高考化学一轮复习 专项突破（十六） 晶体结构的分析与计算（教案）.pdfVIP

专题突破(十六)晶体结构的分析与计算

.访专题阐殍

晶体结构的分析与计算是高考命题的重点和热点，涉晶体的化学式确定、晶体密度的

计算、空间利用率的计算、原子坐标等，侧重考查考生的阅读理解能力、信息加工能力、空

间想象能力、数学思维能力等，要求根据对晶胞结构的分析，运用实证数据分析事物的内部

结构和问题的内在联系，以抽象的概念来反映客观事物的本质特征和内在联系，运用抽象与

联想、归纳与概括、推演与计算模型与建模等思维方法来组织、调动相关的知识与能力，解

决有关晶体的结构分析计算问题。

1.确定晶体中原子的空间坐标

明确坐标原点位置三维空间坐标方向]-一

八七目二“土附4•口“八今确定待求坐标的原子与坐标原点

分析已知坐标原子和待求坐标原子的相对位置J

的空间位置=按(x、y、z)顺序写出待求原子坐标。

2.计算晶胞中微粒间距离的常用关系式

有关晶胞中微粒间距离的计算通常是计算体心立方堆积和面心立方堆积两种结构模型

中微粒间的距离，计算中通常用到如下几组公式(设棱长为由原子半径为r)：

(1)面对角线长=6a；

(2)体对角线长=小a；

(3)体心立方堆积4r=3a；

(4)面心立方堆积4r=5a。

3.计算晶体的密度

(1)计算思路

I.根据晶胞结构确定各种粒子的数

求

目^^晶胞质量0=—

1

IV……

II.根据晶胞的边长或微粒间距离土[晶体密度

晶胞体积

(2)计算关系

若1个晶胞中含有尤个微粒，则1mol晶胞中含有无mol微粒，其质量为xMg(M为微

粒的相对分子质量)；又1个晶胞的质量为。a3g(°为立方体晶胞的棱长)，则1mol晶胞的

质量为3

PaNAg,因此有xM=pQNA。

4.计算晶胞的空间利用率

⑴基本概念：空间利用率=晶胞可荒鹦）体积X100%o

日日肥怦积

2（）分析思路：①根据“均摊法”确定晶胞中的微粒个数;

②根据原子半径计算所有微粒的体积;

③根据晶胞参数或晶胞密度计算晶胞体积。

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2［020•全国卷m,354（）］研究发现，氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶

胞参数分别为apm、6pm、cpm,。=4=尸90。。氨硼烷的2X2X2超晶胞结构如图所示。

氨硼烷晶体的密度P=g-cnT3列（出计算式，设M为阿伏伽德罗常数的

值。

,涉及氨硼烷的2x2x2超晶胞结构、

、/1综合性k晶胞参数、-a=!8=y=90。________

］四翼考查］（结合晶胞结构,利用“均摊法”计

\|应用性k算氨硼烷一体的密度P__________

解析氨硼烷的2X2X2超晶胞结