高考化学选修3 晶体结构与计算技巧(全面版)
(完整版)高中化学选修三选修3物质结构与性质第三章第3章常见晶体结构晶胞分析归纳整理总结
1．金刚石晶体构造（硅单质同样）1mol 金刚石中含有mol C —C 键，最小环是元环，（是、否）共平面。
每个 C-C 键被 ___个六元环共有，每个 C 被 _____个六元环共有。
每个六元环实质拥有的碳原子数为______个。
C-C 键夹角： _______。
C 原子的杂化方式是 ______SiO 2晶体中，每个Si 原子与个 O 原子以共价键相联合，每个 O 原子与个 Si 原子以共价键相联合，晶体中 Si 原子与O 原子个数比为。
晶体中 Si 原子与Si— O 键数量之比为。
最小环由个原子构成，即有个 O，个Si，含有个 Si-O 键，每个 Si 原子被个十二元环，每个 O 被个十二元环共有，每个Si-O 键被 __个十二元环共有；因此每个十二元环实质拥有的Si 原子数为 _____个， O 原子数为 ____个， Si-O 键为____个。
硅原子的杂化方式是 ______,氧原子的杂化方式是_________.2．在 NaCl 晶体中，与每个Na+等距离且近来的 Cl -有个，这些 Cl -围成的几何构型是; 与每个 Na +等距离且近来的Na +有个。
由均派法可知该晶胞中实质拥有的Na +数为____个Cl -数为 ______ 个，则次晶胞中含有_______个 NaCl 构造单元。
3.CaF 2型晶胞中，含 :___个 Ca 2+和 ____个 F -Ca2+的配位数：F- 的配位数：Ca2+四周有 ______个距离近来且相等的Ca2+F -四周有_______个距离近来且相等的 F ——。
14．如图为干冰晶胞（面心立方聚积），CO2分子在晶胞中的地点为；每个晶胞含二氧化碳分子的个数为；与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有个。
5．如图为石墨晶体构造表示图，每层内 C 原子以键与四周的个C原子联合，层间作使劲为；层内最小环有_____个 C 原子构成；每个 C 原子被个最小环所共用；每个最小环含有个C原子，个 C—C键；因此 C 原子数和 C-C 键数之比是 _________。
高中化学选修三晶胞的计算总结
高中化学选修三晶胞的计算总结！新课标Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷、海南等地的高考真题中有一道选作题为选修3·物质结构与性质内容，分值约为15分，其中最后一问一般考查晶胞的相关计算，这部分内容很难，很多同学对此不知如何下手，甚至放弃，但只要掌握技巧，此问题就能迎刃而解，今天小编为大家进行了总结。
1、要清楚几个基本的计算公式：2、能用均摊法计算出晶胞中每种原子的个数。
方法如下：（1）顶点上的原子，被8个晶体所共用，对每一个晶体只提供1/8（2）棱边上的原子，被4个晶体所共用，对每一个晶体只提供1/4（3）面心上的原子，被2个晶体所共用，对每一个晶体只提供1/2（4）体心上的原子，被1个晶体所共用，对每一个晶体只提供1栗子：如下图，是某晶体最小的结构单元，试写出其化学式。
根据均摊法，得出：化学式为xy3z。
3、得出晶胞中所含有的原子的个数。
4、根据题目要求，结合以上三点，计算所求的量如密度、空间利用率、晶胞参数等。
【好题演练】1(选自2016·新课标Ⅱ)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____。
②若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a=________nm.答案【解析】铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子，所以ICu>INi。
（4）①根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为6×1/2=3，镍原子的个数为8×1/8=1，则铜和镍的数量比为3：1。
②根据上述分析，该晶胞的组成为Cu3Ni，若合金的密度为dg/cm3，根据p=m÷V，则晶胞参数a=nm。
【考点】晶胞的计算。
2(选自2016·新课标Ⅲ)砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。
回答问题：GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。
该晶体的类型为________________,Ga与As以________键键合。
人教高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识点填空
人教高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识点填空晶体是指具有一定空间有序性的固体物质，是由经过长程有序排列的原子、离子或分子组成的。
晶体结构与性质是化学选修3第三章的内容，下面将对该章的主要知识点进行填空。
1.晶体的结构主要包括(1)晶格、(2)晶胞、(3)晶体结构。
(1)晶格是指由无限多几何平面上的点构成的集合，三维空间中的晶格是无穷多平行平面上点的无限点阵。
晶格可以分为能量、距离和方向三种类型。
(2)晶胞是晶格的最小单元，具有对称性。
晶胞由晶体中的原子、离子或分子排列成一定的几何形状，一般为立方体、四方体或其他形状。
(3)晶体结构是指晶体中原子、离子或分子组成的排列方式。
晶体结构可以分为离子晶体结构、原子晶体结构和分子晶体结构三类。
2.离子晶体结构是指晶体由离子形成的结构。
离子晶体的特点是离子之间的相互作用力强，有规则的排列方式。
离子晶体可以根据离子的大小和电荷进行分类，常见的有(1)正离子负离子型离子晶体、(2)阳离子阴离子型离子晶体、(3)阳离子周期表电子构型型离子晶体、(4)绝对化合物型离子晶体和(5)复式离子型离子晶体。
3.原子晶体结构是指晶体由原子形成的结构。
原子晶体的特点是原子之间的相互作用力弱，有规则的排列方式。
原子晶体可以根据原子的配位数和密堆度进行分类，常见的有(1)体心立方晶格、(2)面心立方晶格、(3)密堆充分立方晶格和(4)六方密堆晶格。
4.分子晶体结构是指晶体由分子形成的结构。
分子晶体的特点是分子之间通过分子间力进行相互作用，有较弱的相互作用力。
分子晶体可以根据分子的形状和相互作用类型进行分类，常见的有(1)极性分子晶体、(2)非极性分子晶体、(3)氢键分子晶体和(4)范德华力分子晶体。
5.晶体的性质与其结构密切相关。
根据晶体的导电性可将晶体分为导体、绝缘体和半导体三类。
导体的晶体具有较好的导电性，绝缘体的晶体导电性极差，而半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。
晶体的导电性主要与其组成离子、原子或分子的性质以及晶体的结构有关。
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。
高考化学选修3 晶体结构与计算技巧(全面版)
(2)SiO2:晶体硅的结构与金刚 石相似,分析方法相同｡每个 Si 与 ____个 O 以共价键结合,每个 O 与 2 个 Si 原子以共价键结合,形成正 四面体结构｡最小环是十二元环, 其中有____个硅原子和____个氧原子｡在“硅氧”四面体中, 处于中心的是 Si 原子,1 mol SiO2 中含有 4 mol Si−O 键｡ 3.分子晶体
【考型 1】典型晶体结构,面心立方密堆积与配位原子数
1.[16 海南,19] 单质 Cu 的晶体类型为__________,晶体中 原子间通过__________作用形成面心立方最密堆积, 其中 Cu 原子的配位数为______｡
【考型 2】由晶胞确定化学式
2.[13 江苏,21] X(Zn)与 Y(S)所形 成化合物晶体的晶胞如右图 所示｡在 1 个晶胞中,X 离子的 数目为_____｡该化合物的化 学式为_______________｡
【考型 3】晶体密度的计算
3.[15 全国Ⅱ,37] O 和 Na 能够形成化合物 F,其晶胞结构
如图所示,晶胞参数 a=0.566 nm,F 的化学式为
;
晶胞中O原子的配位数为 ;列式计算晶体F的密度
(g·cm-3)
｡
3 题图
4 题图
【考型 4】空间利用率的计算
4.[16 全国 III,37] GaAs 的熔点为 1 238 ℃,密度为 ρ g·cm-3,
专题 92 晶体结构与计算 其密度为_____________g/cm3(列出计算式即可)｡
考试形式:已知晶胞,填写化学式、配位数、密度、 空间利用率｡
考题方法: 由晶胞(题中的图)—分—摊—法→
íïì晶胞中的原子数(不化简)îíì—空m(—间晶—利胞→用) ρ率(晶体的密度) î刚石正四面体结构 碳环结构
(完整word版)高中化学选修3第三章晶体结构与性质讲义及习题
高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较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、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置” 。
4、晶胞中微粒数的计算方法——均摊法某粒子为 n个晶胞所共有，则该粒子有 1/n属于这个晶胞。
中学常见的晶胞为立方晶胞。
立方晶胞中微粒数的计算方法如下：①晶胞顶角粒子为8 个晶胞共用，每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4 个晶胞共用，每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2 个晶胞共用，每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1 个晶胞独自占有，即为1注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较2、晶体熔、沸点高低的比较方法（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。
如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅（3）离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。
（4）分子晶体①分子间作用力越大，物质熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，熔、沸点越高。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
（5）金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。
三、几种典型的晶体模型【分章节习题】第一节 晶体的常识[ 基础训练 ]1. 晶体与非晶体的严格判别可采用 （ ）A. 有否自范性B. 有否各向同性C. 有否固定熔点D. 有否周期性结构2. 某物质的晶体中含 A 、B 、C 三种元素，其排列方式如图 1 所示 （其中前后两面心上的 B 原子未 能画出 ） ，晶体中 A 、 B 、 C 的中原子个数之比依次为 （ ）NaCl晶体 每个 Na+紧邻 6 个 Cl -，每个 Cl -紧邻 6个 Na +（上、下、左、右、前、 后）这 6个离子构成一个正八面体。
高中化学晶体结构计算题解题技巧
高中化学晶体结构计算题解题技巧在高中化学学习中，晶体结构计算题是一个重要的考点。
这类题目通常要求我们根据已知的晶体结构信息，计算出晶体的各种性质或者推导出其他相关的结论。
这种题目需要我们熟练掌握晶体结构的相关知识，并且掌握一些解题技巧，下面我将介绍一些解题的技巧和方法。
首先，我们需要了解晶体结构的基本概念和特点。
晶体是由一定数量的原子、离子或分子按照一定的规则排列而成的固体。
晶体结构的计算题通常涉及到晶体的晶胞参数、晶体的原子位置、晶体的晶格类型等方面的内容。
在解题过程中，我们需要根据题目给出的信息，确定晶体的晶胞参数和原子位置，然后根据这些信息进行计算。
其次，我们需要掌握一些常用的计算方法和公式。
在解题过程中，我们可以利用晶胞参数和原子位置来计算晶体的各种性质，比如晶体的密度、晶胞的体积等。
在计算晶胞的体积时，我们可以利用晶胞的晶格类型和晶胞参数来计算。
对于立方晶格，晶胞的体积可以通过边长的立方来计算；对于其他类型的晶格，我们可以利用晶胞参数中的长度和夹角来计算晶胞的体积。
此外，我们还可以利用晶胞参数和原子位置来计算晶体的密度。
晶体的密度可以通过晶胞的质量和体积来计算，而晶胞的质量可以通过晶胞中的原子质量和原子数目来计算。
另外，我们还需要注意一些常见的解题技巧。
在解题过程中，我们可以通过观察晶体的结构特点来得到一些有用的信息。
比如，如果题目给出了晶体的晶格类型和晶胞参数，我们可以通过观察晶胞的对称性来判断晶体的结构类型。
在计算晶胞的体积时，我们可以利用晶体的结构特点来简化计算过程。
比如，对于面心立方晶格，我们可以利用晶胞的体积和原子数目的关系来计算晶体的密度。
此外，我们还可以通过观察晶体的结构特点来判断晶体的稳定性和性质。
比如，如果题目给出了晶体的晶胞参数和原子位置，我们可以通过观察晶体的键长和键角来判断晶体的稳定性和化学性质。
最后，我们还需要进行一些实际的计算和推导。
在解题过程中，我们可以利用已知的晶体结构信息，通过计算和推导来得到一些新的结论。
高三选修3晶胞知识点
高三选修3晶胞知识点晶胞是晶体中最小重复单元，它的形状和结构对于晶体性质的理解具有重要的作用。
在高三选修3中学习晶胞的知识点对于理解晶体结构和材料科学具有重要意义。
本文将从三个方面介绍高三选修3中的晶胞知识点。
第一部分：晶胞的定义和分类晶胞是晶体中最小重复单元，由原子或分子组成。
根据晶体的对称性，我们可以将晶胞分为7个晶系和14个晶格。
1. 立方晶系：晶胞为立方体，边长相等，相互垂直。
2. 正交晶系：晶胞为长方体，边长相互垂直，但不相等。
3. 单斜晶系：晶胞为斜方体，边长不相等，存在一个直角。
4. 斜方晶系：晶胞为斜方体，边长不相等，所有角均不为直角。
5. 三斜晶系：晶胞为斜四面体，边长不相等，所有角均不为直角。
6. 菱面晶系：晶胞为菱形面体，边长不相等，存在4个相邻的直角。
7. 六方晶系：晶胞为六面体，边长不相等，存在6个角为直角。
以上是根据晶体对称性所确定的晶胞分类，不同晶胞的形状和结构决定了晶体的不同性质和应用。
第二部分：晶胞参数及其计算方法晶体的晶胞参数是描述晶体结构的重要参数，包括晶胞长度、晶胞角度等。
1. 晶胞长度：晶胞的长度由晶格常数确定，晶格常数是指晶体沿不同方向上的原子、离子或分子排列的周期性重复距离。
2. 晶胞角度：晶胞的角度也由晶格常数决定，不同晶体的晶胞角度不同。
计算晶胞参数的方法包括使用X射线衍射、粉末衍射和电子衍射等实验方法，以及分子动力学模拟和第一性原理计算等理论方法。
这些方法可以精确确定晶体的晶胞结构，为材料科学的研究提供重要的依据。
第三部分：晶胞的应用和意义晶胞的形状和结构对晶体的性质和应用具有重要的影响。
1. 晶胞的形状决定了晶体的外观和结构，不同晶体的晶胞形状各异。
2. 晶胞的结构决定了晶体的物理和化学性质，如硬度、电导率、光学性质等。
3. 晶胞的研究为材料科学和固体物理学等领域提供了重要的基础，促进了材料的开发和应用。
总结：本文介绍了高三选修3中的晶胞知识点，包括晶胞的定义和分类、晶胞参数及其计算方法，以及晶胞的应用和意义。
晶体结构的计算方法
晶体结构的计算方法晶体结构的计算方法是通过计算机模拟和各种实验技术来确定晶体的原子排列方式和结构特征。
通过计算方法可以预测晶体的力学性质、电学性质、光学性质和热学性质等。
这些预测以及对晶体结构的理解有助于设计新材料、优化材料性能和解释实验结果。
下面将介绍常见的晶体结构计算方法。
1. 密度泛函理论（Density Functional Theory，DFT）密度泛函理论是现代材料计算中最常用的方法之一、该理论基于电子结构的泛函理论，通过求解系统的电子密度函数来计算晶体的能量、结构和性质。
DFT的基本思想是将体系的总能量表示为电子的密度的函数。
通过求解Kohn-Sham方程，可以得到体系中的电荷密度分布和电子能级结构。
DFT方法可以模拟大多数晶体和材料的结构和性质，并且具有较高的计算效率。
2. 分子动力学模拟（Molecular Dynamics，MD）分子动力学模拟是一种基于牛顿运动定律的方法，它模拟原子或分子在经典力场作用下的运动轨迹，从而获得晶体的结构和动力学性质。
通过冷却、加热、压缩、拉伸等操作，可以模拟实验中无法实现的条件，并研究晶体的变形、相变、热膨胀和热导等特性。
MD方法可以提供分子尺度上晶体的变形和热运动信息，并揭示材料的物理机制。
3. 第一性原理计算方法（First-Principles Calculation）4. 蒙特卡罗模拟（Monte Carlo Simulation）蒙特卡罗模拟是一种统计模拟方法，通过随机抽样和概率统计的方法模拟系统的行为。
在晶体结构计算中，蒙特卡罗模拟可以模拟晶体的随机行为、相变和热力学等过程。
通过引入不同的物理模型和相互作用势能，可以模拟不同条件下的晶体结构和性质。
蒙特卡罗模拟方法可以有效地研究相变、精细结构和相互作用动力学等问题。
除了这些方法，还有许多其他的计算方法被应用于晶体结构计算，例如微扰理论、格林函数方法、电子迁移路径分析等。
不同的计算方法具有不同的适用范围和计算复杂度，根据具体问题的需求选择不同的方法进行晶体结构的计算和模拟。
高三化学 考点点点过 6.晶体结构的计算(选修3)
6.晶体结构的计算【考点归纳】 1.晶胞化学式的计算晶体中微粒的排列具有周期性，晶体中最小的结构重复单元称为晶胞，利用“均摊法”可以计算一个晶胞中的粒子数，从而确定晶体的化学式。
“均摊法”的基本思想是晶胞中任意位置上的一个粒子被n 个晶胞共用，那么每个晶胞对这个原子分得份额就是。
常见考题里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最为常见。
（1）立方晶胞：每个顶点上的粒子被8个晶胞共用，每个粒子只有属于该晶胞；每条棱上的粒子被4个晶胞共用，每个粒子只有属于该晶胞；每个面心上的粒子被2个晶胞共用，每个粒子只有属于该晶胞；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
（2）六方晶胞：每个顶点上的粒子被6个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被3个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
（3）三棱晶胞：每个顶点上的粒子被12个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被6个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
2.晶体密度及微粒间距离的计算(1)晶体微粒与M 、ρ之间的关系：若1个晶胞中含有x 个微粒，则1mol 晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M 为微粒的相对“分子”质量)；1个晶胞的质量为ρa 3g(a 3为晶胞的体积，ρ为晶胞的密度)，则1mol晶胞的质量为ρa 3N A g ，因此有xM ＝ρa 3N A 。
（2）金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a )：面对角线长＝2a ；体对角线长＝3a ；体心立方堆积4r ＝3a (r 为原子半径)；面心立方堆积4r ＝2a (r 为原子半径)。
（3）空间利用率的计算：空间利用率＝晶胞占有的微粒体积晶胞体积。
【过关练习】1.下图是甲、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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.离子晶体 (1)NaCl 型:晶胞模型如图,①阴、阳离子的配位数是
______,②同种离子构成的几何 图形是______体, ③属于面心 立方｡④每个 Na+(Cl-)与等距 且紧邻的 Na+有 12 个。⑤每 个晶胞含 Na+和 Cl-的各 4 个。
10 题图
11 题图
11.[16 全国 II,37]某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示｡
(1)晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____｡
(2)若合金的密度为 d g/cm3,晶胞参数 a=_______nm。
549
《大数据建模高考化学》·高 2020 届高考精准备考方案 12.[14 全国Ⅰ,37] Al 单质为面心立方晶体,其晶胞参数
注意:离子晶体和原子晶体中不存在分子,化学式是晶 体中构成微粒的最简整数比,如在 NaCl 的晶体结构中,Na+ 和 Cl-的个数比为 1：1,所以氯化钠的化学式为 NaCl｡ 2.原子晶体(共价晶体)
(1成以________体为最小单元的__________结 构,键角为______,最小的碳环中有____个碳原子｡由于每 个碳原子参与 4 个 C-C 键的形成,故含有 1 mol C 的金 刚石中,形成的共价键有 2 mol｡
●晶体结构分析
1.[15 全国Ⅰ,37] 碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金 刚石的晶体结构如下图所示:
(1)在石墨烯晶体中,每个 C 原子连接 个六元环,每 个六元环占有 个 C 原子｡
(2)在金刚石晶体中,C 原子所连接的最小环也为六元 环,每个 C 原子连接____个六元环,六元环中最多有 ____个 C 原子在同一平面｡
______________g·cm-3(列出计算式)｡ 8.[17 全国Ⅰ,35] (1)KIO3 晶体是一种性能良好的非
线性光学材料,具有钙 钛矿型的立方结构,边 长为 a=0.446 nm,晶胞 中 K、I、O 分别处于顶 角、体心、面心位置, 如下图所示｡ K 与 O 间的最短距离为__________nm, 与 K 紧邻的 O 个数为________｡ (2)在 KIO3 晶胞结构的另一种表示中,I 处于各顶角位 置,则 K 处于___位置,O 处于___位置｡ 9.[17 全国Ⅱ,35] R[化学式为(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]的晶体 密度为 d g·cm-3,其立方晶胞参数为 a nm,晶胞中含有 y 个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元,该单元的相对质量为 M, 则 y 的计算表达式为_________________________｡ 10.[17 全国Ⅲ,35] MgO 具有 NaCl 型结构(如图)。 其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X 射线衍射实 验测得 MgO 的晶胞参数为 a=0.420 nm, 则 r(O2-)为 _________nm｡MnO 也属于 NaCl 型结构,晶胞参数为 a' =0.448 nm,则 r(Mn2+)为________nm｡
*每个碳原子可以构成 12 个六元环:金刚石中 1 个碳 原子与相邻的 a、b、c、d 4 个碳原子形成共价键,每两 个碳原子(如 ab)可以形成 2 个六元环,而这种组合共有 6 种(ab、ac、ad、bc、bd、cd),所以 1 个碳原子可以形成 2×6=12 个六元环(见下中图)｡每个晶胞含 8 个碳原子。
(2)CsCl 型:晶胞模型如图，①阴、阳离子的配位数 是_____,②同种离子构成的几何图形是____体。 ③属于简单立方｡④与 Cs+等距且紧邻的 Cs+有 6 个(Cl-同理)｡⑤每个晶胞 含 Cs+和 Cl-的各 1 个。
(3)CaF2 型: 晶胞模型如图，与以上晶胞不同的是， 阴、阳离子不是对等的。①把晶胞分 成 8 个小的立方体, Ca2+形成一个正 四面体结构,F-在这个四面体的空隙 中，即占据全部小立方体的中心。 ②与 Ca2+配位的 F-有 8 个,与 F-配位 的 Ca2+有 4 个。③每个晶胞有 4 个 Ca2+，8 个 F-｡
为____________________g·cm−3(列出计算式)｡ 6.[18 全国Ⅱ,35]FeS2 晶体的晶胞如图所示｡
晶胞边长为 a nm、FeS2 相对式 量为 M,阿伏加德罗常数的值为 NA,其晶体密度的计算表达式为 _____________________g·cm−3; 晶胞中 Fe2+位于 S22-所形成的
专题 92 晶体结构与计算
专题 92 晶体结构与计算
【高考化学•考试大纲】晶体结构与性质:(1)了解晶胞的概念。 (2)能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算｡
【课程标准•学业要求】(1)能举例说明人类对物质结构 的认识是不断发展的,并简单说明促进这些发展的 原因｡(2)能认识到化学已经发展成为实验和理论并 重的学科,能欣赏物质结构的研究及其理论发展对 化学学科发展的贡献｡
2.[14 全国Ⅰ,37]Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有 4 个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中 有____个铜原子。
3.[14 全国Ⅱ,37] c(O)和 e(Cu)形成的一种离子化合物的 晶体结构如下图,则铜离子的电荷为______｡
图(a)
图(b)
3 题图
4 题图
4.[全国高考Ⅰ] 在硅酸盐中,SiO44- 四面体[如上图(a)]通
正八面体的体心,该正八面体的边长为______nm｡ 7.[18 全国Ⅲ,35]金属 Zn 晶体中的原子堆积方式如
图所示,这种堆积方式称为________ ______________ ｡ 六 棱 柱 底 边 边 长 为 a cm,高为 c cm,阿伏加德罗常数 的值为 NA,Zn 的密度为___________
过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架
网状四大类结构型式｡上图(b)为一种无限长单链结构
的多硅酸根,其中 Si 原子的杂化形式为______,Si 与 O
的原子数之比为______,化学式为_______________｡
●晶体的计算
5.[18 全国 I,35] Li2O 具有反萤石结构,晶胞如下图所示: