内容正文:
典例剖析
小试牛刀
《全效作业本》 化学 选修 第二册 [RJ]
专题突破(三) 晶体的结构及其有关计算方法
核心素养方法
专题
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【例1】
【例2】
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一、 有关晶体结构的粒子数和化学式确定
(一)常见晶体结构的类型:
1.共价晶体:二氧化硅晶体中微粒分布:
①每个硅原子与4个氧原子以共价键结合,形成正四面体结构。
③最小环上有12个原子,即:6个氧原子和6个硅原子。
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2.分子晶体:干冰(CO2)晶体中微粒分布:
①8个CO2分子构成立方体并且在6个面心又各占据1个CO2分子。
②每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子有12个。
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3.离子晶体:NaCl型晶体中微粒分布:
①每个Na+(Cl-)周围等距离且紧邻的Cl-(Na+)有6个。每个Na+周围等距离紧邻的Na+有12个。
②每个晶胞中含4个Na+和 4个Cl-。
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4.金属晶体:
(1)简单立方晶胞:典型代表Po,空间利用率52%,配位数为6。
立方体的棱长为2r,球的半径为r过程:
1个晶胞中平均含有1个原子。
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(2)体心立方晶胞(钾型):典型代表Na、K、Fe,空间利用率60%,配位数为8。
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(3)六方最密堆积(镁型):典型代表Mg、Zn、Ti,空间利用率74%,配位数为12。
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(4)面心立方晶胞(铜型):典型代表Cu、Ag、Au,空间利用率74%,配位数为12。
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(二)晶胞中微粒的计算方法——均摊法:
2.解题思路:首先应分析晶胞的结构(该晶胞属于哪种类型),然后利用“均摊法”解题。
3.中学化学常见晶胞类型:长方体形(正方体形)晶胞、正六棱柱形晶胞、非长方体形(正方体形)晶胞。
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(1)长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献:
④处于体内的粒子,则完全属于该晶胞,对晶胞的贡献为1。
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(2)正六棱柱形晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献:
④处于体内的粒子,则完全属于该晶胞,对晶胞的贡献为1。
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二、 晶体的空间结构的计算
晶体中粒子间距离与晶体密度、摩尔质量、阿伏加德罗常数之间的计算关系:
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【例1】 某离子晶体晶胞结构如图所示:X位于立方体的顶点,Y位于立方体中心。试分析:
(1)晶体中每个Y同时吸引着_________个X,每个X同时吸引着________
个Y,该晶体的化学式为_____________。
4
8
XY2或Y2X
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(2)晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X共有___________个。
(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为______________。
(4)设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1,晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为
______________ cm。
12
109°28′
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