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1、离子晶体 晶胞中粒子的位置 高考考点 单个离子的数目 等距离离子的数目 粒子间可能构成的空间图形 氯化铯晶胞 质点分析 氯化铯晶体 离子晶体 综合运用 氯化钠晶体 质点分析 氯化钠晶胞 晶体形成 食盐 晶体 的形成 以离子键结合 可见 在NaCl晶体中 钠离子 氯离子按一定的规律在空间排列成立方体 主页 晶体中最小单元 晶胞 相关认识 晶体结构中具有代表性的最小重复单元 晶格 主页 思考 氯化钠晶体中钠离子和氯离子分别处于晶胞的什么位置 质点分析 一 晶体中微粒的排列 个数 食盐的晶体结构图 思考 每个Cl 周围与之最接近且距离相等的Na 共有个 6 这几个Na 在空间构成的几何构型为 正八面
2、体 一 晶体中微粒的排列 个数 主页 与一个氯离子相邻最近且距离相等的氯离子有多少个 食盐的晶体结构图 距离是多少 图示距离为a 思考 a 12个 一 晶体中微粒的排列 个数 2 每个晶胞含钠离子 氯离子的个数 顶点占1 8 棱占1 4 面心占1 2 体心占1 氯离子 钠离子 计算方法 主页 处于顶点的离子 同时为8个晶胞共有 每个离子有1 8属于晶胞 处于棱上的离子 每个离子有1 4属于晶胞 处于面上的离子 每个离子有1 2属于晶胞 处于内部的离子 完全属于晶胞 主页 CsCl晶体的形成 主页 14页 铯离子 氯离子 思考 氯化铯晶体中氯离子和铯离子分别处于晶胞的什么位置 对每个小立方体而言
3、 若铯离子位于顶点 则氯离子位于体心 反之依然 氯化铯晶体 CsCl晶体 1 每个晶胞含铯离子 氯离子的个数 铯离子 1个 氯离子 1个 2 与铯离子等距离且最近的铯离子 氯离子各有几个 铯离子 6个 在氯化铯晶体中 每个Cs 周围与之最接近且距离相等的Cl 共有 这几个Cl 在空间构成的几何构型为 8个 立方体 主页 12页 氯离子 8个 左右 上下 前后 在每个Cs 周围距离相等且最近的Cs 共有 这几个Cs在空间构成的几何构型 6个 正八面体 主页 1 2 3 4 5 6 8 7 8 中学教材上图示的NaCl晶体结构 它向三维空间延伸得到完美晶体 NiO晶体结构与NaCl相同 Ni2 与
4、邻近的O2 核间距为a 10 8 计算NiO晶体密度 已知NiO摩尔质量为74 7g mol 1 解 在该晶体中最小正方体中所含的Ni2 O2 个数均为 即晶体中每个小正方体中平均含有1 2个NiO 其质量为 而此小正方体体积为 a 10 8 3 故NiO晶体密度为 总结 课堂练习题 a 10 8 3 综合应用 变式 1 NiO晶体结构与NaCl相同 设NiO的摩尔质量Mg mol 密度为 g mL 阿伏加德罗常数为NA 求晶胞中两个距离最近的氧离子中心间的距离为多少cm 解题思路 1 每个晶胞中含NiO的个数 2 一个晶胞的质量 3 一个晶胞的体积 4 晶胞的边长 5 晶胞中任一个面对角线长
5、度的一半 主页 综合应用 2 天然的和大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷 例如在某种NiO晶体中就存在以下缺陷 一个Ni2 空缺 另有两个Ni2 被两个Ni3 所取代 其结果晶体仍呈电中性 但化合物中Ni和O的比值却发生了变化 某氧化镍样品组成为Ni0 97O 试计算该晶体中Ni3 与Ni2 的离子数之比 返回主菜单 参考答案 Ni3 Ni2 6 91 本题命题角度较新颖 实际上难度不大 第 2 题所提供的Ni0 97O信息 实际上是一种 平均化学式 尽管题给示意图及题目叙述中提到了有 Ni2 空缺 但 Ni0 97O 的平均化学式与所述的 空缺 无关 它只是遵循着电中性原则 即由于掺杂多带一
6、个电荷的Ni3 代替了部分Ni2 才使 NiO 变成了 Ni0 97O 一题多解 1 由题意可得氧化镍中有许多由4个Ni2 和4个O2 相邻且占据顶点的小立方体构成 如图所示 此小立方体的每个Ni2 与O2 均为8个小立方体共用 因此小立方体拥有Ni2 与O2 均为 4 4 8 1 2 取1mol晶体 则含有6 02 1023 1 2 个小立方体 晶体密度 m V 74 7g a 10 8cm 3 6 02 1023 1 2 62 0 a3g cm 3 2 0 97mol的镍离子的平均带电量为2 那么1mol镍离子的平均带电量为2 0 97 这是 2和 3价的镍离子的共同电量 由此可列方程式
7、不同于上解的是 这种做法将0 97mol镍离子化为1mol镍离子来计算 设1molNi中含Ni2 xmol 则含Ni3 1 x mol 根据电荷守恒 2x 3 1 x 2 0 97x 91 97n Ni3 n Ni2 1 91 97 91 97 6 91 法三 因为中Nio 97O中既有 2价的离子又有 3价的镍离子 所以可写成xNiO yNi2O3的复合形式 该形式中很容易看出镍离子的总和为x 2y 氧离子的总和为x 3y 因此可列方程如下 x 2y 0 97镍离子个数守恒x 3y 1氧离子个数守恒或者列成分式形式 x 2y x 3y 0 97 1同样可以求出三价镍与二价镍离子数目之比 主页 可以整体移动的晶胞 可以整体移动的晶格 备用的幻灯片
