且最近的Zn 原子为面上的 Zn 原子，顶角Zn 原
子属于 12 个面，故Zn 原子周围等距且最近的Zn 原子数为12，选项 C错误；由图可知，该晶胞含 4个O
原子(晶胞内)，Zn 原子位于晶胞的顶角和面上，故Zn 原子的个数为8×＋6×＝4，选项 D正确。
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