第3章 专题提升系列(五) 常见晶体结构的比较与分析 晶体结构的计算-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套课件（人教，单选版）

专题提升系列 (五) 常见晶体结构的比较与分析 晶体结构的计算 第三章　晶体结构与性质 随 堂 演 练 课 时 精 练 一　典型晶体模型 二　晶胞的相关计算 内 容 索 引 晶胞的计算是本节内容的难点和重点。有些同学不熟悉常见晶体的晶胞类型，涉及晶胞的计算时，不注意单位的换算而造成错误，如面心立方晶胞与体心立方晶胞的配位数不同，晶胞参数给定的单位是nm或pm时，忽略换算成cm。 索引 一　典型晶体模型 方法整合 晶体 晶体结构 晶体详解 离子 晶体 NaCl型 (1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个； (2)每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－ 离子 晶体 CsCl型 (1)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个；(2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－ 晶体 晶体结构 晶体详解 离子 晶体 CaF2型 在晶体中，每个F－吸引4个Ca2＋，每个Ca2＋吸引8个F－，Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4 金属 晶体     简单立 方堆积 典型代表为Po，空间利用率为52%，配位数为6 体心立 方堆积 典型代表为Na、K、Fe，空间利用率为68%，配位数为8 晶体 晶体结构 晶体详解 金属 晶体 六方最 密堆积 典型代表为Mg、Zn、Ti，空间利用率为74%，配位数为12 面心立方 最密堆积 典型代表为Cu、Ag、Au，空间利用率为74%，配位数为12 晶体 晶体结构 晶体详解 分子 晶体 干冰 (1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子；(2)每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个 混合 型晶体 石墨 层与层之间的作用是范德华力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C采取的杂化方式是sp2杂化 晶体 晶体结构 晶体详解 共价 晶体 金刚石 (1)每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成正四面体结构；(2)键角均为109°28′；(3)最小碳环由6个C组成且六个原子不在同一平面内；(4)每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与 C—C键数之比为1∶2 共价 晶体 SiO2 (1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构；(2)每个正四面体占有1个Si，4个“ O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2；(3)最小环上有12个原子，即6个O和6个Si 微自测　判断正误 1．金刚石为立体网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有3个碳原子( ) 2．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－( ) 3．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子( ) × √ √ 交流研讨 氮化钛熔点高，硬度大，具有典型的NaCl型晶体结构，其晶胞结构如图所示。 设氮化钛晶体中Ti原子与跟它最邻近的N原子之间的距离为r，则晶胞内与该Ti原子最邻近的Ti原子的数目为__________；Ti原子与跟它次邻近的N原子之间的距离为__________。 12 关于NaCl晶体和CsCl晶体的说法错误的是 A．NaCl晶体和CsCl晶体的阳离子的配位数不相同 B．每种晶体中粒子数目比均为1∶1 C．CsCl晶体中Cl－的配位数为8，而NaCl晶体中Cl－的配位数为6 D．由于离子半径Cs＋＞Na＋，即Na＋与Cl－结合更牢固，熔沸点CsCl＞NaCl 实践应用 NaCl和CsCl晶体中阴阳离子的配位数分别为6和8，都属于AB型晶体。阴阳离子间结合越牢固，熔沸点就越高，故熔沸点NaCl＞CsCl。故选D。 √ 索引 索引 二　晶胞的相关计算 1．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法确定晶胞的化学组成 (1)方法 晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么每个原子对这个晶胞的贡献就是 。 方法整合 (2)类型 ①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献： ②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定 A．正三棱柱晶胞中： B．六棱柱晶胞中： C．石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占 。 2．原子分数坐标的确定方法 (1)依据已知原子的坐标确定坐标系取向。 (2)一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位。 (3)从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。 3．晶体密度及微粒间距离的计算 (1)晶体密度计算的基本流程 (2)计算晶体中微粒间距离的方法 4.金属晶体中原子空间利用率 (1)思维流程 空间利用率是指构成晶体的原子在整个晶体空间中所占有的体积百分比，首先分析晶胞中原子个数和原子半径，计算出