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1、解晶体试题应具备的几种思想晶体是中学化学教材中的一个重要知识点，也是历年高考和化学竞赛的一个重要考点。有关晶体结构的试题内容抽象，思维容量大，灵活性强。若在平时学习和解题中建立起如下四种解题的思想，将会对解题能力的提高有很大的帮助。一、平均思想晶体是由若干个最小的、重复的结构单元晶胞按特定的方式紧密地堆积在一起形成的，每个晶胞中的不同部位的粒子（原子、分子或粒子）被其它晶胞所占的百分比不尽相同。在计算晶体化学式的时候，要根据每个粒子被该晶胞所占的百分数来求算，这就是平均思想在解晶体试题中的运用。均摊法是平均思想在解晶体结构试题中的具体运用。均摊是指在晶体结构中，每个晶胞平均占有某个粒子或化学键
2、的分数，该方法是求晶体化学式、最小结构单元所占有的微粒数、共价键数最常用最有效的方法。例题：晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体（如图1）。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个原子。试观察图，推断这个基本结构单元所含有的硼原子为_个，含有的BB键为_。解析：晶体中有20个三角形的面，通过观察可知，每个顶点的一个硼原子为5个三角形所共有，故一个三角形占有该硼原子的，一个三角形相当于占有个硼原子，20个三角形占有的硼原子数为2012。一个硼原子形成的BB键数为12（5）30。或20330。答案：1230二、解剖思想要想知道苹果中有几粒种子，需要解剖苹果
3、。怎么解剖，涉及到解剖方法的科学性问题。解晶体结构试题亦如此。需要根据晶体的结构特点，选择适当的方法，将晶体三维的空间结构转化为更加直观的二维结构，使问题得以顺利解决。切割法是解剖思想指导下的一种解题方法。例题1图2中直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na或Cl所处的位置，请将其中代表Na的圆圈涂黑（不考虑体积大小），以完成NaCl晶体的结构示意图。晶体中，在每个Na+周围与它最接近的且距离相等的Na共有 个。解析：氯化钠晶体是由Na和Cl按照一定的规律堆积起来的，“在NaCl晶体中，每个Na+ 同时吸引着6个Cl，每个Cl 也同时吸引着6个Na+，Na+ 和Cl 以离子键相结合”。根据上述排列
4、规律，题图中所给出的晶体的9个平面，每个平面的中心是1个离子，其上、下、前、后、左、右共有6个与之相反电荷的离子，平面的4个角上则是4个与之相同电荷的离子。按照这种认识，只要将题目图中任何一个圆圈涂黑（认为它是Na），然后再将与之相间的隔一个的圆圈涂黑，就得到了NaCl晶体示意图。但是，这样的涂黑，会得到两种不同的图形：一种是处于立方体中心的是Na，另一种则是处于立方体中心的是Cl。如果得到前一种图形，对第二个问题的回答将比较方便；如果得到后一种图形，回答第二个问题时将会困难一些。因此，首先应该把处于立方体中心的那个圆圈涂黑，以它表示Na+。居于立方体中心的Na，实际上共有3个平面通过它。如将
5、这3个平面分别称之为x、y、z平面，如图所示：从图中可以看出，在通过中心Na的3个平面内，每个平面都有4个Na居于平面的4个顶点上，这4个Na与中心Na+距离最近且距离也相等，符合题目的要求。因此，在氯化钠晶体中，每个Na周围与它最接近且距离相等的Na共12个。例题2：钼有一种含氧酸根MoxOyz，式中x、y、z都是正整数；Mo的化合价为+6，O的化合价为2价。可按下面的步骤来理解该含氧酸根（如图所示4）的结构：（A）所有Mo原子的配位数都是6，形成 MoO6n，呈正八面体，称为“小八面体”（图4-A）；（B）6个“小八面体”共棱连接可构成一个“超八面体”（图4-B）；（C）2个“超八面体”共
6、用2个“小八面体”可构成一个“孪超八面体”（图4-C）；回答了列问题：（1）“小八面体”的化学式MoO6n中的n= （2）“超八面体”的化学式是 。（3）“孪超八面体”的化学式是 。解析：（1）根据“Mo的化合价为+6，O的化合价为2价”，n为Mo、O化合价的代数和，求得n6。（2）由MoO6n的结构为小八面体可知，Mo原子位于小八面体的中心，O原子位于小八面体的六个顶点。将“小八面体”从上、下两个顶点，中部的四个顶点所确定的平面作切面，如图5a。“超八面体”是由上、下各一个小八面体，中间四个“小八面体”组成的，中间的四个“小八面体”上方的四个顶点与最上面的“小八面体”的中切面四边形的四个顶点
7、重合，且与下方对称。“超八面体”的中心为六个“小八面体”的顶点所共有。根据上述“超八面体”的组成，借鉴“小八面体”切割方法，将“超八面体”切割，如图5b所示。“超八面体”的化学式为Mo6O192。（3）由信息：2个“超八面体”共用2个“小八面体”可构成一个“孪超八面体”，可知“孪超八面体”是由上、下各两个“小八面体”，中间六个“小八面体”组成的。中间的六个“小八面体”的关系是两侧的两个“小八面体”分别与中间的两个“小八面体”共棱，且两侧的两个“小八面体”也共棱。对“孪超八面体”按照切割“超八面体”的方法切割，如图5c所示。数全Mo、O的原子数，得“孪超八面体”的化学式为Mo10O284。 答案
8、：1MoO66 2Mo6O192 3Mo10O284 三、守恒思想在求解有关离子晶体的化学式或微粒之间的其它关系时，经常用到电荷守恒法，即离子晶体中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。例题：天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如右图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni2+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。解析：设1 mol Ni0.97O中含Ni3+ x mol，Ni2+ (0.97-x) mol。根据电中性原理，
9、离子晶体中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。3x mol+2(097-x) mol=21 mol ，解之，x=0.06。Ni3+为(0.97-x) mol=0.91 mol，离子数之比N(Ni3+):N(Ni2+)=0.06:0.91=6:91。四、入微思想入微思想在这里是指给出物质的名称或化学式，要求判断晶体的溶沸点、晶体中有无小分子问题时，需要我们透过物质的名称、化学式，根据相关知识，想象晶体中微粒、微粒间的相互作用以作用的性质等，才能使问题得以顺利解决的思想方法。例题：下列化学式即能表示物质的组成，又能表示物质分子的是（）A.硝酸铵B.二氧化硅C.硝基苯D.铜解析：首先将所给物质名称转化为化学式，再分析属于哪一类晶体，根据组成不同晶体类型中微粒特点，得出结论。在四大晶体类型中，除了分子晶体中含有独立的小分子以外，其余几种晶体中都不含独立的分子，此时，化学式仅表示物质中微粒的最简整数比。答案为C。5
