第十二单元 高考题型专项突破 晶体的有关计算-【金版教程】2024高考化学一轮复习创新方案课件PPT（全国统考版）

　 高考题型专项突破　 晶体的有关计算 例1　(2022·广东高考节选)我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。 专项作业 (1)X的化学式为____________。 (2)设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρ g·cm－3，则X中相邻K之间的最短距离为_____________ nm(列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。 K2SeBr6 专项作业 解题思路分析 专项作业 例2　(2021·全国乙卷节选)过渡金属元素铬(Cr)是 不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着 广泛应用。回答下列问题： 在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐 腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构， 如图所示。处于顶角位置的是________原子。设Cr和 Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子空间占有率为 ____________________%(列出计算表达式)。 Al 专项作业 解题思路分析 专项作业 2 专项作业 解题思路分析 专项作业 1．典型晶体结构模型的原子坐标与投影图 (1)确定晶胞中原子坐标的方法 晶胞中的任意一个原子的中心位置均可用3个分别≤1的数在立体坐标系中表示出来。 注意：在确定各原子的坐标时，要注意x、y、z轴的单位标准不一定相同。 专项作业 专项作业 专项作业 专项作业 2．晶体结构的相关计算 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的值，N表示1个晶胞中所含微粒的个数，M表示晶体的摩尔质量。 (1)计算晶体密度的方法 (2)计算晶体中微粒间距离的方法 专项作业 专项作业 专项作业 1. (2022·全国甲卷节选)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是________；若该立方晶胞参数为a pm，正负离子的核间距最小为________pm。 Ca2＋ 专项作业 解析 专项作业 2．(2022·辽宁高考节选)某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188 g·mol－1，则M元素为________(填元素符号)；在该化合物中，M离子的价电子排布式为________。 Fe 3d6 专项作业 解析 专项作业 3∶1 专项作业 4．(2022·太原市高三期末考试)砷化硼的晶胞结构如图a所示，图b中矩形AA′C′C是沿如图a放置的晶胞对角面取得的截图。 (1)若该晶体的密度为a g/cm3，设B和As的原子半径分别为rB pm和 rAs pm，则原子的空间占有率为__________________×100%(列出计算表达式，阿伏加德罗常数的值为NA)。 专项作业 乙 (2)晶胞中各原子在矩形AA′C′C中的位置为________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。 专项作业 专项作业 建议用时：40分钟 1．(2021·广东高考节选)理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。 专项作业 (1)图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是_______________________________________。 (2)图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为________；该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb＝____________。 (3)设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为____________g/cm3(列出算式)。 由图c可知，图b不是该晶体的最小重复单元 4 1∶1∶2 专项作业 2．钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于 生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的 功能材料。回答下列问题： (1)CaTiO3的晶胞如图所示，边长为a nm， 与Ti紧邻的O形成的空间结构为___________， O与Ca间最短距离为________。 (2)CaTiO3晶胞结构的另一种表示中，Ti处于体心位置，则Ca处于________位置，O处于______位置。 正八面体 顶点 面心 专项作业 26 解析 专项作业 3．Zn与S形成某种化合物的晶胞如图所示。 (1)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