浅谈有关晶体结构的分析和计算讲解学习
晶体结构分析与计算
晶体结构分析与计算湖南省浏阳市第一中学潘丹张水强410300在2005年高考考纲中，在思维能力中增加了“对原子、分子、化学键等微观结构有一定的三维想象能力”的要求。
三维想象能力可能通过“晶体结构”试题来体现，而“晶体结构”这一知识点前几年是高考的热点之一（如92年的金刚石、96年的SiO2 、97年的C60、98年的GBO、99年的NiO等等）。
间隔了几年，笔者认为有必要引起广大考生足够的重视。
本文从最常见的几种晶体结构题型入手，分析晶体结构有关的问题，帮助同学们更好地掌握晶体结构的内容，培养空间想象能力和形象思维能力。
一、常见的几种晶体结构分析(一)、氯化钠晶体1、NaCl晶体是一种简单立方结构——Na+和Cl-交替占据立方体的顶点而向空间延伸。
2、在每个Na+周围最近且等距离（设边长为a）的Cl-有6个，在每个Cl-周围最近且等距离的Na+有6个。
3、在每个Na+周围最近且等距离（平面对角线为2a）的Na+有12个，在每个Cl-周围且最近等距离（平面对角线为2a）的Cl-有12个。
(二)、氯化铯晶体1、CsCl晶体是一种立方体心结构——每8个Cs+、8个Cl-各自构成立方体。
在每个立方体的中心有一个异种离子（Cl-或Cs+）。
2、在每个Cs+周围最近且等距离的Cl-（设为3a/2）有8个。
在每个Cl-周围最近且等距离的Cs+有8个。
3、在每个Cs+周围最近且等距离（必为a）的Cs+有6个，在每个Cl-周围最近且等距离的Cl-有6个。
(三)、金刚石晶体1、金刚石晶体是一种空间网状结构——每个C原子与另4个C原子以共价键结合，前者位于正四面体中心，后者位于正四面体顶点。
2、晶体中所有C—C键键长相等（1.55×10-10m），键角相等（均为109028'），晶体中最小碳环由6个C组成且六者不在同一平面内。
3、晶体中每个C原子参与了4条C—C键的形成，而在每条键中的贡献只有一半，故C原子个数与C—C键数之比为1：4×21=1：2。
晶体结构计算范文
晶体结构计算范文一、晶体结构计算的原理和方法晶体结构是由一个个原子或离子组成的有序排列，这种有序排列在结晶体中呈现出周期性的空间分布。
晶体结构计算的主要目标是确定晶体中原子的准确位置和其之间的相互作用，以及晶格参数等信息。
晶体结构计算的方法主要有实验方法、理论计算方法和模拟方法等。
实验方法包括X射线衍射、电子衍射、中子衍射等，通过分析衍射的图样可以确定晶体的结构。
理论计算方法主要是基于量子力学原理，包括密度泛函理论、分子力学等，通过计算得到晶体的能量、晶格参数和原子位置等信息。
模拟方法主要有分子动力学模拟、蒙特卡洛模拟等，模拟系统的原子运动和相互作用，从而得到晶体的结构和性质。
二、晶体结构计算的应用晶体结构计算在材料科学、物理化学等领域具有广泛的应用。
首先，晶体结构计算可以用于研究材料的物理和化学性质。
通过计算分析可以预测材料的电子能带结构、光学性质、磁性等，为材料的设计和应用提供理论基础。
其次，晶体结构计算可以用于材料的合成和工艺优化。
通过计算和模拟可以预测材料的晶体生长行为，优化合成工艺，提高材料的质量和性能。
此外，晶体结构计算还可以用于研究材料的相变过程、相图和微观性质变化等，对材料的相变机制和性质变化规律进行深入研究。
三、晶体结构计算的实际案例展示为了更好地展示晶体结构计算的应用，我们以典型的半导体材料硅Sio2为例进行分析。
硅是一种广泛应用于电子器件中的材料，其结构具有平面型和空间型两种。
通过晶体结构计算可以得到硅的结构参数、晶体中原子的位置等信息。
首先，通过X射线衍射实验可以得到硅的晶胞结构和晶格参数。
然后，利用密度泛函理论和分子动力学模拟等方法进行计算分析，得到硅晶体中原子的位置以及相互作用等信息。
通过计算和模拟可以发现硅晶体中的晶格缺陷、晶界和表面等问题，并对其进行优化和修复，得到具有优异性能的硅晶体材料。
在实际应用中，硅晶体的结构计算可以用于电子器件的设计和性能优化。
通过模拟和计算可以预测材料的电子能带结构，优化器件的导电性能和光学特性，提高器件的效率和可靠性。
晶体结构分析
晶体结构分析晶体结构分析是一门研究物质中原子或离子排列方式的学科。
通过晶体结构分析，科学家可以揭示物质的微观结构和性质，为材料科学、化学、生物学等领域的研究提供基础数据和理论支持。
本文将介绍晶体结构分析的原理和方法，并探讨其在科学研究和工业生产中的重要性。
晶体是一种由原子、分子或离子以规则的方式排列而成的固态物质。
晶体的结构对物质的性质和功能有着重要影响。
晶体结构分析的目标就是确定晶体中原子或离子的排列方式和相互作用。
常见的晶体结构分析方法包括X射线衍射、中子衍射和电子衍射等。
X射线衍射是最常用的晶体结构分析方法之一。
它利用X射线的波长与晶格常数之间的关系，通过测量衍射角和衍射强度，推导出晶体中原子的位置和间距。
X射线衍射可以精确地确定晶体的晶格常数、晶胞形状和原子位置，从而揭示晶体的结构。
中子衍射和电子衍射与X射线衍射类似，但使用的是中子或电子束，适用于不同类型的晶体。
晶体结构分析在材料科学和工程中具有广泛应用。
例如，在材料研究领域，晶体结构分析可以帮助科学家研究材料的物理性质、热性质和导电性等，从而优化材料的设计和制备过程。
在药物和生物化学领域，晶体结构分析可以揭示药物和蛋白质的结构，从而指导药物研发和疾病治疗。
在能源和环境领域，晶体结构分析可以用于研究新型能源材料和催化剂，促进能源转型和环境保护。
晶体结构分析的发展离不开技术的进步。
现代晶体结构分析借助于X射线衍射仪器、中子衍射仪器和电子显微镜等先进设备，能够对复杂的晶体结构进行高精度的分析。
此外，计算机技术的发展也为晶体结构分析提供了支持，通过计算模拟和分子建模，可以预测和优化新材料的性能。
总结起来，晶体结构分析是一门重要的科学技术，对于研究物质的性质和功能具有重要意义。
它在材料科学、化学、生物学等领域的应用越来越广泛，为人类社会的发展和进步做出了重要贡献。
随着技术的不断进步，晶体结构分析将在未来发挥更大的作用，为人类探索未知世界提供更多的契机和可能性。
晶体结构的分析和计算
一、晶胞对组成晶胞的各质 点的占有率
立方晶胞
体心： 1 面心： 1/2 棱边： 1/4 顶点： 1/8
有关晶体的计算
1、当题给信息为晶体中最小重 复单元——晶胞（或平面结构）中 的微粒排列方式时，要运用空间想 象力，将晶胞在三维空间内重复延 伸，得到一个较完整的晶体结构， 形成求解思路。
例1：
因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 (只 要指__出__“___C_6_0_含__3_0_个__双__键__”__即__可__,_但__答__“__因__C_6_0_含__有__双__键__”__不__行__)____.
(3)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分子所含单键数为___________. 可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90 C60分子中单键为:90-30=60
例4：
金刚石晶体中 含有共价键形成的 C原子环，其中最
小的C环上有__6___
个C原子。
巩固练习一：
石墨晶体的层状结构，层内 为平面正六边形结构（如图）， 试回答下列问题： （1）图中平均每个正六边形占
有C原子数为__2__个、占有的碳 碳键数为__3__个。
（2）层内7个六元环完全占有
的C原子数为1_4____个，碳原子
2、当题给信息为晶体中微粒 的排列方式时，可在晶体结构中 确定一个具有代表性的最小重复 单元——晶胞为研究对象，运用 点、线、面的量进行解答。
例2：
右图是石英晶 体平面示意图（它实 际上是立体的网状结 构）,其中硅、氧原 子数之比为____.
1:2
例3：Байду номын сангаас
如图直线交点处 的圆圈为NaCl晶体中 Na+或Cl-所处位置， 晶体中，每个Na+周 围与它最接近的且距 离相等的Na+个数为： ____ 12
晶体结构的分析与计算
B
化学式： AB
2. 写出下列离子晶体的化学式
练
习
Y
X
Ca
O
Ti
该晶体的化学式为
该晶体的化学式为
XY2(或Y2X)
CaTiO3
3.1987年2月，朱经武（Paul Chu）
教授等发现钇钡铜氧化合物在90K温
练
习
度下具有超导性。若该化合物晶体的
晶胞结构如图所示，则该化合物的化 学式可能是 C A．YBa2CuO7-X C．YBa2Cu3O7-X 。 B．YBa2Cu2O7-X D．YBa2Cu4O7-X
Ba O Y
Cu
练
子，如右图所示： 顶点和面心的原子是钛原子， 棱的中心和体心的原子是碳原子， 它的化学式是（ Ti14C13 ） --Ti --C
习
4.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分
例 题 （二）、晶体中距离最近的微粒数的计算：
例2.在氯化钠晶体(如图)中，与氯离子距离最近的钠离
①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;
②C60分子只含有五边形和六边形; ③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理: 顶点数+面数-棱边数=2 据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所 含的双键数为30.请回答下列问题: 金刚石 (1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________,理由是: 金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高. (答出“金刚石属原子晶体”即可) ________________________________________________________. (2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或 可能 “不可能”)_______________,并简述其理由： 因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 (只要 指出“C60含30个双键”即可,但答“因C60含有双键”不行) ________________________________________________________. (3)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分子所含单键数为___________. 可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90 C60分子中单键为:90-30=60
晶体结构知识汇总及解题方法技巧
晶体结构知识汇总及解题方法技巧一、晶胞中质点得占有率在一个晶胞结构中出现得多个原子,并不就是只为这一个晶胞所独立,而就是为多个晶胞共用,所以每一个晶胞只能按比例分摊。
分摊得根本原则:晶胞任意位置上得原子如果就是被n 个晶胞所共有,则每个晶胞只能分得这个原子得n 1。
立方晶胞,顶点上得粒子占 棱上得粒子占 面上得粒子占 体心得粒子占二、常见晶胞分析1. NaCl 型⑴每个晶胞占有 个Na+, 个Cl-,即 个NaCl 粒子⑵每个Na ＋周围有 个Cl －,每个Cl －周围有 个Na ＋,与一个Na ＋距离最近且相等得Cl－围成得空间构型为 。
每个Na ＋周围与其最近且距离相等得Na ＋有 个。
⑶0、585g NaCl 晶体(0、01mol)含有 个晶胞。
⑷若已知Na+与Cl-得最短距离为a cm,则NaCl 晶体得密度为 。
2. CsCl 型⑴在CsCl 晶体中,每个Cs+周围与之最接近得且距离相等得Cs+有 个,每个Cs+周围与之最接近得且距离相等得Cl-有 个。
⑵每个晶胞占有 个CsCl 粒子。
3. 干冰型在干冰晶体中,每个CO2分子周围与之最接近得且距离相等得CO2分子有 个。
每个晶胞中含有 个CO2分子。
4. 金刚石型金刚石得网状结构中,,每个碳原子与其她4个碳原子等距离紧邻,含有由共价键形成得碳原子环,其中最小得环上有6个碳原子,每个碳原子上得任意两个C—C键得夹角都就是109°28′,其中C原子个数:C—C个数= 。
5.石英晶体在二氧化硅晶体中,一个硅原子与4个氧原子形成4个共价键,1个氧原子与2个硅原子形成2个共价键,故Si原子与O原子数目之比为。
实际上,该晶体就是由硅原子与氧原子按1:2得比例组成得立体网状晶体,没有单个分子存在。
在晶体中最小得环为十二元环,每个环占有6个Si原子与6个O原子。
6.石墨晶体结构石墨晶体就是一种混合型晶体,层内存在共价键,层间以范德华力结合,兼具有原子晶体、分子晶体得特征与特性。
晶体结构计算范文
晶体结构计算范文晶体结构计算是指通过实验或计算的方法确定晶体的组成和结构。
这是固体物理和材料科学研究中非常重要的一部分，它可以帮助我们了解晶体的物理和化学性质，从而指导材料的设计和合成。
本文将介绍晶体结构计算的基本原理和常用方法。
晶体是由原子、离子或分子按照一定的规则排列而成的固体。
晶体结构计算的目标是确定晶体中每个原子的位置和晶胞的几何结构。
另一种常用的方法是电子衍射法。
这种方法利用高能电子束来照射晶体，通过分析电子衍射图样（EDP）中的衍射斑点的位置和强度，可以确定晶体的结构。
此外，还有一些计算方法可以用于确定晶体的结构。
其中，第一性原理计算方法是最常用的一种。
该方法通过求解量子力学方程来计算晶胞中原子的位置和能量。
第一性原理计算方法可以提供精确的结构信息，但计算量较大，通常需要使用超级计算机。
分子动力学模拟是另一种常用的计算方法。
该方法通过数值模拟晶体中原子之间的相互作用，来预测和分析晶体的结构和性质。
此外，还有一些其他方法可以用于晶体结构计算，如中子衍射法、散射探针方法等。
这些方法各有优缺点，可以根据实验条件和需求选择适合的方法。
需要注意的是，晶体结构计算不仅仅是确定原子的位置和结构，还包括了分析晶体的物理性质。
通过计算晶体中原子的位置和能量，可以进一步研究晶体的热力学性质、电子结构、光学性质等。
在实际应用中，晶体结构计算被广泛应用于材料科学和固体物理研究中。
它可以帮助科学家们设计新型材料，改善材料的性能，甚至发现新的物质。
同时，晶体结构计算也可以帮助工程师们优化材料的加工工艺和性能。
总的来说，晶体结构计算是研究晶体组成和结构的一种重要方法。
通过实验和计算的手段，可以准确地确定晶体的结构，从而研究晶体的性质和应用。
随着计算机技术的不断发展，晶体结构计算将在材料科学和固体物理研究中发挥越来越重要的作用。
晶体结构的分析与计算
(3)GaAs的熔点为1 238 ℃，密度为ρ g·cm－3，其晶胞结构如图所示。该 晶体的类型为__原__子__晶__体__，Ga与As以_共__价___键结合。Ga和As的摩尔质量 分别为MGa g·mol－1和MAs g·mol－1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿 伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 _4_π_×__13_0(_－M_30G_Na_＋A_ρ_M(_r_A3G_sa)＋__r_3A_s)_×__1_0_0_%___。
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3.(2020·四川武胜烈面中学高 二期中)有四种不同堆积方式 的金属晶体的晶胞如图所示， 下列有关说法正确的是 A.①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面
心立方最密堆积
√B.每个晶胞都是规则排列的
C.晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③8，④12 D.空间利用率的大小关系为：①＜②＜③＜④
4.(2020·哈尔滨第六中学高二期中)以NA表示阿伏加德罗常数的值，下列 说法错误的是
A.18 g冰(图1)中含O—H键数目为2NA B.28 g晶体硅(图2)中含有Si—Si键数目为2NA
√C.44 g干冰(图3)中含有NA个晶胞结构单元
D.石墨烯(图4)是碳原子单层片状新材料，12 g石墨烯中含C—C键数目为1.5NA
123456
解析 在氯化钠晶体中，Na＋和Cl－的配位数都是6，则距离Na＋最近的 六个Cl－形成正八面体，A项正确； 分子晶体的构成微粒是分子，每个分子为一个整体，所以该分子的化学 式为E4F4或F4E4，B项正确； 锌采取六方最密堆积，配位数为12，C项错误； KO2晶体中每个K＋周围有6个紧邻的O－2 ，每个 O－2 周围有6个紧邻的K＋， D项正确。故选C。
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浅谈有关晶体结构的分析和计算浅谈有关晶体结构的分析和计算摘要：晶体结构的分析和计算是历年全国高考化学试卷中三个选做题之一，本文从晶体结构的粒子数和化学式的确定，晶体中化学键数的确定和晶体的空间结构的计算等方面，探讨有关晶体结构的分析和计算的必要性。
关键词：晶体、结构、计算、晶胞在全国统一高考化学试卷中，有三个题目是现行中学化学教材中选学内容，它们分别《化学与生活》、《有机化学基础》和《物质结构与性质》。
虽然三个题目在高考时只需选做一题，由于是选学内容，学生对选学内容往往重视不够，所以在高考时学生对这部分题目得分不够理想。
笔者对有关晶体结构的分析和计算进行简单的归纳总结，或许对学生学习有关晶体结构分析和计算有所帮助，若有不妥这处，敬请同仁批评指正。
一、有关晶体结构的粒子数和化学式确定（一）、常见晶体结构的类型1、原子晶体（1）金刚石晶体中微粒分布：①、每个碳原子与4个碳原子以共价键结合，形成正四面体结构。
②、键角均为109°28′。
③、最小碳环由6个碳组成并且六个碳原子不在同一平面内。
④、每个碳原子参与4条C-C键的形成，碳原子与C-C键之比为1:2。
（2）二氧化硅晶体中微粒分布①、每个硅原子与4个氧原子以共价键结合，形成正四面体结构。
②、每个正四面体占有1个Si ，4个“21氧”，n(Si)：n(O)=1：2。
③、最小环上有12个原子，即：6个氧原子和6个硅原子.2、分子晶体：干冰（CO 2）晶体中微粒分布①、8个CO 2分子构成立方体并且在6个面心又各占据1个CO 2分子。
②、每个CO 2分子周围等距离紧邻的CO 2分子有12个。
3、离子晶体（1）、NaCl 型晶体中微粒分布①、每个Na +（Cl -）周围等距离且紧邻的Cl -(Na +)有6个。
每个Na +周围等距离紧邻的Na +有12个。
②、每个晶胞中含4个Na +和 4个Cl -。
（2）、CsCl 型晶体中微粒分布①、每个Cs +周围等距离且紧邻的Cl -有 8个，每个Cs +（Cl -)周围等距离且紧邻的Cs +(Cl -)有6个。
②、如图为8个晶胞，每个晶胞中含有1个Cs +和1个Cl -。
3、金属晶体（1）、简单立方晶胞：典型代表Po ，空间利用率52%，配位数为6（2）、体心立方晶胞（钾型）：典型代表Na、K、Fe，空间利用率60%，配位数为8。
（3）、六方最密堆积（镁型）：典型代表Mg、Zn、Ti，空间利用率74%，配位数为12。
（4）、面心立方晶胞（铜型）：典型代表Cu、Ag、Au，空间利用率74%，配位数为12。
（二）、晶胞中微粒的计算方法——均摊法1、概念：均摊法是指每个图形平均拥有的粒子数目，如某个粒子为n 个晶胞所共有，则 该粒子有n1属于一个晶胞。
2、解题思路：首先应分析晶胞的结构（该晶胞属于那种类型），然后利用“均摊法”解题。
3、中学化学常见晶胞类型：长方体形（正方体形）晶胞、正六棱柱形晶胞、非长方体形（正方体形）晶胞.（1）、长方体形（正方体形）晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献①、处于顶点的粒子，同时为8个晶胞共有，每个粒子对晶胞的贡献为81。
②、处于棱上的粒子，同时为4个晶胞共有，每个粒子对晶胞的贡献为41。
③、处于面上的粒子，同时为2个晶胞共有，每个粒子对晶胞的贡献为21。
④、处于体内的粒子，则完全属于该晶胞，对晶胞的贡献为1。
（2）、正六棱柱形晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献①、处于顶点的粒子，同时为6个晶胞共有，每个粒子对晶胞的贡献为61。
②、处于棱上的粒子，同时为3个晶胞共有，每个粒子对晶胞的贡献为31。
③、处于面上的粒子，同时为2个晶胞共有，每个粒子对晶胞的贡献为21。
④、处于体内的粒子，则完全属于该晶胞，对晶胞的贡献为1.（3）、非长方体形（正方体形）晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。
常见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）对六边形的贡献为31。
（三）、例题解析：某离子晶体晶胞结构如图1-1所示：X 位于立方体的顶点，Y 位于立方体中心。
试分析：（1）晶体中每个Y 同时吸引着_____个X ，每个X 同时吸引着_____个Y ，该晶体的化学式为________________。
（2）晶体中每个X 周围与它最接近且距离相等的X 共有_____个。
（3）晶体中距离最近的2个X 与1个Y 形成的夹角∠XYX 的度数为_____。
（4）设该晶体的摩尔质量为M g·mol －1，晶体的密度为ρ g·cm －3，阿伏加德罗常数为N A ，则晶体中两个距离最近的X 中心间的距离为_____ cm 。
解析：本题目考查了学生的空间想象力和对晶胞粒子的确定方法。
（1）、如图1-2所示：由于X 粒子位于晶胞的顶点，只有1/8X 属于该晶胞，而Y 粒子位于晶胞内部，完全属于该晶胞，故该晶体中X ∶Y=（21×4）∶1，即化学式为XY 2或Y 2X 。
每个Y 同时吸引着4个X ，每个X 同时吸引着8个Y （1个X 被8个晶胞所共有，每个晶胞体心有1个Y)。
（2）、每个X 周围与X 最接近且距离相等的X 应为8×3×21=12个。
（3）、如图1-2所示，由Y 粒子和X 粒子间虚线可推知，可构图1-1二、晶体中化学键数的确定在中学化学中计算化学键数目的物质常见的是金刚石、二氧化硅、C 60、C 20和石墨。
1、金刚石晶体：C 原子最外层有4个电子，可以形成4对共价键，但每对共价键都与另一个C 原子共用，所以要乘以21，就得到共价键数目了；故1mol 金刚石有2mol 共价键。
2、二氧化硅晶体：SiO 2晶体中的基本结构单元是硅氧四面体[SiO 4]。
在硅氧四面体中，Si 原子位于四面体的中心，4个O 原子分别位于四面体的4个顶点，形成4个Si-O 键。
每一个硅氧四面体以共用顶点O 原子的方式和相邻的4个硅氧四面体连接，由此形成SiO2晶体。
因此，在SiO 2晶体中，每一个Si 原子和周围的氧原子形成4个Si-O 键，而相邻Si 原子之间则通过O 原子相连，即Si-O-Si 。
所以，1mol SiO 2晶体中含有4mol Si-O 键。
3、C 60是单质家族中的新成员，已知每个碳原子与其他三个碳原子相连。
请根据碳的成键方式计算C 60分子中存在_____条C-C 单键，_____条C=C 双键。
解析：碳原子的成键方式：每个碳原子通过4条共价键与其它原子成键。
其成键方式如图2-1所示：由图2-1可以看出：每个C —C 单键为2个碳原子所拥有，故每个碳原子占有2×21=1条C C 单键，分子中共有1×60=60条C —C 单键；每个C=C 双2个原子拥有，故每个碳原子占有1×21=21条C=C 双键，分子中共有21×60=30条C=C 双键。
4、德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C 20，该笼状结构是由许多正五边形构成如图2-2所示．①C 20分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；②多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2，请回答：C 20分子共有______个正五边形，共有______条棱边． 图2-1 图2-解析：由图2-2知，每个顶点上有1个碳原子，所以顶点个数等于碳原子个数为20，每个顶点含有棱边数=21×3 = 1.5 则棱边数=1.5×20=30，每个面含有顶点个数= 531⨯= 35， 则面数 ==352012。
或根据欧拉定理得面数=2+棱边数-顶点数=2+30-20=12（20个碳原子顶点数为20）。
故答案为：12；30．5、石墨晶体中平均每个最小的碳原子环所拥有的化学键数为______。
解析：最小环为六元环,有6条共价键，1条共价键被2个六元环共有，所以1个六元环平均3条共价键。
即：每个六元环含有碳原子数：2631=⨯，每个六元环含有碳碳共价键数：3621=⨯ 三、晶体的空间结构的计算1、晶体中粒子间距离与晶体密度、摩尔质量、阿伏伽德罗常数之间的计算关系：解题思路：选定立方体→计算立方体中粒子数（均摊法）→求这一定数目粒子的质量→计算立方体体积→ρ = Vm = V M N N A （N 为所选立方体中粒子数） 2、例题解析例题1、 (1)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化铝、硫化镉、硫化锌薄膜电池等．①第一电离能：As________Se(填“＞”、“＜”或“＝”)．②二氧化硒分子的空间构型为________．③砷化铝晶体结构与硅相似，在砷化铝晶体中，每个Al原子与________个A s 原子相连．(2)镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，它们有很强的储氢能力，其中铜钙合金的晶胞结构如下图，试回答下列问题：①在周期表中Ca处于周期表________区．②铜原子的基态核外电子排布式为：________．③已知镧镍合金LaNi n晶胞体积为9.0×10－23 cm3，储氢后形成LaNinH4.5的合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNi n中，n＝________(填数值)；氢在合金中的密度为：________．(3)中美科学家合作发现钙和锶在C60上吸附很强，可以均匀地覆盖在C60表面上，形成M32C60．非常适于实际应用．Ca32C60上可吸附至少92个氢分子．有关说法正确的是________．A．钙的电负性比锶的小B．C60中碳原子杂化方式为sp3C．Ca32C60储氢是与H2发生加成反应D．吸附相同数目氢分子时，储氢质量分数Ca32C60比Sr32C60高分析：考点：晶胞的计算,元素周期表的结构及其应用,元素电离能、电负性的含义及应用,判断简单分子或离子的构型,原子轨道杂化方式及杂化类型判断。
（1）①同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族（nS2全充满）、第VA族（nS2nP3，S轨道全充满、P轨道半充满）元素第一电离能大于相邻元素；②根据价层电子对互斥理论确定其空间构型；其空间构型与SO 2相似，属于V 型。
③每个Al 原子与4个As 原子相连；（2）①根据最后排入电子名称确定元素所属区名称，Ca 在S 区。
在周期表中S 区含第一、第二主族元素。
②铜原子核外有29个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式； ③利用均摊法确定Ca 、Cu 合金化学式，镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构XY n ，从而确定n 值，再根据ρ=Vm 计算其密度； （3）A ．元素的非金属性越强，其电负性越大；B ．C 60中碳原子采用杂化方式为sp 2；C ．Ca 32C 60储氢发生物理变化；D ．吸附相同数目氢分子时，储氢质量分数M 32C 60的相对分子质量成反比． 解答：（1）①同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA 族、第VA 族元素第一电离能大于相邻元素，As 和Se 属于同一周期元素，且As 属于第VA 族元素、Se 属于第VIA 族元素，所以第一电离能As ＞Se ，故答案为：＞； ②SeO 2中Se 原子价层电子对个数=2+)226(21⨯-=3且含有一个孤电子对，所以其空间构型为V 形，故答案为：V 形；③砷化铝晶体结构与硅相似，硅晶体中每个硅原子和四个硅原子形成四个共价键，所以在砷化铝晶体中，每个Al 原子与4个As 原子相连，故答案为：4；（2）①钙原子最外排入的电子是s 电子，所以在周期表中Ca 处于周期表s 区，故答案为：s ；②Cu 是29号元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理知其原子核外电子排布式为：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1或[Ar]3d 104 s 1故答案为：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1或[Ar]3d 104 s 1；③由晶胞结构可知，利用均摊法计算：ⅰ、求化学式：Ca 原子处于顶点和面上，晶胞中含有Ca 原子数目为:12×322161=⨯+ Cu 原子处于晶胞内部与面上、面心，晶胞中Cu 数目为6+18×1521=， 化学式为：Ca 3Cu 15→3CaCu 5ⅱ、求粒子数N ：该合金中Ca 和Cu 的原子个数比为1：5，镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构XYn ，所以LaNin 中，n=5。