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- 2021-07-08 发布
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晶胞的结构
专题
四
大题
题
空逐空突破
(
五
)
高考必备
1
1.
常见原子晶体结构分析
晶体
晶体结构
结构分析
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=
(
a
为晶胞边长,
N
A
为阿伏加德罗常数
)
SiO
2
(1)
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
“
O
”
,因此二氧化硅晶体中
Si
与
O
的个数比为
1
∶
2
(3)
最小环上有
12
个原子,即
6
个
O,6
个
Si
(4)
密度=
(
a
为晶胞边长,
N
A
为阿伏加德罗常数
)
SiC
、
BP
、
AlN
(1)
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)
=
;
ρ
(BP)
=
;
ρ
(AlN)
=
(
a
为晶胞边长,
N
A
为阿伏加德罗常数
)
2.
常见分子晶体结构分析
晶体
晶体结构
结构分析
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=
(
a
为晶胞边长,
N
A
为阿伏加德罗常数
)
白磷
(1)
面心立方最密堆积
(2)
密度=
(
a
为晶胞边长,
N
A
为阿伏加德罗常数
)
3.
常见离子晶体结构分析
典型离子晶体模型
NaCl
型
CsCl
型
ZnS
型
CaF
2
型
晶胞
配位数及影响因素
配位数
6
8
4
F
-
:
4
;
Ca
2
+
:
8
影响
因素
阳离子与阴离子的半径比值越大,配位数越多,另外配位数还与阴、阳离子的电荷比有关等
密度的计算
(
a
为晶胞边长,
N
A
为阿伏加德罗常数
)
1.
[2019·
全国卷
Ⅰ
,
35(4)]
图
(a)
是
MgCu
2
的拉维斯结构,
Mg
以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的
Cu
。图
(b)
是沿立方格子对
角面取得的截图。可见,
Cu
原子之间最短距离
x
=
______pm
,
Mg
原子之间最短距离
y
=
____pm
。设阿伏加德罗常数的值为
N
A
,则
MgCu
2
的密度是
______________g·cm
-
3
(
列出计算表达式
)
。
真题演练
2
1
2
3
4
1
2
3
4
2.
[2018·
全国卷
Ⅰ
,
35(5)]
Li
2
O
具有反萤石结构,晶胞如图
(b)
所示。已知晶胞参数为
0.466 5 nm
,阿伏加德罗常数的值为
N
A
,则
Li
2
O
的密度为
_________________g·cm
-
3
(
列出计算式
)
。
1
2
3
4
1
2
3
4
3.
[2018·
全国卷
Ⅱ
,
35(5)]
FeS
2
晶体的晶胞如图
(c)
所示。晶胞边长为
a
nm
、
FeS
2
相对
式量为
M
、阿伏加德罗常数的值为
N
A
,其晶体密度的计算表达式为
__________g·cm
-
3
;
晶胞中
Fe
2
+
位于
所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为
______nm
。
1
2
3
4
1
2
3
4
4.
[2018·
全国卷
Ⅲ
,
35(5)]
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
N
A
,
Zn
的密度为
________________g·cm
-
3
(
列出计算式
)
。
1
2
3
六方最密堆积
(A
3
型
)
4
1
2
3
4
1.Cr
和
Ca
可以形成某种具有特殊导电性的复合氧化物,晶胞结构如图所示。该晶体的化
学式为
________
,若
Ca
与
O
的核间距离为
x
nm
,则该晶体的密度为
______________g·cm
-
3
。
题组集训
3
CaCrO
3
1
2
3
1
2
3
2.
铜镍合金的立方晶胞结构如图所示,其中原子
A
的坐标参数为
(0,1,0)
。
(1)
原子
B
的坐标参数为
__________
。
1
2
3
(2)
若该晶体密度为
d
g·cm
-
3
,则铜镍原子间最短距离为
__________________pm
。
1
2
3
3.
奥氏体是碳溶解在
γ-Fe
中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞为面心立方结构,如图所示,则该物质的化学式为
____________
。若晶体密度为
d
g·cm
-
3
,则晶胞中
最近的两个碳原子的距离为
__________________pm(
阿伏加德罗常数的值用
N
A
表示,写出简化后的计算式即可
)
。
FeC(
或
Fe
4
C
4
)
1
2
3
1
2
3