知識(shí)點(diǎn)01 晶體和晶體類型
一、晶體和非晶體
1．結(jié)構(gòu)判據(jù)：結(jié)構(gòu)微粒是否有序排列
2．外形判據(jù)
（1）晶體一定具有規(guī)則幾何外形
（2）具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體
3．性質(zhì)判據(jù)
（1）自范性判據(jù)：本質(zhì)差異（能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)）
（2）熔點(diǎn)判據(jù)：是否有固定的熔點(diǎn)
（3）性向判據(jù)：硬度、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性等物性在不同方向上是否相同
①晶體：各向異性
②非晶體：各向同性
4．獲得晶體的途徑
5．實(shí)驗(yàn)鑒別
（1）常規(guī)鑒別：看固體是否有固定的熔點(diǎn)
（2）儀器鑒別：對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)
6．非晶體、等離子體和液晶的比較
二、金屬鍵和金屬晶體
1．金屬鍵
（1）概念：金屬陽(yáng)離子和自由電子之間存在的強(qiáng)的相互作用。
（2）本質(zhì)：金屬原子脫落下來(lái)的價(jià)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。
（3）成鍵粒子：金屬陽(yáng)離子和自由電子
（4）存在：金屬單質(zhì)或合金
（5）特征：無(wú)方向性和無(wú)飽和性。
（6）金屬鍵的強(qiáng)弱比較
①原子半徑越大，價(jià)電子數(shù)越少，金屬鍵越弱；
②原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)。
2．金屬晶體
（1）概念：原子間以金屬鍵結(jié)合形成的晶體。
（2）用電子氣理論解釋金屬的性質(zhì)
三、分子晶體
1．概念及粒子間作用力
（1）概念：只含分子的晶體。
（2）粒子間作用力
①相鄰分子間以分子間作用力結(jié)合；
②分子內(nèi)原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合。
2．堆積方式
3．常見(jiàn)分子晶體及物質(zhì)類別
4．分子晶體的物理性質(zhì)
四、共價(jià)晶體
1．共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2．共價(jià)晶體與物質(zhì)的類別
3．共價(jià)晶體的熔、沸點(diǎn)
（1）特點(diǎn)：共價(jià)晶體具有很高的熔點(diǎn)。原因：共價(jià)晶體熔化時(shí)必須破壞共價(jià)鍵，而破壞它們需要很高的溫度。
（2）影響因素：結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)晶體，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)越高。
4．對(duì)分子晶體和共價(jià)晶體的認(rèn)識(shí)誤區(qū)
（1）共價(jià)晶體是一個(gè)三維的共價(jià)鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是一個(gè)“巨分子”，沒(méi)有小分子存在；而分子晶體中存在真實(shí)的分子。
（2）共價(jià)晶體的化學(xué)式不表示實(shí)際組成，只表示組成原子的個(gè)數(shù)比，如SiO2只是表示晶體中Si與O的原子個(gè)數(shù)比為1∶2。而分子晶體的化學(xué)式表示真實(shí)的組成。
（3）由原子構(gòu)成的晶體不一定是共價(jià)晶體，如稀有氣體組成的晶體屬于分子晶體。
五、離子晶體
1．概念：由陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體。
2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
（1）構(gòu)成微粒：陽(yáng)離子和陰離子。
（2）微粒間的作用力：離子鍵。
（3）方向性和飽和性
①由于靜電作用沒(méi)有方向性，故離子鍵沒(méi)有方向性。
②只要條件允許，陰陽(yáng)離子周圍可以盡可能多地吸引異號(hào)離子，故離子鍵也沒(méi)有飽和性。。
3．離子鍵強(qiáng)弱：陰、陽(yáng)離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，離子鍵越強(qiáng)。
4．離子晶體的性質(zhì)
5．離子晶體組成的認(rèn)識(shí)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(jià)鍵，Na2O2晶體中還含有非極性共價(jià)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AlCl3是由金屬元素Al和非金屬元素Cl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(yáng)離子。
（5）離子晶體的化學(xué)式只表示晶體中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比，而不是表示其分子組成。
六、晶體類型的判斷
1．微粒判據(jù)（本質(zhì)判據(jù)）
2．作用力判據(jù)（本質(zhì)判據(jù)）
3．結(jié)構(gòu)判據(jù)：共價(jià)晶體為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

4．組成判據(jù)
（1）金屬晶體：金屬單質(zhì)（除汞外）與合金
（2）共價(jià)晶體：金剛石、晶體硅、二氧化硅、碳化硅
（3）離子晶體：金屬和非金屬形成的晶體及銨鹽，AlCl3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AlCl3
②反例物質(zhì)：銨鹽及共價(jià)晶體
5．性能判據(jù)
（1）金屬晶體：導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性、機(jī)械性能良好
（2）離子晶體：硬度較大或略硬而脆，大部分易溶于水
（3）共價(jià)晶體：硬度很大，熔沸點(diǎn)很高，不溶于任何常見(jiàn)的溶劑
（4）分子晶體：硬度小；熔沸點(diǎn)很低，常溫下呈氣體或液體；揮發(fā)性很強(qiáng)
6．用途判據(jù)
（1）共價(jià)晶體：常用于制作半導(dǎo)體材料
（2）共價(jià)晶體：常用于制作超硬、耐磨材料
（3）共價(jià)晶體：常用于制作耐高溫、耐腐蝕材料
（4）分子晶體：常用于制作致冷劑
（5）金屬晶體：常用于制作導(dǎo)電材料
7．實(shí)驗(yàn)判據(jù)
（1）離子晶體：熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物晶體
（2）分子晶體或共價(jià)晶體：熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電的化合物晶體
（3）金屬晶體：固體和熔融狀態(tài)下都能導(dǎo)電的晶體
七、晶體熔沸點(diǎn)的比較
1．晶體熔沸點(diǎn)的比較
2．分子晶體熔沸點(diǎn)的比較
3．簡(jiǎn)答模板：晶體類型影響因素作用力強(qiáng)弱結(jié)果
（1）共價(jià)晶體：A和B都是共價(jià)晶體，A的原子半徑小，鍵長(zhǎng)短，鍵能大，共價(jià)鍵強(qiáng)，熔沸點(diǎn)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(qiáng)（晶格能大），熔沸點(diǎn)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(qiáng)，熔沸點(diǎn)高（硬度大）
（4）分子晶體
①A和B都是分子晶體，A的相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間作用力強(qiáng)，熔沸點(diǎn)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(qiáng)，熔沸點(diǎn)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(diǎn)低
（5）不同晶體
①A是離子晶體，靠較強(qiáng)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(diǎn)高
②A是共價(jià)晶體，靠較強(qiáng)的共價(jià)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(diǎn)高
③A是金屬晶體，靠較強(qiáng)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(diǎn)高
易錯(cuò)點(diǎn)一 晶體與非晶體的誤判
（1）具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，如玻璃。
（2）晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別：是否有自范性。
（3）晶胞是從晶體中“截取”出來(lái)具有代表性的“平行六面體”，但不一定是最小的“平行六面體”。
易錯(cuò)點(diǎn)二 晶體性質(zhì)的誤判
（1）共價(jià)晶體一定含有共價(jià)鍵，而分子晶體可能不含共價(jià)鍵。
（2）含陰離子的晶體中一定含有陽(yáng)離子，但含陽(yáng)離子的晶體中不一定含陰離子，如金屬晶體。
（3）共價(jià)晶體的熔點(diǎn)不一定比離子晶體高，如石英的熔點(diǎn)為1 710 ℃，MgO的熔點(diǎn)為2 852 ℃。
（4）金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的熔點(diǎn)高，如Na的熔點(diǎn)為97 ℃，尿素的熔點(diǎn)為132.7 ℃。
易錯(cuò)點(diǎn)三 配體的誤判
（1）單核配體的確認(rèn)要注意是否帶有電荷，如F－、Cl－等，如配合物[CCl(NH3)5]Cl2，中心離子為C3＋，配體是Cl－和NH3，而不是氯原子。
（2）有關(guān)配合物的結(jié)構(gòu)示意圖，不考慮空間結(jié)構(gòu)，但要注意配體中的配位原子一定要與中心原子或中心離子直接相連。如[Cu(NH3)4]2＋中NH3中N原子為配位原子，所以N原子必須要與銅離子直接相連。
【典例01】（2023·北京卷）中國(guó)科學(xué)家首次成功制得大面積單晶石墨炔，是碳材料科學(xué)的一大進(jìn)步。
下列關(guān)于金剛石、石墨、石墨炔的說(shuō)法正確的是
A．三種物質(zhì)中均有碳碳原子間的鍵B．三種物質(zhì)中的碳原子都是雜化
C．三種物質(zhì)的晶體類型相同D．三種物質(zhì)均能導(dǎo)電
【答案】A
【解析】原子間優(yōu)先形成鍵，三種物質(zhì)中均存在鍵，A項(xiàng)正確；金剛石中所有碳原子均采用雜化，石墨中所有碳原子均采用雜化，石墨炔中苯環(huán)上的碳原子采用雜化，碳碳三鍵上的碳原子采用雜化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；金剛石為共價(jià)晶體，石墨炔為分子晶體，石墨為混合晶體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；金剛石中沒(méi)有自由移動(dòng)電子，不能導(dǎo)電，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【典例02】（2022·江蘇卷）下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 金剛石與石墨烯中的夾角都為
B. 、都是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子
C. 鍺原子()基態(tài)核外電子排布式為
D. ⅣA族元素單質(zhì)的晶體類型相同
【答案】B
【解析】金剛石中的碳原子為正四面體結(jié)構(gòu)，夾角為109°28′，故A錯(cuò)誤；的化學(xué)鍵為Si-H，為極性鍵，為正四面體，正負(fù)電荷中心重合，為非極性分子；的化學(xué)鍵為Si-Cl，為極性鍵，為正四面體，正負(fù)電荷中心重合，為非極性分子，故B正確；鍺原子()基態(tài)核外電子排布式為[Ar]，故C錯(cuò)誤；ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨為混合晶體，而硅形成的晶體硅為共價(jià)晶體，故D錯(cuò)誤；故選B。
【典例03】（2022·湖北卷）某立方鹵化物可用于制作光電材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A. 的配位數(shù)為6B. 與距離最近的是
C. 該物質(zhì)的化學(xué)式為D. 若換為，則晶胞棱長(zhǎng)將改變
【答案】B
【解析】配位數(shù)為與其距離最近且等距離的F-的個(gè)數(shù)，如圖所示，位于體心，F(xiàn)-位于面心，所以配位數(shù)為6，A正確；與的最近距離為棱長(zhǎng)的，與的最近距離為棱長(zhǎng)的，所以與距離最近的是，B錯(cuò)誤；位于頂點(diǎn)，所以個(gè)數(shù)==1，F(xiàn)-位于面心，F(xiàn)-個(gè)數(shù)==3，位于體心，所以個(gè)數(shù)=1，綜上，該物質(zhì)的化學(xué)式為，C正確；與半徑不同，替換后晶胞棱長(zhǎng)將改變，D正確；故選B。
知識(shí)點(diǎn)02 晶體結(jié)構(gòu)及計(jì)算
一、晶體結(jié)構(gòu)
1．晶胞
（1）概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。
（2）結(jié)構(gòu)：晶胞一般都是平行六面體，晶體是由無(wú)數(shù)晶胞無(wú)隙并置而成。
2．晶胞中微粒個(gè)數(shù)：均攤法
3．金屬晶體的四種堆積方式
4．典型離子晶體的空間構(gòu)型
5．常見(jiàn)分子晶體和共價(jià)晶體的晶胞
6．金剛石、晶體硅和二氧化硅的結(jié)構(gòu)

（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
①基本結(jié)構(gòu)：正四面體結(jié)構(gòu)，中心原子配位數(shù)為4
②空間構(gòu)型：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鍵角為109°28′，都是sp3雜化
（2）最小的環(huán)
（3）化學(xué)鍵數(shù)
①金剛石：1ml金剛石中含2NA個(gè)C－C鍵
②晶體硅：1ml晶體硅中含2NA個(gè)Si－Si鍵
③二氧化硅：1ml二氧化硅中含4NA個(gè)Si－O鍵
7．石墨的結(jié)構(gòu)
（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
①基本結(jié)構(gòu)：層狀結(jié)構(gòu)
②層內(nèi)構(gòu)型：平面正六邊形結(jié)構(gòu)，鍵角為120°，雜化方式：sp2
③最小碳環(huán)：有6個(gè)碳原子，實(shí)際含2個(gè)碳原子
（2）化學(xué)鍵
①1ml石墨中含有1.5ml C－C鍵（鍵）
②層和層的自由電子構(gòu)成1個(gè)大鍵，沿層的平行方向可導(dǎo)電
（3）微粒間作用力
①層內(nèi)部：共價(jià)鍵
②層之間：范德華力
③石墨的大鍵具有金屬鍵的性質(zhì)
（4）物理性質(zhì)
①熔點(diǎn)：比金剛石的高，C－C鍵的鍵長(zhǎng)比金剛石中的短
②質(zhì)地：比較柔軟，層與層間的距離比C－C鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，作用力小
（5）晶體類型：混合鍵型晶體

二、晶體的有關(guān)計(jì)算
1．晶體中某些幾何體中的數(shù)量關(guān)系（晶胞參數(shù)為a）
（1）立方體體對(duì)角線＝a，面對(duì)角線＝a
（2）面心立方晶胞相鄰的兩個(gè)面心間的距離＝a

（3）正四面體中各量的關(guān)系
①直角三角形BEC中：（BC）2＝（CE）2+（BE）2
②BO＝BE，OE＝BE
③直角三角形AOB中：（AB）2＝（BO）2+（AO）2
2．幾種單質(zhì)晶體晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
（1）面心立方：面對(duì)角線上的三個(gè)原子相切：4r＝a
（2）體心立方：體對(duì)角線上的三個(gè)原子相切：4r＝a
（3）簡(jiǎn)單立方：側(cè)面上的原子兩兩相切：2r＝1a
（4）六方最密：正四面體相鄰原子兩兩相切：2r＝1a
（5）金剛石型：內(nèi)部小立方體體對(duì)角線上的三個(gè)原子相切：8r＝a
3．晶胞密度的計(jì)算
（1）計(jì)算公式：ρ＝＝
（2）晶胞的體積：V＝Sh（S為底面積，h為高）
①立方體晶胞：V＝a3
②長(zhǎng)方體晶胞：V＝abc
③正三棱柱晶胞：V＝a2hsin60°＝

④正六棱柱晶胞：V＝6×a2hsin60°＝
⑤六方最密堆積晶胞：V＝a2sin60°×2h＝2××a2sin60°＝a3
（3）單位換算
①1pm＝10－12m＝10－10cm
②1nm＝10－9m＝10－7cm
③1μm＝10－6m＝10－4cm
4．空間利用率
（1）空間利用率＝×100%
（2）原子的體積：V＝πr3（r為原子半徑）
（3）晶胞體積
①根據(jù)晶胞參數(shù)計(jì)算
②根據(jù)密度計(jì)算：V＝
易錯(cuò)點(diǎn)一 判斷某種微粒周圍等距且緊鄰的微粒數(shù)目
(1)判斷某種微粒周圍等距且緊鄰的微粒數(shù)目時(shí)，要注意運(yùn)用三維想象法。如NaCl晶體中，Na＋周圍的Na＋數(shù)目(Na＋用“○”表示)：
每個(gè)面上有4個(gè)，共計(jì)12個(gè)。
(2)?？嫉膸追N晶體主要有干冰、冰、金剛石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟悉以上代表物的空間結(jié)構(gòu)。當(dāng)題中信息給出與某種晶體空間結(jié)構(gòu)相同時(shí)，可以直接套用某種結(jié)構(gòu)。
易錯(cuò)點(diǎn)二 晶胞中微粒的配位數(shù)求算
晶胞中微粒的配位數(shù)求算:一個(gè)粒子周圍最鄰近的粒子的數(shù)目稱為配位數(shù)
（1）晶體中原子(或分子)的配位數(shù)：若晶體中的微粒為同種原子或同種分子，則某原子(或分子)的配位數(shù)指的是該原子(或分子)最接近且等距離的原子(或分子)的數(shù)目。
（2）離子晶體的配位數(shù)：指一個(gè)離子周圍最接近且等距離的異種電性離子的數(shù)目。
易錯(cuò)點(diǎn)三 晶胞密度計(jì)算的基本過(guò)程
【典例04】（2023·湖北卷）鑭La和H可以形成一系列晶體材料，在儲(chǔ)氫和超導(dǎo)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。屬于立方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示。高壓下，中的每個(gè)H結(jié)合4個(gè)H形成類似的結(jié)構(gòu)，即得到晶體。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．晶體中La的配位數(shù)為8
B．晶體中H和H的最短距離：
C．在晶胞中，H形成一個(gè)頂點(diǎn)數(shù)為40的閉合多面體籠
D．單位體積中含氫質(zhì)量的計(jì)算式為
【答案】C
【解析】由的晶胞結(jié)構(gòu)可知，La位于頂點(diǎn)和面心，晶胞內(nèi)8個(gè)小立方體的中心各有1個(gè)H原子，若以頂點(diǎn)La研究，與之最近的H原子有8個(gè)，則La的配位數(shù)為8，A正確；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)H結(jié)合4個(gè)H形成類似的結(jié)構(gòu)，H和H之間的最短距離變小，則晶體中H和H的最短距離：，B正確；由題干信息可知，在晶胞中，每個(gè)H結(jié)合4個(gè)H形成類似的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)有8個(gè)，頂點(diǎn)數(shù)為48=32，且不是閉合的結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；1個(gè)晶胞中含有58=40個(gè)H原子，含H質(zhì)量為g，晶胞的體積為(484.010-10cm)3=(4.8410-8)3cm3，則單位體積中含氫質(zhì)量的計(jì)算式為，D正確。
【典例05】（2023·湖南卷）科學(xué)家合成了一種高溫超導(dǎo)材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該立方晶胞參數(shù)為。阿伏加德羅常數(shù)的值為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．晶體最簡(jiǎn)化學(xué)式為
B．晶體中與最近且距離相等的有8個(gè)
C．晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有12個(gè)面
D．晶體的密度為
【答案】C
【解析】其中K個(gè)數(shù)：8×=1，其中Ca個(gè)數(shù)：1，其中B個(gè)數(shù)：12×=6，其中C個(gè)數(shù)：12×=6，故其最簡(jiǎn)化學(xué)式為，A正確；位于晶胞頂點(diǎn)，Ca2+位于體心，每個(gè)為8個(gè)晶胞共用，則晶體中與最近且距離相等的有8個(gè)，B正確；晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有14個(gè)面，C錯(cuò)誤；根據(jù)選項(xiàng)A分析可知，該晶胞最簡(jiǎn)化學(xué)式為，則1個(gè)晶胞質(zhì)量為：，晶胞體積為a3×10-30cm3，則其密度為，D正確。
【典例06】（2023遼寧卷）晶體結(jié)構(gòu)的缺陷美與對(duì)稱美同樣受關(guān)注。某富鋰超離子導(dǎo)體的晶胞是立方體(圖1)，進(jìn)行鎂離子取代及鹵素共摻雜后，可獲得高性能固體電解質(zhì)材料(圖2)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．圖1晶體密度為g?cm-3B．圖1中O原子的配位數(shù)為6
C．圖2表示的化學(xué)式為D．取代產(chǎn)生的空位有利于傳導(dǎo)
【答案】C
【解析】根據(jù)均攤法，圖1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1個(gè)晶胞的質(zhì)量為g=g，晶胞的體積為(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，則晶體的密度為g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A項(xiàng)正確；圖1晶胞中，O位于面心，與O等距離最近的Li有6個(gè)，O原子的配位數(shù)為6，B項(xiàng)正確；根據(jù)均攤法，圖2中Li：1，Mg或空位為8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的個(gè)數(shù)小于2，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，圖2的化學(xué)式為L(zhǎng)iMgOClxBr1-x，C項(xiàng)錯(cuò)誤；進(jìn)行鎂離子取代及鹵素共摻雜后，可獲得高性能固體電解質(zhì)材料，說(shuō)明Mg2+取代產(chǎn)生的空位有利于Li+的傳導(dǎo)，D項(xiàng)正確。
【典例07】（2023·山西呂梁·統(tǒng)考二模）具有光催化活性的TiO2可通過(guò)氮摻雜生成TiO2-aNb后，在光照下的輸出穩(wěn)定性更好，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖，已知原子1、原子2的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0，0，)和(1，0，0)，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，下列說(shuō)法正確的是

A．氮摻雜生成的TiO2-aNb中，a=，b=
B．原子3的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1，0，)
C．TiO2晶體中，Ti的配位數(shù)為8
D．TiO2的密度為g·cm-3
【答案】A
【解析】A．由TiO2-aNb晶體結(jié)構(gòu)可知，氮摻雜反應(yīng)后有3個(gè)氧空穴，O原子6個(gè)在棱上、6個(gè)在后面，1個(gè)在體內(nèi)，O原子個(gè)數(shù)為，N原子1個(gè)在棱上、1個(gè)在面，N原子個(gè)數(shù)為，Ti原子8個(gè)在頂點(diǎn)、4個(gè)在面心，1個(gè)在體內(nèi)，Ti原子個(gè)數(shù)為，，，，A正確；B．原子1、2的坐標(biāo)分別為，由TiO2的晶胞結(jié)構(gòu)可知，原子3的坐標(biāo)為，B錯(cuò)誤；C．鈦離子形成體心四方點(diǎn)陣，氧離子形成八面體，八面體嵌入體心四方點(diǎn)陣中，每個(gè)鈦離子周圍有6個(gè)氧離子，Ti的配位數(shù)為8，C錯(cuò)誤；D． Ti原子在晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)、4個(gè)面心和1個(gè)在體內(nèi)，Ti原子的個(gè)數(shù)為，O原子在8個(gè)棱上、8個(gè)面上，2個(gè)在體內(nèi)，O原子個(gè)數(shù)為，則1ml晶胞的質(zhì)量，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為，體積為，則TiO2的密度為，D錯(cuò)誤;故答案為：A。
知識(shí)點(diǎn)01 晶體和晶體類型
知識(shí)點(diǎn)02 晶體結(jié)構(gòu)與計(jì)算
聚集狀態(tài)
組成與結(jié)構(gòu)特征
主要性能
非晶體
內(nèi)部微粒的排列呈現(xiàn)雜亂無(wú)章（長(zhǎng)程無(wú)序，短程有序）的分布狀態(tài)的固體
某些非晶體合金強(qiáng)度和硬度高、耐腐蝕性強(qiáng)，非晶態(tài)硅對(duì)光的吸收系數(shù)大
等離子體
由電子、陽(yáng)離子和電中性粒子組成，整體上呈電中性，帶電離子能自由移動(dòng)
具有良好的導(dǎo)電性和流動(dòng)性
液晶
內(nèi)部分子的排列沿分子長(zhǎng)軸方向呈現(xiàn)出有序的狀態(tài)
既具有液體的流動(dòng)性、黏度、形變性，又具有晶體的導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等
通性
理論解釋
延展性
當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，晶體中的各原子層就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但排列方式不變，金屬陽(yáng)離子與自由電子形成的電子氣沒(méi)有被破壞，所以金屬有良好的延展性。
導(dǎo)電性
在外加電場(chǎng)的作用下，金屬晶體中的電子氣在電場(chǎng)中定向移動(dòng)而形成電流，呈現(xiàn)良好的導(dǎo)電性。
導(dǎo)熱性
電子氣中的自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)常與金屬原子發(fā)生碰撞，從而引起兩者能量的交換。
項(xiàng)目
分子密堆積
分子非密堆積
作用力
只有分子間作用力，無(wú)氫鍵
有分子間氫鍵，它具有方向性
空間特點(diǎn)
每個(gè)分子周圍一般有12個(gè)緊鄰的分子
空間利用率不高，留有相當(dāng)大的空隙
舉例
C60、干冰、I2、O2
HF、NH3、冰
物質(zhì)種類
實(shí)例
所有非金屬氫化物
H2O、NH3、CH4等
部分非金屬單質(zhì)
鹵素（X2）、O2、N2、白磷（P4）、硫（S8）等
部分非金屬氧化物
CO2、P4O10、SO2、SO3等
幾乎所有的酸
HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等
絕大多數(shù)有機(jī)物
苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等
物理性質(zhì)
原因
一般熔、沸點(diǎn)較低，硬度較小，易揮發(fā)，易升華
分子間作用力較弱
固態(tài)和熔融態(tài)一般不導(dǎo)電，但有的在水溶液中能導(dǎo)電
沒(méi)有自由移動(dòng)的帶電粒子
非極性溶質(zhì)易溶于非極性溶劑；極性溶質(zhì)易溶于極性溶劑
分子晶體的溶解性一般滿足“相似相溶”原理
物質(zhì)種類
實(shí)例
某些單質(zhì)
晶體硼、晶體硅、晶體鍺、金剛石等
某些非金屬化合物
碳化硅（SiC）、氮化硅（Si3N4）、氮化硼（BN）等
性質(zhì)
原因
熔沸點(diǎn)
離子晶體中有較強(qiáng)的離子鍵，熔化或升華時(shí)需消耗較多的能量。所以離子晶體有較高的熔、沸點(diǎn)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(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高
硬度
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(shí)，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎
導(dǎo)電性
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(qiáng)，陰、陽(yáng)離子不能自由移動(dòng)，即晶體中無(wú)自由移動(dòng)的離子，因此離子晶體不導(dǎo)電。當(dāng)升高溫度時(shí)，陰、陽(yáng)離子獲得足夠的能量克服了離子間的相互作用力， 成為自由移動(dòng)的離子，在外加電場(chǎng)的作用下，離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。離子晶體溶于水時(shí)，陰、陽(yáng)離子受到水分子的作用成了自由移動(dòng)的離子（或水合離子），在外加電場(chǎng)的作用下，陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電
溶解性
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）。當(dāng)把離子晶體放入水中時(shí)，水分子對(duì)離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引，使離子晶體中的離子克服離子間的相互作用力而離開(kāi)晶體，變成在水中自由移動(dòng)的離子
延展性
離子晶體中陰、陽(yáng)離子交替出現(xiàn)，層與層之間如果滑動(dòng)，同性離子相鄰而使斥力增大導(dǎo)致不穩(wěn)定，所以離子晶體無(wú)延展性
晶體類型
離子晶體
分子晶體
金屬晶體
共價(jià)晶體
構(gòu)成微粒
陰陽(yáng)離子
分子
金屬陽(yáng)離子和自由電子
原子
晶體類型
離子晶體
分子晶體
金屬晶體
共價(jià)晶體
作用力
離子鍵
分子間作用力
金屬鍵
共價(jià)鍵
晶胞
正或長(zhǎng)方體
正六棱柱
正三棱柱
示意圖
頂點(diǎn)上微粒
側(cè)棱上微粒
上下棱微粒
面點(diǎn)上微粒
內(nèi)部的微粒
1
1
1
堆積名稱
面心立方
最密堆積
體心立
方堆積
六方最
密堆積
簡(jiǎn)單立
方堆積
堆積模型
堆積類型
A1型
或銅型
A2型或鉀型
A3型
或鎂型
P型
堆積方式
…ABCABC…
…ABAB…
配位數(shù)
12
8
12
6
晶胞結(jié)構(gòu)
投影圖
類型
NaCl型
CsCl型
立方ZnS型
CaF2型
圖示
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1/8晶胞為簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)
體心立
方結(jié)構(gòu)
間隔排列的4個(gè)小立方體的體心各有1個(gè)Zn2+
8個(gè)小立方體的
體心各有1個(gè)F－
配位數(shù)
6
8
4
Ca2＋：8
F－：4
晶胞
二氧化碳
金剛石
碳化硅
二氧化硅
圖示
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
面心立方
同ZnS
將金剛石中內(nèi)部的4個(gè)碳原子換成硅原子
將晶體硅中每個(gè)硅硅鍵中間插入1個(gè)氧原子
配位數(shù)
12
4
4
Si：4；O：2
投影圖
晶體
最小環(huán)
被共用的最小環(huán)數(shù)
原子
共價(jià)鍵
金剛石
_六元環(huán)
C：12
C－C鍵：6
二氧
化硅
_十二元環(huán)
Si：12
O：6
Si－O鍵：6

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