《晶胞结构及有关简单计算》参考学案.docxVIP

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选择性必修2人教版2019版第三章晶胞结构及有关简单计算

知识梳理

1.熟悉几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目

A.NaCl(含4个Na＋，4个Cl－)

B.干冰(含4个CO2)

C.CaF2(含4个Ca2＋，8个F－)

D.金刚石(含8个C)

E.体心立方(含2个原子)

F.面心立方(含4个原子)

2.掌握晶胞的基本计算方法

(1)晶胞中所含粒子数的计算方法——均摊法

原则：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞

所共有，那么，每个晶胞对这个粒子分得的份额就是eq\f(1,n)。

(2)计算方法

特别注意：①当晶胞为六棱柱时，其顶点上的粒子被6个晶胞共用，每个粒子属于该晶胞的部分为eq\f(1,6)；而不是eq\f(1,8)。

②审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶体结构”，若是分子结构，其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定，原子个数比不约简。

3.有关晶胞各物理量的关系

对于立方晶胞，可简化成下面的公式进行各物理量的计算：a3×ρ×NA＝n×M，a表示晶胞的棱长，ρ表示密度，NA表示阿伏加德罗常数，n表示1mol晶胞中所含晶体的物质的量，M表示摩尔质量，a3×ρ×NA表示1mol晶胞的质量。如NaCl：a3ρNA＝4M(M＝58.5)。

典型例题

例题：某离子晶体的晶胞结构如图所示。

试回答下列问题：

(1)晶体中每个Y同时吸引着________个X，每个X同时吸引着________个Y，该晶体的化学式是________。

(2)晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X共有________个。

(3)设该晶体的摩尔质量为Mg·mol－1，晶胞的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个最近的X间的距离为________cm。

强化训练：

1．下图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为＋2价，G为－2价，则Q的化合价为________。

2．已知镧镍合金LaNin的晶胞结构如下图，则LaNin中n＝________。

3．Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如下图所示。则该化合物的化学式为________。

4．(1)硼化镁晶体在39K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为________。

(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。下图是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为________。

5．已知下图所示晶体的硬度很可能比金刚石大，且原子间以单链结合，试根据下图确定该晶体的化学式为________________。

5、金刚石的晶胞如图，若以硅原子代替金刚石晶体中的碳原子，便得到晶体硅；若将金刚石晶体中一半的碳原子换成硅原子，且碳、硅原子交替，即得到碳化硅晶体(金刚砂)。

(1)金刚石、晶体硅、碳化硅的熔点由高到低的排列顺序是________________(用化学式表示)。

(2)金刚石的晶胞参数为apm(1pm＝10－12m)。1cm3晶体的平均质量为________________g(只要求列算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。

6.氮化铬的熔点为1770℃，它的一种晶体的晶胞结构如图所示，其密度为5.9g·cm－3，氮化铬的晶胞边长为________nm(列出计算式)。

7。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1－x代表，则该化合物的化学式表示为________；通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ＝________g·cm－3。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eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))，则原子2和3的坐标分别为________、________。

8.随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定精确度也越来越高，现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：

Ⅰ.将固体NaCl研细、干燥后，准确称取mgNaCl固体并转移到定容仪器A中。

Ⅱ.用滴定管向A仪器中滴加苯，不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积为Vcm3。

(1)步骤Ⅰ中A仪器最好用________(仪器名称)。

(2)步骤Ⅱ中用酸式滴定管好还是碱式滴定管好：____________，理由是__________________

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