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1、晶晶 体体 结结 构构 的分析与计算的分析与计算-Cl- Na+-Cs+-Cl-OCSio（一）晶体中结构单元微粒实际数目的 计算、离子晶体化学式的确定例1.在氯化钠晶胞中，实际的钠离子和氯离子各有多少个？Na+Cl-n位于顶点的微粒，晶胞完全拥有其1/8。n位于面心的微粒，晶胞完全拥有其1/2。n位于棱上的微粒，晶胞完全拥有其1/4。n位于体心上的微粒，微粒完全属于该晶 胞。例例 题题晶胞中的氯离子数=12 +1=4 钠离子数 = 8 + 6 = 4 。 即钠离子与氯离子个数比为4:4=1:1 ，故氯化钠的化学式为NaCl 1.根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子
2、）练练 习习AB化学式：AB2. 写出下列离子晶体的化学式YXCaOTi该晶体的化学式为XY2(或Y2X) 该晶体的化学式为CaTiO3练练 习习3.1987年2月，朱经武（Paul Chu）教授等发现钇钡铜氧化合物在90K温度下具有超导性。若该化合物晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是 。AYBa2CuO7-X BYBa2Cu2O7-XCYBa2Cu3O7-X DYBa2Cu4O7-X BaOYCuC练练 习习4.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分 子，如右图所示：顶点和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是（ ）Ti14C13练练 习习-Ti
3、-C（二）、晶体中距离（二）、晶体中距离最近的微粒数的计算的微粒数的计算 ： 例2.在氯化钠晶体(如图)中，与氯离子距离最近的钠离子有 个；与氯离子距离最近的氯离子 个。Na+Cl-a例例 题题我们可以选定中心的氯离子作为基准 ，则与氯离子距离最近的钠离子位于立 方体六个面的面心上，他们之间的最 近距离为a/2 氯离子间的最近距离为 ，共有12个 设立方体的边长为a，6125.在干冰晶体中，平均每个晶胞（如图）占有CO2 分子的个数为_，与二氧化碳分子距离最近的二氧化碳分子有 个。练练 习习412干冰晶体例3.分析石墨结构中碳原子数与碳碳键数目比。 故正六边形中的碳碳键数为61/2=3 ，例例
4、 题题（三）晶体中化学键数目的计算解析： 我们可以先选取一个正六边形 此结构中的碳原子数为6 一个碳原子被三个六元碳环共用， 正六边形中的碳原子数为61/3=2。 六边形中的任一条边（即碳碳键） 均被2个正六边形共用，所以碳原子数与碳碳键数目比为2:3。6.金刚石结构中，一个碳原子与 个碳原子成键，则每个碳原子实际形成的化学键为 个； a mol金刚石中，碳碳键数为 mol。练练 习习 422a(四)综合计算例4：（99年全国高考题）中学教材图示了氯化钠的 晶体结构，它向三维空间伸得到完美的晶体 。NiO（氧化镍）晶体的结构与氯化钠相同，Ni2+与最近距离的O2-为a 10-8cm，计算晶 体
5、的密度。(NiO的摩尔质量为74.7g/mol)例例 题题Ni2+O2-我们可以选取最小的单元， 这个单元中Ni2+和O2-的其体积为（a10-8cm）3，个数均为41/8=1/2，则1mol氧化镍晶体其体积应为2NA（a10-8cm）3，质量为74.7g，故氧化镍晶体的密度为1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60分子是形 如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑: C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键; C60分子只含有五边形和六边形; 多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2 据上所述,可推知C60分子有
6、12个五边形和20个六边形,C60分子所 含的双键数为30.请回答下列问题: (1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是_,理由是:_. (2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不 可能”)_,并简述其理由：_. (3)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分子所含单键数为_.金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高. (答出“金刚石属原子晶体”即可)金刚石因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 (只要 指出“C60含30个双键”即可,但答“因C60含有双键”不行) 可能可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90 C60分子中单键为:90-30=60 C60分子是形如球状的多面 体，如图，该结构的建立是 基于如下考虑：C60分子中 每个碳原子只跟相邻的3个 碳原子形成化学键C60分子 只含有五边形和六边形。C70 分子也可制得，它的分子模 型可以与C60同样考虑而推知 。通过计算确定C70分子中五 边形和六边形数。作作 业业
