复习备考高考化学红对勾系列一轮复习 晶体结构与性质PPT课件

（38）晶体结构与性质ꢀ

考纲要求:1.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。2.了解晶格能的概念，了解晶格能对离

子晶体性质的影响。3.了解分子晶体结构与性质的关系。4.了

解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结

构与性质的关系。5.理解金属键的含义，能用金属键理论解释

金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。6.了解

晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。

回归教材一、晶体和晶胞

1.晶体

(1)晶体与非晶体项目晶体非晶体结构微粒在三维空间里结构微粒__无__序____ 结构特征呈__周__期__性__有__序____排列排列____ ____ 有自范性无性质特征________ 固定__________ 不固定熔点____________ ________________ 无各向异性异同表现各向异性__________熔点__________熔点区别熔点法有固定无固定方法X-射线对固体进行__________________实验X-射线衍射

(2)获得晶体的三种途径熔融态①__________物质凝固。气态②________物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。

③溶质从溶液中___析__出___。

2.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________排列、________相同。平行取向

(3)晶胞中粒子数目的计算——均摊法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。

3.离子晶体的晶格能

(1)定义：____________形成1 mol 离子晶体释放的能量，气态离子通常取正值。单位：___k_J_·_m__o_l－_1__。

(2)影响因素①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越

2021版高考化学一轮复习文档：选修3-物质结构与性质第3节-晶体结构与性质

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晶体结构与性质

考纲定位

1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

2．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。

3．理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；了解金属晶体常见的堆积方式。

4．了解晶体类型，了解不同类型晶体中结构微粒及微粒间作用力的区别。

5．了解晶胞概念，能根据晶胞确定晶体组成并进行相关的计算。

6．了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。

7．了解分子晶体结构与性质关系。

考点1|

晶体与晶胞

[基础知识整合]

1．晶体与非晶体

(1)晶体与非晶体比较

晶体

非晶体

结构特征

结构微粒在三维空间里呈周期性有序排列

结构微粒

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

无各向异性

二者区

别方法

间接方法

看是否有固定的熔点

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。

2．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：所有晶胞平行排列、取向相同。

(3)一般形状为平行六面体。

(4)晶胞中粒子数目的计算——均摊法

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。

2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—物质的聚集状态 晶体与非晶体（新高考通用）

【必备知识】

一、物质聚集状态

1、物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。

物质的聚集状态 微观结构 微观运动 宏观性质

固态 微粒紧密排列，微粒间的空隙很小 在固定的位置上振动 大多有固定的形状，几乎不能被压缩

液态 微粒排列较紧密，微粒间的空隙较小 介于固态和气态之间 没有固定的形状，不易被压缩

气态 微粒间的距离较大 可以自由移动 没有固定的形状，容易被压缩

2、固态、液态、气态不一定是由分子构成的，比如等离子体、离子液体等。

（1）等离子体

由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质。

是由气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生分解，产生电子、阳离子等。

等离子体具有良好的导电性和流动性。可以制造等离子体显示器、化学合成、核裂变等。

（2）离子液体

熔点不高的仅由离子组成的液体物质。

（3）液晶

介于液态和晶态之间的物质状态，既有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的某些物理性质，如导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性。

二、晶体与非晶体

1、晶体与非晶体的比较

晶体 非晶体

结构特征 内部微粒在空间里呈周期性有序排列 内部微粒排列相对无序

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 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

科学方法 对固体进行X射线衍射实验，晶体有的衍射峰或分立的斑点

常见类型 分子晶体、离子晶体、原子晶体 玻璃、橡胶、炭黑

自范性：能自发呈现多面体外形。晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。如玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成，水晶是缓慢冷却形成的。晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观现象。

各向异性：物理性质，如强度、导热性、光学性质等表现出各向异性。

晶体结构与性质

[江苏考纲要求]

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1．了解分子晶体的含义，了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响。

2．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。

3．了解NaCl型和CsCl型离子晶体的结构特征，能用晶格能解释典型离子化合物的某些物理性质。

4．能用金属键的自由电子理论解释金属的某些物理性质。

5．知道金属晶体的基本堆积方式。了解简单晶体的晶胞结构特征(晶体内部空隙的识别、与晶胞的边长等晶体结构参数相关的计算不作要求)。

6．了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

[教材基础—自热身]

1．晶体与非晶体

(1)晶体与非晶体的比较

比较 晶体 非晶体

结构特征 构成粒子周期性有序排列 构成粒子无序排列

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。

2．晶胞

(1)概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。 晶体常识 (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：所有晶胞平行排列、取向相同。

[知能深化—扫盲点]

“均摊法”突破晶胞组成的计算

(1)原则：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有，那么每个晶胞对这个粒子分得的份额就是1n。

(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13。

[对点练]

1．如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与y的个数比是______，乙中a与b的个数比是______，丙中一个晶胞中有______个c离子和______个d离子。

第4讲 晶体结构与性质

复习目标

1．了解晶体的类型，，，解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。，能运用配位键知识解释配合物的某些典型性质。

考点一 晶体与晶胞

1．晶体与非晶体

晶体 非晶体

结构特征 组成微粒01周期性有序排列 组成微粒02相对无序排列

性质特征 自范性 03有 04无

熔点 05固定 06不固定

异同表现 07各向异性 08各向同性

区别二者的科学方法 对固体进行09X射线衍射实验

实例 冰、NaCl、Fe 玻璃、石蜡

(1) 01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) 02溶质从溶液中析出。

3．晶胞

(1)概念：描述晶体结构的01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02任何间隙。

②并置：所有晶胞03平行排列、04取向相同。

③形状：一般而言晶胞都是平行六面体。

请指出下列各说法的错因

(1)具有规则几何外形的固体一定是晶体。

错因：非晶体也可能具有规则的外形，如玻璃。

(2)冰和碘晶体中相互作用力完全相同。

错因：冰中除存在范德华力还存在氢键。

(3)区分晶体和非晶体最可靠的方法是看固体是否具有固定的熔点。

错因：对固体进行X射线衍射实验是区分晶体与非晶体最可靠的方法。

(4)固体SiO2一定是晶体。

错因：无定形的SiO2并不是晶体。

(5)缺角的NaCl晶体久置会慢慢变为完美的立方体块。

错因：晶体在固态时不具有自范性。

(6)立方晶胞中，顶点上的原子被4个晶胞共用。

错因：立方晶胞中，顶点上的原子被8个晶胞共用。

1．晶体与非晶体的本质区别：是否有自范性。

2．习惯上晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”，但不一定是最小的“平行六面体”。

3．晶胞中粒子数目的计算方法——均摊法

(1)晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对

晶体结构与性质

[考纲要求] 1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。3.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。4.了解分子晶体结构与性质的关系。5.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。6.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质，了解金属晶体常见的堆积方式。7.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。

考点一 晶体和晶胞

1．晶体与非晶体

晶体

非晶体

结构特征 结构微粒周期性有序排列 结构微粒无序排列

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 看是否有固定的熔点

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)晶胞：晶胞是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：相邻晶胞之间没有间隙。

②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。

(3)晶胞中粒子数目的计算——均摊法

如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)冰和碘晶体中相互作用力相同( )

(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列( ) (3)凡有规则外形的固体一定是晶体( )

(4)固体SiO2一定是晶体( )

(5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块( )

(6)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”( )

(7)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X­射线衍射实验( )

答案： (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√

2．如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与y的个数比是________，乙中a与b的个数比是________，丙中一个晶胞中有________个c离子和________个d离子。

课题19 晶体结构与性质

学习任务1 晶体常识与晶体的组成和性质

一、晶体与非晶体

1．晶体与非晶体的比较

晶体 非晶体

结构特征 结构微粒周期性有序排列 结构微粒无序排列

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 看是否有固定的熔点

科学方法 对固体进行X-射线衍射实验 2.得到晶体的途径

(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

无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。

并置：所有晶胞都是平行排列、取向相同。

二、晶体的组成与性质

(一)四种类型的晶体

1．分子晶体

分子间通过分子间作用力结合形成的晶体，此类晶体熔、沸点低，硬度小。

2．共价晶体

原子通过共价键相互结合形成的晶体，整块晶体是一个三维的共价键网状(立体网状)结构；其物理性质的突出特点是高硬度、高熔点、高沸点。

3．离子晶体

(1)阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体，此类晶体的熔、沸点较高。

(2)配位数：指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目，晶体阴离子、阳离子的配位数之比等于组成中的阴离子与阳离子数目的反比。

4．金属晶体

(1)含义：金属原子通过金属键形成的晶体，金属单质形成的晶体就是金属晶体。

(2)金属键的形成：晶体中金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起；金属键无饱和性、方向性。

(3)金属晶体的物理性质及解释

(二)四种晶体类型的比较 晶体类型 共价晶体 离子晶体 分子晶体 金属晶体

构成粒子 原子 阴、阳离子 分子 金属阳离子、

自由电子

粒子间

作用力 共价键 离子键 范德华力(某些物质还有氢键) 金属键

熔、沸点 很高 较高 较低 有的很高

有的很低

硬度 很大 较硬而脆 较小 有的很高

2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—晶胞分数坐标与投影图（新高考通用）

【知识清单】

(一)晶胞原子分数坐标的确定

1、概念

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，称作原子分数坐标。原子分数坐标参

数表示晶胞内部各原子的相对位置。

2、原子分数坐标的确定方法

(1)依据已知原子的分数坐标确定坐标系取向。

(2)一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位。

(3)从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。

例1、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，称作原子分数坐标，例如，图中

原子1的坐标为(1

2，1

2，0)，则原子2和3的坐标分别为________、________。

【答案】(3

4，1

4，1

4)(1

4，1

4，3

4)

例2、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，称作原子分数坐标。如图中原子

1的坐标为(1

2，1

2，1

2)，则原子2和3的坐标分别式、。【答案】(1

2，1

2，0)(0,0，1

2)

(二)晶胞投影图

1、简单立方模型投影图

x、y

平面上的投影图：。

2、体心立方模型投影图

x、y

平面上的投影图：

；沿体对角线投影。

3、面心立方模型投影图

x、y

平面上的投影图：。

4、金刚石晶胞模型投影图

x、y

平面上的投影图：。

4、面心立方最密堆积

沿体对角线投影：。

例3、钋(Po)是目前已知最稀有的元素之一。金属钋的晶胞沿x、y或z轴的投影如图所示。晶胞中Po原子

的配位数为6。

【答案】6

【解析】根据投影可知Po晶体采用简单立方堆积。

例4、(1)AgN5的晶体结构与AgI相似。AgI的结构分为α-AgI和γ-AgI，γ-AgI立方晶胞的示意图见图1，图

2是晶胞正上方的俯视投影图，图中黑球(实心球)表示I－，请在图2中用白球(空心球)表示出Ag＋的位置。

(2)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，称作原子分数坐标。图1中，原子

晶体结构与性质

一、晶体常识和常见四种晶体性质

1．晶体

(1)晶体与非晶体

内容 晶体 非晶体

结构特征 结构微粒

周期性有序排列 结构微粒

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。

a．无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。

b．并置：所有晶胞平行排列、取向相同。

2．晶胞中微粒数的计算方法——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1n 。

(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，如图：

(3)图示：

二、常见晶体模型与晶体性质

1．典型晶体模型

(1)原子晶体(金刚石和二氧化硅)

①金刚石晶体中，每个C与另外4个C形成共价键，C—C 键之间的夹角是109°28′，最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有2 mol。

②SiO2晶体中，每个硅原子与4个O成键，每个氧原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是硅原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。

(2)分子晶体

①干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。

②冰的结构模型中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol氢键。

(3)离子晶体

①NaCl型：在晶体中，每个Na＋同时吸引6个Cl－，每个Cl－同时吸引6个

. .

. v . 晶体构造与性质

一、晶体的常识

1.晶体与非晶体

晶体与非晶体的本质差异

自性 微观构造

晶体 有〔能自发呈现多面体外形〕 原子在三维空间里呈周期性有序排列

非晶体 无〔不能自发呈现多面体外形〕 原子排列相对无序

晶体呈现自性的条件：晶体生长的速率适当

得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出

特性：①自性；②各向异性〔强度、导热性、光学性质等〕

③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射〔区分晶体和非晶体最可靠的科学方法〕

2.晶胞--描述晶体构造的根本单元.即晶体中无限重复的局部

一个晶胞平均占有的原子数=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心的原子数

思考：以下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图.它们分别平均含几个原子.

. .

. v . eg：1.晶体具有各向异性。如蓝晶〔Al2O3·SiO2〕在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。晶体的各向异性主要表现在〔〕

①硬度②导热性③导电性④光学性质

A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④

2.以下关于晶体与非晶体的说确的是〔〕

A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体