3.3.4晶胞配位数 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

详解各类晶胞的配位数 晶体中原子的配位数 01夯实基础知识 1、配位数的定义:晶体环境中某个原子周围最近的其它原子数。 相关因素: (1)几何因素;与中心原子的半径大小相关。 NaCI CsCI r+: r- = 0.52 r+: r- = 0.93 C.N.= 6 C.N.= 8 （2）电荷因素。与阴阳离子所带电荷数有关。 若阴阳离子个数相等，如MgO,NaCl,则其配位数之比为1:1;搞清一个离子的配位数，就知道了另一个离子的配位数: 若不相等，如CaF2，Ca2+的配位数: F的配位数=2:1 电荷数之比=配位数之比，电荷高的配位数大。 2、配位数与晶体类型有关 -A-B-A-B- 线型的原子配位数为2 NaCI晶胞中原子配位数为6体心立方晶胞中原子配位数为8 最高的配位数为12，存在于六方最密堆积和面心立方最密堆积结构中 放大观看:六方最密堆积和面心立方最密堆积: 最高的配位数为12同层6，上3，下3 面心立方的配位数为什么是12? 如图所示: 右侧面心原子，在水平面内有4个配位原子;左右纵切面有4个原子;前后纵切面有4个原子 02回眸经典案例 1.NaCI型(NaCl,MgO等):Na+为中心，周围有6个CI-给它配位;Cl-为中心，周围有6个Na+给它配位，配位原子构成正八面体形 NaCI型:阴阳离子的配位数均为6，若CI-构成面心立方则Na+填充100%的正八面体空隙，(指的是体心1个+12个棱心x1/4=4个) CI·周围最近的CI-数目;Na+周围最近的Na+数目均为12，原因:均可看做单独组成面心立方晶胞 2.氯化艳型 CI-周围最近的Cs+:8个 Cs+周围最近的CI-:8个 CI-周围最近的CI-:6个 (上下、左右、前后) Cs+周围最近的Cs+:6个 (上下、左右、前后) 3.石(氟化钙)型 F-周围最近的Ca2+:4个 Ca2+周围最近的F-:8个 F-周围最近的F-:6个 (上下、左右、前后) Ca2+周围最近的Ca2+:12个 (面心立方） 4:反石型(Na2O)，与CaF2型阴阳离子位置相反，数据相似 配位数 Na+周围最近的 02: 4个 02-周围最近的 Na+:8 个 Na+周围最近的 Na+ :6个 (上下、左右、前后) 02-周围最近的 02-:12个 (构成面心立方) 5.硫化锌(ZnS型) Zn2+周围最近的S2-:4个 S2-周围最近的Zn2+:4个 5硫化锌 (ZnS型) Zn2+周围最近的Zn2+: 12个 (构成面心立方) S2-周围最近的S2-:12个 同1个晶胞含有3个相近相邻4个晶胞，共有3x4=12个S2-最近 6.干冰中CO分子的周围最近且距离相等的CO? 12个 (面心立方晶胞） 横切面，纵切面，侧切面各有4个CO2最近且距离相 (注意]干冰晶胞中CO,分子的取向有两种。 7.含有复杂离子 (C22-,S22-等) 的拉长的晶胞: 配位数会降低! [2010江苏]CaC2晶体的晶胞结构与 NaCl 晶体的相似(如图所示)，但 CaC2晶体中含有的中哑铃形C22- 的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中 1 个 Ca2+周围距离最近的 C22- 数目为 4 [解析]由晶胞结构图可知，以最中心Ca2+为例，Ca2+周围距离最近且等距离C22-分布在这个Ca2+同一层的正方形的棱边的中点上 (4个) 由于晶胞沿着一个方向拉长，所以上底面面心和下底面面心上的2个C22-与Ca2+的距离大于同一层上的4个C22-与Ca2+的距离。 所以1个Ca2+周围距离最近的C22- 数目为4个。 03高考真题链接 1.(2022·湖南卷) (4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示:②Fe原子的配位数为4 结合左边的投影和右边的投影Sr原子8个处于4人立棱的棱心，2个处于体心 结合左边的投影和右边的投影Fe在4个面心共8个原子 体心的Se原子与相邻面心的4个铁原子最近且距离相等，故Fe的配位数为4. 2.(2022·山东卷)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni(CN)x·Zn(NH3)y·zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。 晶胞参数为 a = b ≠c,a=B=y=90°。 回答下列问题:(2)晶胞中N原子均参与形成配位键，晶胞中 N 原子均参与形成配位键，Ni2+与 Zn2+的配位数之比为4:6 (2:3) Ni2+的配位数为4，1个晶胞里含有1个Ni(CN)4 Zn2+的配位数为6，1个晶胞含有1个Zn(NH3)6 3.(2022·北京卷)Il.FeS2晶胞为立方体，边长为anm，如图所示。与Fe2+紧邻的阴离子个数为6 [解析]由晶胞结构可知，晶胞中位于面心的亚铁离子与位于棱上的阴离子S22-离子间的距离最近，则亚铁离子紧邻的阴离子个数为6，故答案为: 6 4.(2021·广东卷)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4 5.(2021·全国甲卷) (4) 我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是8 04教育教学启示 晶胞中原子的配位数 第一，要熟悉常见的配位数规律; 第二，要有扩展的空间思维，因为晶胞是连续的有序排列的，既要知道现有的画出来的晶胞，还要知道周围未画出来的存在的晶胞。 $$