(1)每个Na(Cl)周围等距且紧邻的Cl(NaNaCl 离 子 晶 体 CsCl (型) 金 属 晶 体 面心立 方最密 堆积 体心立 方堆积 六方最 密堆积 2.晶胞中微粒的计算方法——均摊法 (1)原则:晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这1
个原子分得的份额就是
又称为A3型或镁型,典型代表Mg、Zn、Ti,配位数为____,空间利用率74% 又称为A2型或钾型,典型代表Na、K、Fe,配位数为____,空间利用率68% 又称为A1型或铜型,典型代表Cu、Ag、Au,配位数为____,空间利用率74% 简单立 方堆积 典型代表Po,配位数为____,空间利用率52% (型) ++--)有6个。每个Na周围等距且紧邻的Na有____个 (2)每个晶胞中含____个Na和____个Cl +-++(1)每个Cs周围等距且紧邻的Cl有____个,每个Cs(Cl)周围等距且紧邻的Cs(Cl)有____个 (2)如图为8个晶胞,每个晶胞中含1个Cs、1个Cl -++-+-+- n 6
(3)图示
[回扣判断](正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)金属钠形成的晶体中,每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有8个( ) (2)金属镁形成的晶体中,每个镁原子周围与其距离最近的原子有6个( ) (3)在NaCl晶体中,每个Na周围与其距离最近的Na有12个( ) (4)在CsCl晶体中,每个Cs周围与其距离最近的Cl有8个( ) (5)立方晶胞中,顶点上的原子被4个晶胞共用( )
(6)石墨晶体中每个正六边形结构中平均占有碳原子数为2( ) 对点速练
练点一 晶体结构中微粒数分析
1.下列是几种常见的晶胞结构,填写晶胞中含有的粒子数。
7
+
-
+
+
A.NaCl(含________个Na,________个Cl) B.干冰(含________个CO2)
C.CaF2(含________个Ca,________个F) D.金刚石(含________个C) E.体心立方(含________个原子) F.面心立方(含________个原子)
2.下图为离子晶体空间构型示意图:(●阳离子,○阴离子)以M代表阳离子,以N表示阴离子,写出各离子晶体的组成表达式:
2+
-
+
-
A________、B________、C________。
3.(1)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中,镁原子和硼原子是分层排布时,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________。
4.某FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为________。
8
练点二 晶胞结构中常见物理量的计算
5.(1)金刚石晶胞含有________个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r=________a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________(不要求计算结果)。
(2)Cu与F形成的化合物的晶胞结构如右图所示,若晶体密度为a g·cm,则Cu与F最近距离为________ pm。(阿伏加德罗常数用NA表示,列出计算表达式,不用化简;其中○为Cu,为F)
-3
(3)O和Na能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566 nm,F的化学式为________________________________________________________________________;
晶
胞
中
O
原
子
的
配
位
数
为
________________________________________________________________________;
列式计算晶体F的密度(g·cm)________。
-3
9
6.Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol和MAsg·mol,原子半径分别为rGapm和rAspm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。
方法总结
立方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:a×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的值,n表示1 mol晶胞中所含晶体的物质的量,M表示摩尔质量,a×ρ×NA表示1 mol晶胞的质量。
真题全体验
1.[2019·全国卷组合,35] (全国卷Ⅰ):
(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x=__________pm,Mg原子之间最短距离y=__________pm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则MgCu2的密度是__________g·cm(列出计算表达式)。
-3
3
3
-1
-1
(全国卷Ⅱ):
(4)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。
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