复习题名师教学设计

晶胞计算专题

一、晶体密度的计算 【注：1m=106μm（微米）=109nm（纳米）=1012pm（皮米）】

1、某镍白铜合金的立方晶胞结构如下图所示，

（1）若晶胞参数为a nm

①该晶胞中平均含有

个Cu原子，

个Ni原子．

②晶胞的体积：

cm3．

（列式计算即可，适当化简，不用算出最终结果，下同）

③取1mol晶胞

④求1mol晶胞的质量

g．

⑤求1mol晶胞的体积

cm3．

⑥该晶体密度ρ=

g/cm3．

（2）若合金密度为d g/cm3，晶胞参数为

nm.

2、热敏电阻PTC元件的主要成分为钡钛矿，其晶体结构如图所示，该结构是具有代表性的最小重复单位．该晶体经X射线分析鉴定：重复单位为正方体，边长为403.1pm，顶点位置为Ti4+所占，体心位置为Ba2+所占，所有棱心位置为O2-所占．

（1）钛原子基态核外电子排布式：

，原子结构示意图：

（2）若Ti4+位于晶胞的体心，Ba2+位于晶胞的顶点，则O2-处于立方体的位置是

．

（3）在该物质晶体中，每个Ti4+周围与它最邻近且距离相等的Ti4+有

个，它们在空间构成的形状是：

．

（4）已知O2-半径为140pm，则Ti4+的半径为

．

（5）①写出晶体的化学式：

．

②晶胞的体积：

cm3．

（列式计算即可，适当化简，不用算出最终结果，下同）

③取1mol晶胞

④求1mol晶胞体积

cm3

⑤求1mol晶胞的质量

g

⑥求该晶体的密度ρ=

g/cm3. 3、NaCl的晶胞如图所示，其中钠离子半径为a pm，氯离子半径为b pm。

（1）Na+周围紧邻的Cl-形成的几何构型是

。

（2）①该晶胞中平均含有

个Na+，

个Cl-，晶体的化学式为：

．

②晶胞的体积：

cm3．

（列式计算即可，适当化简，不用算出最终结果，下同）

③取1mol晶胞

④求1mol晶胞的质量

g．

⑤求1mol晶胞的体积

cm3．

⑥该晶体密度ρ=

g/cm3．

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4、铜的化合物种类很多，右图是某晶体的立方晶胞结构。

（1）已知Cu和Cl的电负性分别为1.9和3.0，则Cu与Cl形成的化合物属于

化合物

（2）若晶胞的棱长为a cm ，Cu+与最近的Cl-的距离为

pm．

（3）若晶胞的棱长为a cm ，

①该晶胞中平均含有

个Cu+，

个Cl-，晶体的化学式为：

．

②晶胞的体积：

cm3．

（列式计算即可，适当化简，不用算出最终结果，下同）

③取1mol晶胞

④求1mol晶胞的质量

g．

⑤求1mol晶胞的体积

cm3．

⑥该晶体密度ρ=

g/cm3. （4）若该晶胞密度=d g/cm3，Cl-与最近的Cl-的距离为

pm．

5、随着科学技术发展,科学家们用二氧化碳在高温高压下合成了由碳、氧两种元素形成的原子晶体，若晶胞参数为a pm，求：

（1）晶体中O原子的配位数为：

．C原子的配位数为：

．

（2）①该晶胞中平均含有

个C，

个O，晶体的化学式为：

．

②晶胞的体积：

cm3．

③取1mol晶胞

（列式计算即可，适当化简，不用算出最终结果，下同）

④求1mol晶胞的质量

．

⑤求1mol晶胞的体积

cm3．

⑥该晶胞密度ρ=

g/cm3. 6、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r(O2-)为a nm.

(1) ①该晶胞中平均含有

个Mg2+，

个O2-，晶体的化学式为：

．

②晶胞的体积：

cm3．

（列式计算即可，适当化简，不用算出最终结果，下同）

③取1mol晶胞

④求1mol晶胞的质量

．

⑤求1mol晶胞的体积

cm3．

⑥该晶体密度ρ=

g/cm3. (2)MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a' =0.448 nm，若r(O2-)为0.148 nm，则r(Mn2+)为________nm。

7、过氧化钙晶体的晶胞结构如图所示，已知该晶胞的密度是ρ g • cm-3，则晶胞结构中最近的两个Ca2+间的距离

为__

____ nm (列式计算即可)，与Ca2+紧邻O22-的个数为__ ____。

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二、晶胞的空间利用率

8、简单立方晶胞（例如：金属Po），若Po原子半径为r ，求：

①晶胞中平均含有

个Po原子

②晶胞所含微粒的总体积

．

③晶胞的边长

．

④晶胞的体积

．

⑤晶胞的空间利用率

．（列式计算，结果保留到1%）

9、体心立方晶胞（例如：K、Na、Fe 等），若Fe原子半径为r . ①晶胞中平均含有

个Fe原子

②晶胞所含微粒的总体积

．

③晶胞的体对角线=

.边长

．

④晶胞的体积

．

⑤晶胞的空间利用率

．（列式计算，结果保留到1%）

10、面心立方最密堆积晶胞（例如：Cu、Ag、Au），若Cu原子半径为r ①晶胞中平均含有

个Cu原子

②晶胞所含微粒的总体积

．

③晶胞的面对角线

.边长

．

④晶胞的体积

．

⑤晶胞的空间利用率

．（列式计算，结果保留到1%）

11、六方最密堆积晶胞（例如：Mg、Zn、Ti），若Mg原子半径为r

①晶胞中平均含有

个Mg原子

②晶胞所含微粒的总体积

．

③晶胞的底面边长

．底面内角为

和

．底面积

．

④晶胞内含有

个正四面体，1个正四面体的高为

，则晶胞的高

．

⑤晶胞的体积

．

⑥晶胞的空间利用率

．（列式计算，结果保留到1%）

12、金刚石晶胞中，若C原子半径为r

①晶胞中平均含有

个C原子

②晶胞所含微粒的总体积

．

③晶胞中最近的两个碳原子的距离=

. 晶胞的体对角线=

.边长=

．

④晶胞的体积

．

⑤晶胞的空间利用率

．（列式计算，结果保留到1%）

13、如图所示为NiO晶体的晶胞结构示意图，黑球为O，白球为Ni：

①该晶胞中占有的阴阳离子总数是

．

②已知NiO晶体中Ni2+的半径为a pm，O2-的半径为b pm，它们在晶体中是紧密第3页

接触的，则在NiO晶体中原子的空间利用率为

．

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