复习题课件配套优秀获奖教案

晶体结构及简单计算

1．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法

熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目。

A．NaCl(含4个Na，4个Cl) B．干冰(含4个CO2) C．CaF2(含4个Ca2，8个F) ＋－＋－D．金刚石(含8个C) E．体心立方(含2个原子) F．面心立方(含4个原子) 2．答题模板

(1)计算晶体密度的方法

(2)计算晶体中微粒间距离的方法

1．根据示意图计算晶胞中的微粒数或化学式

(1)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，右图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。

(2)某化合物的晶胞如图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数比是________。

(3)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为________，该材料的化学式为________。

(4)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为________。

答案

(1)2

BN (2)2∶1 (3)12

M3C60

(4)12 11解析

(1)：1＋8×＝2，：1＋4×＝2，所以每个晶胞中含有B原子、N原子的个数均84为2，其化学式为BN。

2．根据晶胞结构示意图，计算晶胞的边长或密度。

(1)N和Cu元素形成的化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为____________________________。该化合物的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数的值。若该晶胞的边长为a pm，则该晶体的密度是________g·pm3。

－

(2)S与Cu形成化合物晶体的晶胞如图所示。已知该晶体的密度为a

g·cm3，则该晶胞的体－积为________cm3(NA表示阿伏加德罗常数的值)。

(3)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_____(单位为g·cm3)。

－

(4)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为________。列式表示Al单质的密度_______________________________ g·cm3(不必计算出结果)。

－答案

(1)Cu3N

M

NAa3

384(2)

aNA4×62 g·mol1－(3)Na2O

8

cm3

－7－1≈2.27 g·3230.566×10 cm×6.02×10 mol－(4)12

4×27

－6.02×1023×0.405×107311解析

(1)该晶胞中N原子个数＝8×＝1，Cu原子个数＝12×＝3，所以其化学式为Cu3N，84MNAM－晶胞的边长为a pm，其体积为a3 pm3，密度＝＝pm3。

3

g·VNAa11(2)该晶胞含Cu：8×＋6×＝4，S原子个数为4，因此化学式为CuS，晶胞体积V＝m/ρ＝824×64＋32384＝

cm3。

aNANA×ρ11(3)由示意图可知：小黑球8个全部在晶胞内部，大灰球数有8×＋6×＝4个。

82根据钠和氧的化合价，可知大灰球代表氧原子，小黑球代表钠原子。则该物质的化学式为Na2O，且一个晶胞中有4个Na2O。

4×62 g·molm－根据密度公式ρ＝≈cm3。

－7－1＝2．27 g·323V0.566×10 cm×6.02×10 mol－1(4)面心立方晶胞的结构如图，选择顶点上1个Al原子为中心原子，在此晶胞中与其最近的Al原子为三个面心上的Al原子，中心原子周围共有8个晶胞，且面心上的Al1原子被2个晶胞共用，所以配位数＝3×8×＝12；一个晶胞中含有4个Al原子，所以一个24×27一个晶胞的质量晶胞的质量为

g，一个晶胞的体积为a3，依据密度＝代入即可。

NA一个晶胞的体积练习：

1．NaH具有NaCl型晶体结构，已知NaH晶体的晶胞参数a＝488 pm，Na半径为102 pm，H的半径为________，NaH的理论密度是________ g·cm3(只列算式，不必计算出数值，阿－－＋伏加德罗常数为NA)。

答案

142 pm

解析

a＋－－＋因2[r(Na)＋r(H)]＝a，则r(H)＝－r(Na)＝142 pm；每个晶胞中含有4个NaH，则1 mol224×4－

NA×4883×1030

24×4－晶胞中含4 mol NaH，晶胞质量为

g，体积为(488×1010)3 cm3，则NaH的理论密度为NA24×4－cm3。

－30

g·3NA×488×102．

硒化锌的晶胞结构如图所示，硒离子的配位数是________，若晶胞参数为d pm，则硒化锌的密度为__________ g·cm3(不需要化简，1 m＝109 nm＝1012 pm)。

－

答案

4

576

10d3NA－30解析

观察硒化锌的晶胞结构知，每个锌离子与四个硒离子成键，因此锌离子的配位数为4,111个晶胞中硒离子数为8×＋6×＝4，锌离子数为4，则硒化锌的化学式为ZnSe，故硒离子824×144－的配位数也为4；一个晶胞中含有4个“ZnSe”，其质量m＝

g，体积为(d×1010 cm)3，NA576－密度为－303

g·cm3。

10dNA