si 晶胞结构
新教材适用2024版高考化学二轮总复习：晶体结构分析和有关计算教师用书
突破点3晶体结构分析和有关计算命题角度1原子间距离、原子坐标与配位数判断1.(化学式确定)(1)(2023·浙江1月选考)Si 与P 形成的某化合物晶体的晶胞如图。
该晶体类型是_共价晶体__，该化合物的化学式为_SiP 2__。
(2)(2022·天津选考)钠的某氧化物晶胞如图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。
由晶胞图判断该氧化物的化学式为_Na 2O__。
【解析】(1)Si 与P 形成的某化合物晶体的晶胞如图可知，原子间通过共价键形成的空间网状结构，形成共价晶体；根据均摊法可知，一个晶胞中含有8×18＋6×12＝4个Si,8个P，故该化合物的化学式为SiP 2。
(2)钠的某氧化物晶胞如图，图中所示钠离子全部位于晶胞内，则晶胞中有8个钠，氧有8×18＋6×12＝4个，钠氧个数比为2∶1，则该氧化物的化学式为Na 2O。
2.(配位数)(2022·重庆选考)X 晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。
(1)晶胞中与同一配体相连的两个[Zn 4O]6＋的不同之处在于_与Zn 2＋相连的双键氧原子不在对称轴的同侧__。
(2)X 晶体中Zn 2＋的配位数为_4__。
【解析】(1)由X 晶胞的组成单元的对角面可知，晶胞中与同一配体相连的两个[Zn 4O]6＋的不同之处在于与Zn 2＋相连的双键氧原子不在对称轴的同侧。
(2)1个[Zn 4O]6＋上、下、左、右、前、后共有6个L 2－，每个L 2－与[Zn 4O]6＋形成2个Zn←O 配位键，1个[Zn 4O]6＋含有4个Zn←O 配位键，1个[Zn 4O]6＋中Zn 2＋形成的配位键数目为6×2＋4＝16,1个Zn 2＋的配位数为4。
3.(原子距离与坐标)(2021·山东选考)XeF 2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有_2__个XeF 2分子。
晶体晶胞结构讲解
物质结构要点1、核外电子排布式外围核外电子排布式价电子排布式价电子定义：1、对于主族元素，最外层电子2、第四周期，包括3d与4S 电子电子排布图熟练记忆 Sc Fe Cr Cu2、S能级只有一个原子轨道向空间伸展方向只有1种球形P能级有三个原子轨道向空间伸展方向有3种纺锤形d能级有五个原子轨道向空间伸展方向有5种一个电子在空间就有一种运动状态例1：N 电子云在空间的伸展方向有4种N原子有5个原子轨道电子在空间的运动状态有7种未成对电子有3个 ------------------------结合核外电子排布式分析例23、区的划分按构造原理最后填入电子的能级符号如Cu最后填入3d与4s 故为ds区 Ti 最后填入能级为3d 故为d区4、第一电离能：同周期从左到右电离能逐渐增大趋势（反常情况：S2与P3 半满或全满较稳定，比后面一个元素电离能较大）例3、比较C、N、O、F第一电离能的大小 --------------- F ＞N＞O＞C例4、某元素的全部电离能(电子伏特)如下：回答下列各问：(1)I6到I7间，为什么有一个很大的差值?这能说明什么问题? _________________________(2)I4和I5间，电离能为什么有一个较大的差值_________________________________(3)此元素原子的电子层有 __________________层。
最外层电子构型为 ______________ 5、电负性：同周期从左到右电负性逐渐增大（无反常）------------F＞ O ＞N ＞C6、对角线规则：某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为“对角线规则”如：锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱7、共价键：按原子轨道重叠形式分为：σ键和π键 (具有方向性和饱和性)单键 -------- 1个σ键双键------1个σ键和1个π键三键---------1个σ键和2个π键8、等电子体：原子总数相等，价电子总数相等----------具有相似的化学键特征例5、N2 CO CN-- C22-互为等电子体CO2 CS2 N2O SCN-- CNO-- N3- 互为等电子体从元素上下左右去找等电子体，左右找时及时加减电荷，保证价电子相等。
高中化学选修二第三章《晶体结构与性质》测试(答案解析)(18)
一、选择题1．(0分)[ID ：139821]下列叙述中，不正确的是( ) A ．微粒半径由小到大顺序是H ＋＜Li ＋＜H －B ．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子C ．[Cu(NH 3)4]2＋中H 提供接受孤对电子的空轨道D ．分子中中心原子通过sp 3杂化轨道成键时，该分子不一定为四面体结构 2．(0分)[ID ：139809]下列关于C 、Si 及其化合物结构与性质的论述错误的是 A ．键能 C-C ＞Si-Si 、C-H ＞Si-H ，因此C 2H 6稳定性大于Si 2H 6B ．立方型SiC 是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度和熔点 C ．常温下C 、Si 的最高价氧化物晶体类型相同，性质相同。
D ．Si 原子间难形成双键而C 原子间可以，是因为Si 的原子半径大于C ，难形成p p π— 键 3．(0分)[ID ：139876]下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是 A ．Cl 2+H 2O=HClO+HCl B ．2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑C ．NH 4Cl+NaOH Δ−−→NaCl+NH 3↑+H 2OD ．2FeCl 2+H 2O 2+2HCl=2FeCl 3+2H 2O 4．(0分)[ID ：139867]下列说法正确的是A ．Fe 、Co 、Ni 在元素周期表中位于同一周期同一族B ．离子晶体的熔点：NaCl<KCl<RbCl<CsClC ．CO 2为极性分子，含有σ键与π键D ．金刚石和C 60互称为同素异形体，两者具有相同的晶体类型5．(0分)[ID ：139865]甲、乙、丙三种离子晶体的晶胞如图所示，下列说法正确的是A ．甲的化学式(X 为阳离子)为XYB ．乙中A 、B 、C 三种微粒的个数比是1:3:1 C ．丙是CsCl 晶体的晶胞D ．乙中与A 距离最近且相等的B 有8个 6．(0分)[ID ：139848]下列描述正确的是 A ．2CS 为V 形的极性分子 B ．3NO -与23SO -的中心原子均为3sp 杂化C ．3NF 的键角大于3NCl 的键角D ．金属键无方向性和饱和性7．(0分)[ID ：139847]有关晶体的结构如下图所示，下列说法中错误的是A ．钛酸钙的化学式为CaTiO 3B ．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键(C —C)数目之比为1：2 C ．硒化锌晶体中与一个Se 2-距离最近且相等的Se 2-有8个D ．CaF 2中F -与距离最近的Ca 2+所形成的键的夹角为109.5° 8．(0分)[ID ：139842]下列物质形成的晶体中，属于分子晶体的是 A ．CO 2B ．NaOHC ．金刚石D ．NaCl9．(0分)[ID ：139841]下列物质的性质比较，结论错误的是 A ．稳定性：H 2O>H 2Te>H 2Se>H 2S B ．微粒半径：r(S 2-)>r(Cl -)>r(Al 3+) C ．晶格能：MgO>CaO>NaF>NaClD ．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅10．(0分)[ID ：139839]通常状况下，3NCl 是一种油状液体，可用于漂白，其分子空间构型与氨分子的相似。
晶胞的相关计算专项训练单元测试题
晶胞的相关计算专项训练单元测试题一、晶胞的相关计算1．根据下列结构示意图，判断下列说法中正确的是A．在CsCl晶体中，距Cs+最近的Cl-有6个B．在CaF2晶体中，Ca2+周围距离最近的F-有4个C．在SiO2晶体中，每个晶胞中含有4个Si原子和8个O原子D．在铜晶体中，每个铜原子周围距离最近的铜原子有12个2．有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示．请回答下列问题．（1）E元素原子基态时的电子排布式为_________．（2）A2F分子中F原子的杂化类型是_________（3）CA3极易溶于水，其原因主要是_________，（4）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途．富勒烯(C60)的结构如图，分子中碳原子轨道的杂化类型为_________；1molC60分子中σ键的数目为_________．（5）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜铟硒薄膜电池等．①第一电离能：As_________Se(填“>”“<”或“=”)．②硫化锌的晶胞中(结构如图所示)，硫离子的配位数是_________与S距离最近且等距离的S之间的距离为_________（密度为ρg/cm3）③二氧化硒分子的空间构型为_________．3．新型冠状病毒来势汹汹，但是它依然可防可控。
84消毒液具有强氧化性，可将冠状病毒外的包膜破坏后使RNA被降解，使病毒失活，以达到灭菌的效果。
制取84消毒液的氯气可用加热浓盐酸和MnO2混合物来制取，也可用浓盐酸和KClO3直接混合来制取。
回答下列问题：（1）在周期表中与Mn相邻且未成对电子数最多的原子的价电子排布式为：___。
新教材高中化学二轮精品 专题四 题型专攻(四) 晶胞的结构
题型专攻(四) 晶胞的结构1．常见共价晶体结构分析 (1)金刚石①每个C 与相邻4个C 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C 组成且6个C 不在同一平面内；④每个C 参与4个C —C 键的形成，C 原子数与C —C 键数之比为1∶2； ⑤密度＝8×12N A ×a 3(a 为晶胞边长，N A 为阿伏加德罗常数的值)。
(2)SiO 2①每个Si 与4个O 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“12O ”，因此二氧化硅晶体中Si 与O 的个数之比为1∶2；③最小环上有12个原子，即6个O 、6个Si ；④密度＝8×60N A ×a 3(a 为晶胞边长，N A 为阿伏加德罗常数的值)。
(3)SiC 、BP 、AlN①每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构；②密度：ρ(SiC)＝4×40N A ×a 3；ρ(BP)＝4×42N A ×a 3；ρ(AlN)＝4×41N A ×a 3(a 为晶胞边长，N A 为阿伏加德罗常数的值)。
2．常见分子晶体结构分析 (1)干冰①每8个CO 2构成1个立方体且在6个面的面心又各有1个CO 2； ②每个CO 2分子周围紧邻的CO 2分子有12个；③密度＝4×44N A ×a 3(a 为晶胞边长，N A 为阿伏加德罗常数的值)。
(2)白磷①面心立方最密堆积；②密度＝4×124N A ×a 3(a 为晶胞边长，N A 为阿伏加德罗常数的值)。
3．常见金属晶体结构分析 (1)金属晶体的四种堆积模型分析堆积模型简单立方堆积体心立方堆积六方最密堆积面心立方最密堆积晶胞配位数 6 8 12 12 原子半径(r )和晶胞边长(a )的关系 2r ＝a2r ＝3a22r ＝2a 2一个晶胞内原子数目1 2 2 4 原子空间利用率 52%68%74%74%(2)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1 mol 该晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M 为微粒的相对分子质量)；若1个该晶胞的质量为ρa 3 g(a 3为晶胞的体积)，则1 mol 晶胞的质量为ρa 3N A g ，因此有xM ＝ρa 3N A 。
2025年高考化学一轮复习大单元三第九章第37讲晶胞结构分析与计算
第37讲 晶胞结构分析与计算[复习目标] 1.了解晶胞的概念及其判断方法。
2.掌握均摊法计算的一般方法，能根据晶胞中微粒的位置计算晶胞的化学式。
3.掌握晶体密度与晶胞参数计算的一般步骤。
考点一 晶胞模型与均摊法计算1．晶胞的概念及其判断(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。
(3)晶胞的判断晶胞是8个顶角相同、三套各4根平行棱分别相同、三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体。
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)实例①平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算②其他晶体结构的计算(以六棱柱晶体结构为例)3．晶胞中粒子配位数的计算一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数，它反映了晶体中粒子排列的紧密程度。
(1)晶体中原子(或分子)的配位数：若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。
常见晶胞的配位数如下：简单立方：配位数为6面心立方：配位数为12体心立方：配位数为8(2)离子晶体的配位数：指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。
以NaCl晶体为例①找一个与其离子连接情况最清晰的离子，如图中心的灰球(Cl－)。
②数一下与该离子周围距离最近的异种电性离子数，如图标数字的面心白球(Na＋)。
确定Cl－的配位数为6，同样方法可确定Na＋的配位数也为6。
一、均摊法计算微粒数目1．(2023·临沂一模)普鲁士蓝晶体属立方晶系，晶胞棱长为a pm。
铁-氰骨架组成小立方体，Fe粒子在顶角，CN－在棱上，两端均与Fe相连，立方体中心空隙可容纳K＋，如图所示(CN －在图中省略)。
普鲁士蓝中Fe 2＋与Fe 3＋个数之比为________；该晶胞的化学式为________。
高考化学中“晶胞的相关计算专项训练”的类型分析及解析
高考化学中“晶胞的相关计算专项训练”的类型分析及解析一、晶胞的相关计算1．2Mg Si具有反萤石结构，晶胞结构如图所示，其晶胞参数为0.635nm。
下列叙述错误的是（）A．Si的配位数为8B．紧邻的两个Mg原子的距离为0.635 2nmC．紧邻的两个Si原子间的距离为20.6352⨯nmD．2Mg Si的密度计算式为()337A76g cm0.63510N--⋅⨯2．2020年，自修复材料、自适应材料、新型传感材料等智能材料技术将大量涌现，为生物医疗、国防军事以及航空航天等领域发展提供支撑。
（1）我国科研工作者基于丁二酮肟氨酯基团的多重反应性，研制了一种强韧、自愈的超级防护材料，其中的分子机制如图所示。
Cu在元素周期表中位于_____区，M层中核外电子能量最高的电子云在空间有_____个伸展方向。
C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_____________（2）氧化石墨烯基水凝胶是一类新型复合材料，对氧化石墨烯进行还原可得到还原氧化石墨烯，二者的结构如图所示：还原石墨烯中碳原子的杂化形式是______，上图中氧化石墨烯转化为还原石墨烯时，1号C 与其相邻 C原子间键能的变化是_____________（填“变大”、“变小”或“不变”），二者当中在水溶液中溶解度更大的是____________ （填物质名称），原因为__________________（3）砷化硼是近期受到广泛关注一种III—V半导体材料。
砷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：B：（0，0，0）；（，，0）；（，0，）；（0，，）；……As：（，，）；（，，）；（，，）；（，，）请在图中画出砷化硼晶胞的俯视图．．．．．．．．．．．___________，已知晶体密度为dg/cm3，As半径为a pm，假设As、B原子相切，则B原子的半径为_________pm（写计算表达式）。
3．Mg、Ni、Cu、Zn 等元素在生产、生活中有着广泛的应用。
高中化学选修二第三章《晶体结构与性质》测试卷(含答案解析)(30)
一、选择题1．(0分)[ID ：139825]如图所示的盐可用于处理黑磷纳米材料，从而保护和控制其性质。
下列说法错误的是A ．盐中碳原子的轨道杂化类型为sp 3、sp 2B ．-4BF 离子中含有配位键，配体为-F C ．第一电离能：C<O<ND ．1mol 该盐的阳离子含有σ键的数目为A 14N2．(0分)[ID ：139810]下列物质中，既含有离子键，又含有非极性共价键的是（ ） A ．H 2OB ．CaCl 2C ．NH 4ClD ．Na 2O 23．(0分)[ID ：139897]图a 、b 、c 分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X Y 、均表示石墨电极，且与直流电源连接方式相同，表示水分子).下列说法正确的是A ．Y 电极与电源负极相连B ．能导电的装置中，Y 电极产物相同C ．NaCl 是电解质，三种状态下都能导电D ．图b 说明通电后发生了：NaCl Na Cl +-=+4．(0分)[ID ：139874]利用Cl －取代 [Co(NH 3)5H 2O]3+离子中的H 2O 的方法制备配合物X ：[Co(NH 3)5Cl]Cl 2。
实验过程如下：已知：①[Co(NH 3)5Cl]2+离子较稳定，加碱或受热可促进其解离： [Co(NH 3)5Cl]2+⇌Co 3++5NH 3+Cl － ②Co(OH)2是一种难溶于水的物质下列说法不正确．．．的是 A ．制备配合物X 的总反应方程式为:2CoCl 2+H 2O 2+10NH 3+2HCl = 2[Co(NH 3)5Cl]Cl 2+2H 2O B ．上述过程可用氯水替代H 2O 2将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ)C ．用浓氨水替代NH 4Cl-NH 3·H 2O 混合液可以提高CoCl 2·6H 2O 的转化率 D ．烘干过程温度不宜过高，以防止[Co(NH 3)5Cl]Cl 2受热分解 5．(0分)[ID ：139872]关于晶体的叙述中，正确的是 A ．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高 B ．分子晶体中，分子间作用力越大，该分子越稳定 C ．共价晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高D ．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体 6．(0分)[ID ：139861]下列说法正确的是A ．最外层电子排布为1ns 的元素一定处于周期表IA 族B ．2SO 、3SO 都是极性分子C ．互为手性异构体的分子互为镜像D ．在晶体中有阳离子一定就有阴离子 7．(0分)[ID ：139856]下列说法不正确的是 A ．某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制成有色玻璃 B ．以NaCl 为原料，工业上可制备纯碱和烧碱C ．牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池原理保护金属的一种方法D ．通常，只有那些分子较小、分子形状呈长形或碟形的物质，才易形成液晶态 8．(0分)[ID ：139854]氮化硼(BN)晶体有多种相结构。
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si 晶胞结构
si晶胞结构
晶体是由周期性排列的原子或分子组成的，晶体的结构可以通过晶胞来描述。
晶胞是最小的重复单元，它由一组晶体的原子或分子组成。
在固体物质中，晶胞结构对于物质的性质和行为具有重要影响。
在这篇文章中，我们将讨论si晶胞结构。
Si，即硅，是一种常见的半导体材料。
它的晶胞结构可以用晶胞参数来描述。
晶胞参数是一组数值，它们描述了晶体结构中各个方向的长度和角度。
对于Si晶胞结构，常用的晶胞参数是晶格常数a，它代表了晶体中相邻晶胞之间的距离。
Si晶胞结构属于面心立方晶体系统。
面心立方晶体系统是指晶胞中的原子或分子分别位于晶胞的八个角和六个面心上。
在Si晶胞中，硅原子位于晶胞的八个角和六个面心上。
Si晶胞结构由两个相互垂直的格子构成。
一个格子是沿着晶体的a 轴方向排列的，另一个格子是沿着晶体的b轴和c轴方向排列的。
这两个格子的交点称为晶胞的基点。
Si晶胞结构的晶胞参数决定了晶体的物理性质。
通过改变晶胞参数，可以改变Si晶体的电子结构和能带结构，从而影响其导电性能。
例如，当晶胞参数a增大时，Si晶体的能隙减小，导电性增强。
相反，
当晶胞参数a减小时，Si晶体的能隙增大，导电性减弱。
Si晶胞结构的稳定性也与晶胞参数有关。
当晶胞参数a与其他晶胞参数b和c之间的比例保持稳定时，Si晶体更加稳定。
这种稳定性可以通过热力学计算和实验来确定。
总结起来，Si晶胞结构是一种面心立方晶体结构，由两个垂直的格子组成。
晶胞参数决定了Si晶体的物理性质和稳定性。
Si晶胞结构在半导体领域有重要应用，对于研究和开发新型半导体材料具有重要意义。