1、,晶胞的结构,专题十二 大题题空逐空突破(十七),1,1.常见原子晶体结构分析,2.常见分子晶体结构分析,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,(2)金属晶胞中原子空间利用率计算,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,(3)晶体微粒与M、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)；若该晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为a3NA g，因此有xMa3NA。,4.常见离子晶体结构分析 (1)典型离子晶体模型,(2)晶格能 定义：气态离子形成1摩离
2、子晶体释放的能量。晶格能是反映离子晶体稳定性的数据，可以用来衡量离子键的强弱，晶格能越大，离子键越强。 影响因素：晶格能的大小与阴阳离子所带电荷、阴阳离子间的距离、离子晶体的结构类型有关。离子所带电荷越多，半径越小，晶格能越大。 对离子晶体性质的影响：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。,(一)2019高考试题汇编 1.2019全国卷，35(4)图(a)是MgCu2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
3、加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是_gcm3 (列出计算表达式)。,2,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,2.2019全国卷，35(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F和O2共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1x代表，则该化合物的化学式表示为_；通过测 定密度和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它 们关系表达式：_gcm3。 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞 中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图1中 原子1的坐标为 ，则原子2和3的坐标分别 为_、_。,1,2,3,
4、SmFeAsO1xFx,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,(二)2018高考试题汇编 3.2018全国卷，35(4)(5)(4)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的Born-Haber循环计算得到。,可知，Li原子的第一电离能为_kJmol1，O=O键键能为_kJmol1，Li2O晶格能为_kJmol1。,1,2,3,520,498,2 908,4,5,6,7,8,1,2,3,解析 由题给信息可知，2 mol Li(g)变为2 mol Li(g)吸收1 040 kJ热量，因此Li原子的第一电离能为520 kJmol1；0.5 mol氧气生成1 mol氧原子吸收249
5、kJ热量，因此 O=O键的键能为498 kJmol1；Li2O的晶格能为2 908 kJmol1。,4,5,6,7,8,(5)Li2O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NA，则Li2O的密度为_gcm3(列出计算式)。,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,4.2018全国卷，35(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对 式量为M、阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为_gcm3； 晶胞中Fe2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
6、,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,5.2018全国卷，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NA，Zn的密度为_gcm3(列出计算式)。,六方最密堆积(A3型),1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,(三)2017高考真题汇编 6.2017全国卷，35(4)(5)(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面 心位置，如图所示。K与O间的最短距离为_ nm，与K紧邻的O个
7、数为_。,12,1,2,3,4,5,6,7,8,(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于_位置，O处于_位置。,体心,解析 由(4)可知K、I的最短距离为体对角线的一半，I处于顶角，K处于体心，I、O之间的最短距离为边长的一半，I处于顶角，O处于棱心。,棱心,1,2,3,4,5,6,7,8,7.2017全国卷，35(4)R的晶体密度为d gcm3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为 _。,1,2,3,4,5,6,7,8,8.2017全国卷，35(5)MgO具有NaCl型结构(如图
8、)，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的晶胞参数为a0.420 nm，则r(O2)为_nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a0.448 nm，则r(Mn2)为_nm。,0.148,解析 由题意知在MgO中，阴离子采用面心立方最密堆积方式，氧离子沿晶胞的面对角线方向接触，所以 a2r(O2)，r(O2)0.148 nm；MnO的晶胞参数比MgO更大，说明阴离子之间不再接触，阴、阳离子沿坐标轴方向接触，故2r(Mn2)r(O2)a，r(Mn2)0.076 nm。,0.076,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,1.Cr和Ca可以形成某种具有特殊导电性的复合
9、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_gcm3。,CaCrO3,3,4,5,1,2,3,4,5,2.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_；,1,2,3,4,5,(2)若该晶体密度为d gcm3，则铜镍原子间 最短距离为_pm。,1,2,3,4,5,3.石墨是一种混合型晶体，具有多种晶体结构，其一种晶胞的结构如图所示。该晶胞中的碳原子有_种原子坐标；若该晶胞底面边长为a pm，高为c pm，则石墨晶 体中碳碳键的键长为_pm，密度为_gcm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。,
10、4,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,晶胞底面图 ，设碳碳键的键长为x pm，,4.奥氏体是碳溶解在-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 gcm3，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NA表示，写出简化后的计算式即可)。,FeC(或Fe4C4),1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,5.CaF2的晶胞为立方晶胞，结构如下图所示：,1,2,3,4,5,(1)CaF2晶胞中，Ca2的配位数为_。,解析 以面心Ca2为研究对象，在一个晶胞中连接4个F，通过该Ca2可形成2个晶胞，所以与该Ca2距离相等且最近的F共有8个，因此Ca2的配位数是8。,8,(2)“原子坐标参数”可表示晶胞内部各原子的相对位置，已知A、B两点的原子坐标 参数如图所示，则C点的“原子坐标参数”为(_，_， ),1,2,3,4,5,(3)晶胞中两个F的最近距离为273.1 pm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞的 密度为_gcm3(列出计算式即可)。,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,本课结束,