复习题课件配套优秀教案设计

晶胞结构的分析与计算

——晶体结构与性质

【学习目标】

1.能根据分摊法确定晶体的组成；提高抽象思维能力，提升宏观辨识与微观探析的发展水平。（重难点）

2.通过典型晶胞再认识，学会利用晶胞的基本特点分析晶体中微粒配位数。

3.建立解晶胞的一般观念、思维模型，能类比迁移相关知识解决新情境新问题；提升解决复杂问题的能力。（重难点）

【学习过程】

主题

学习内容与要求

概括归理

金属晶体面心立方最密堆积所得晶胞如图所示

解晶胞的思维模型

（1）晶胞中的原子有几种位置？列式计算一个

晶胞中有几个原子？

前（2）计算晶胞中微粒数目的方法是什么？（写

置右侧栏中）

学晶胞结构的观念

作

业

（3）若晶胞边长为a，则晶胞中最邻近两个金属原子间的距离为？

（4）该堆积方式中金属原子配位数是多少？确定配位数的依据是什么？（写右侧栏中）

主问题1-1. A、B形成化合物的晶胞如下图所示，则其化学式为？

题

一

确

定

晶问题1-2.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如

体上图，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，

的它的化学式是？

组

成

问题1-3.（1）石墨的片层结构中，平均每个六元环含几个碳原子？

（2）12g金刚石中含有C-C键的个数是多少？

主

题

一

确

定

晶问题1-4.分摊法能解决哪些问题？使用分摊法时应注意什么问题？

体（写右侧栏中）

的

组【合作探究】石英晶体的晶胞如图，确定其化学式的方法有哪些？成

（请结合必要的算式作答）

【复习回顾】CsCl、NaCl、CaF2晶胞中，配位情况对比

主题二

分

析CsCl晶胞

数目

NaCl晶胞

数目

CaF2晶胞

数目

晶Cs+配位数

Na+配位数

Ca2+配位数

体Cl-配位数

Cl-配位数

F-配位数

中Cs+→Cs+

Na+→Na+

Ca2+→Ca2+

微Cl-→Cl-

Cl-→Cl-

F-→F-

粒

的【合作探究】（1）CsCl晶胞中Cs+、Cl-的位置各有几种？CsCl晶胞配配位情况分析对NaCl晶胞配位情况分析有何帮助？

位（2）阴阳离子的电荷比是如何影响离子晶体结构的？

数

（3）请给出你认为合理的分析配位数的一般步骤（写右侧栏中）

问题3-1.金属晶体体心立方最密堆积所得晶胞如图所示，

若金属原子的半径为r，则该堆积的空间利用率是多少？（列式计算）

主

题若已知某种金属的摩尔质量为M，用NA表示阿伏加

三

德罗常数，则该晶体的密度是多少？（列式计算）

晶

胞

中问题3-2.晶体空间利用率、密度计算的关键分别是什么？如何解决？微（写右侧栏中）

粒

数【合作探究】在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子目层”（如图），可以认为氧离子作密置单层排列，镍离子填充其中，计间算每平方米面积上分散的该晶体的质量（氧离子的半径为r m，用含距有r的代数式表达结果，写出计算过程（相对原子质量O 16，Ni59）

综

合

计

算

整

合

提

升

【随堂练习】

1.有下列某晶体的空间结构示意图。图中●和化学式中M分别代表阳离子，图中○和化学式中N分别

代表阴离子，则化学式为MN2的晶体结构为（

）

A

B

C

D 2.下列说法正确的是（

）（NA表示阿伏加德罗常数）

A.1mol冰中含有氢键的个数为2 NA

B.12g石墨中含有C-C键的个数为3NA

C.二氧化硅晶体中存在四面体网状结构，O处于中心，Si处于4个顶点

D.密置层在三维空间堆积可得体心立方堆积和面心立方最密堆积

3.氮化碳结构如下图所示，其硬度超过金刚石，下列有关氮化碳的说法不正确的是（

）

A.氮化碳属于原子晶体

B.氮化碳中碳显－4价，氮显＋3价

C.氮化碳的化学式为C3N4

D.每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连

4.ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0 pm．密度为

（列式并计算），a位置S2－离子与b位置Zn2+离子之间的距离为

pm（列示表示）

5.晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（1/2，0，1/2）；C为（1/2，1/2，0）。则D原子的坐标参数为_________。

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm，其密度为____g·cm-3（列出计算式即可）

6.Na的密度小于Mg，从空间利用率角度如何解释？（提示：Na、Mg的空间利用率分别为68%、74%）