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1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -晶体构造知识汇总及解题方法技巧一、晶胞中质点的占有率在一个晶胞构造中出现的多个原子，并不是只为这一个晶胞所独立，而是为多个晶胞共用，所以每一个晶胞只能按比例分摊。分摊的根本原那么：晶胞任意位置上的原子如果是被n 个晶胞所共有， 那么每个晶胞只能分1得这个原子的。n立方晶胞，顶点上的粒子占棱上的粒子占面上的粒子占体心的粒子占二、常见晶胞分析1. NaCl 型每个晶胞占有个Na+ ，个 Cl-,即个 NaCl 粒子每个 Na 周围有个Cl ，每个 Cl 周围有个Na ，与一个Na 距离最近且相等的Cl 围成的空间构型为。每
2、个Na 周围与其最近且距离相等的Na有个。0.585g NaCl 晶体 0.01mol含有个晶胞。假设 Na+ 与 Cl-的最短距离为a cm，那么 NaCl 晶体的密度为。2. CsCl 型在 CsCl 晶体中，每个Cs+周围与之最接近的且距离相等的Cs+有个，每个Cs+周围与之最接近的且距离相等的Cl-有个。每个晶胞占有个CsCl 粒子。3. 干冰型- . word.zl-第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -在干冰晶体中，每个CO2 分子周围与之最接近的且距离相等的CO2 分子有个。每个晶
3、胞中含有个 CO2 分子。4. 金刚石型金刚石的网状构造中，每个碳原子与其他4 个碳原子等距离紧邻，含有由共价键形成的碳 原子环，其中最小的环上有6 个碳原子， 每个碳原子上的任意两个CC 键的夹角都是109 28，其中C 原子个数： C C 个数 = 。5. 石英晶体在二氧化硅晶体中，一个硅原子和4 个氧原子形成4 个共价键， 1 个氧原子和2 个硅原子形成 2 个共价键，故Si 原子与 O 原子数目之比为。实际上，该晶体是由硅原子和氧原子按1:2的比例组成的立体网状晶体，没有单个分子存在。在晶体中最小的环为十二元环，每个环占有 6 个 Si 原子和 6 个 O 原子。6. 石墨晶体构造石墨
4、晶体是一种混合型晶体，层存在共价键， 层间以德华力结合， 兼具有原子晶体、分子晶体的特征和特性。在层，每个 C 原子与 3 个 C 形成 C C 键，构成正六边形，键长相等，键角相等均为 120；在晶体中，每个 C 原子参与 3 条 CC 键的形成，而在每条键中的奉献只有一半，故每个正六边形平均只占有 6 1 3=2 个 C 原子， C 原子个数与CC 键数之比为2:3。- . word.zl-第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -三、常见题型1. 根据晶体构造或晶胞构造示意图推断晶体的化学式例
5、 1 现在四种晶体，其离子排列方式如以下图所示，其中化学式正确的选项是例 2 最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，那么它的化学式是：2. 晶胞构造与晶体密度的计算例 3 如图是 CsCl 晶体的晶胞，晶体中两个最近的Cs+核间距为a cm，氯化铯的质量为M ， N A 是阿伏伽德罗常数，那么氯化铯的密度为例 4 在 NaCl 晶体中， Na和 Cl的最短平均距离为a cm， NaCl 晶体的密度为b gcm3，那么阿伏加德罗常数可表示为3. 分子或晶体中化学键数目及多面体面数等的计算例 5 单质硼有无定形和晶体两
6、种，参考以下数据：金刚石晶体硅晶体硼熔点 (K) 3 8231 6382 573沸点 (K)5 1002 6282 823硬度 (Moh)107.09.5(1)晶体硼的晶体类型属于 晶体，理由是 。(2)晶体硼的根本构造单元是由硼原子组成的正二十面体(如下图 )，其中含有二十个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。通过观察图形及计算确定：-. word.zl-第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -该根本构造单元是由 个硼原子构成的；其中B B 键的键角为 ；所含 BB 键的的数目
7、是 。假设将晶体硼构造单元中的每一个顶角均削去，余下的局部就和C60 晶体的构造一样，据此确定： C60 是由 个正六边形和 个正五边形构成。硼酸分子的构造式为和 Al(OH)3 的构造相似， 0.01 mol 硼酸与 20 mL0.5 molL 1 的 NaOH 溶液反响的化学方程式为 。4. 晶体空间利用率的计算晶体中原子空间利用率的计算，实质是考察同学们的空间想象能力和几何计算能力。此类题目要运用数形结合的分析方法，一般要先画出金属晶体的侧面图，再用勾股定理计算。(1)计算每个晶胞含有几个原子。 (2)找出原子半径r 与晶胞边长a 的关系。(3) 利用公式计算金属原子的空间利用率。金属原
8、子的空晶胞含有原子的体积间利用率晶胞体积 100% 。例 6 某些晶体 (Cu、Ag、 Au)的原子按面心立方的形式严密堆积，即在晶体构造中可以画出一个立方体的构造单元，金属原子处于立方体的八个顶点和六个侧面上，试计算这类金属晶体原子的空间利用率。5. 综合性试题分析例 7 在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列，如图左图所示为NaCl 的晶体构造图。在离子晶体中，阴、阳离子具有或接近具有球对称的电子云，它们可以被看成是不等径的刚性圆球，并彼此相切如下图。离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和，a 为常数。试答复以下问题。(1)在 NaCl 晶体中，每个Na+ 同时吸引 个 Cl- ，而
9、 Na+ 数目与 Cl-数目之比为 。(2) NaCl 晶体离子键的键长为 。(3) Na+半径与 Cl-半径之比r(Na + )/r(Cl - )= 。-. word.zl-第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -：= 1.414，=1.732，=2.236 (4) NaCl 中晶体不存在分子， 但在温度到达 1 413时， NaCl 晶体形成气体， 并以分子形式存在。现有 29.25g NaCl 晶体，加强热使温度到达 1 450，测得气体体积为 5.6 L已折算为标准状况，那么此时氯化钠气体
10、的分子式化学式为 。练习1、以下图为某晶体的一个晶胞，该晶体由A、B、C 三种根本粒子组成。试根据图示判断，该晶体的化学式是()。A A6B8CBA2B4CC A3BCD A3B4C2、NaCl 的晶胞如图，每个NaCl 晶胞中含有的Na离子和Cl离子的数目分别是()。A. 14， 13B. 1，1C. 4， 4D. 6 ， 63、下面关于SiO2 晶体网状构造的表达正确的选项是()。 A最小的环上，有3 个 Si 原子和 3 个 O 原子 B最小的环上，Si 和 O 原子数之比为1 2 C最小的环上，有6 个 Si 原子和 6 个 O 原子D 存在四面体构造单元，O 处于中心， Si 处于
11、4 个顶角4、石墨烯是由碳原子构成的单层片状构造的新材料(构造示意图如下)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。以下说确的是()。A石墨烯与石墨互为同位素B 0.12 g 石墨烯中含有6.021022 个碳原子 C石墨烯是一种有机物D 石墨烯中的碳原子间以共价键结合5、乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2 与水反响生成乙炔。(1) CaC2 中 C22与 O22互为等电子体，O22的电子式可表示为 ； 1 mol O22中含有的键数目为 。(2)将乙炔通入 Cu(NH3)2Cl 溶液生成Cu2C2 红棕色沉淀。Cu基态核外电子排布式为-. word.zl-第 5 页，共 8 页
12、- - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - 。 (3)乙炔与氢氰酸反响可得丙烯腈(H2C=CH C N) 。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ；分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。(4) CaC2 晶体的晶胞构造与NaCl 晶体的相似 (如右图所示 )，但 CaC2 晶体中含有的中哑铃形 C22的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2 晶体中 1 个 Ca2 周围距离最近的C2 2 数目为 。6、铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1) Cu 位于元素周期表第B 族。 Cu2的核外电子排布式为 。(2)以下图是铜的某种氧化物的晶胞构造示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为 。(3)胆矾 CuSO45H2O 可写成 Cu(H2O)4SO4 H2O ，其构造示意图如下：以下说确的是 ( 填字母 )。A. 在上述构造示意图中，所有氧原子都采用sp3 杂化B. 在上述构造示意图中，存在配位键、共价键和离子键C. 胆矾是分子晶体，分子间存在氢键D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去(4)往硫酸铜溶液中参加过量氨水，可生成 Cu(NH3)42 配离子。 NF3 与 NH3 的空间
