3.1.2物质的聚集状态与晶体的常识（2）知识点+专题突破+专项训练模式导学案-2024-2025学年高二化学上学期同步课件+导学案 （人教版2019选择性必修2）

物质的聚集状态与晶体的常识（2） 导学学案 课程内容： 晶胞的定义、特征、结构类型； 均摊法；晶体结构的测定--X 射线衍射原理 1. 学习目标 ⑴深入理解晶胞的概念，明确晶胞是描述晶体结构的基本单元，掌握晶胞中粒子数目的计算方法——均摊法；了解晶体X射线衍射是测定物质结构的基本方法和实验手段，理解其基本原理。 ⑵通过对晶胞结构模型的观察和分析，培养空间想象力和逻辑思维能力；通过对晶体X射线衍射实验的学习，了解科学研究的一般方法和过程。 ⑶体会晶体结构的奇妙和科学的严谨性，激发对化学学科的兴趣；了解晶体结构测定在材料科学、生命科学等领域的重要应用，认识化学学科的价值。 2.重 点 ⑴晶胞的概念及“无隙并置”特点。 ⑵运用均摊法计算晶胞中粒子的数目。 ⑶晶体X射线衍射实验的原理和应用。 3.难 点 ⑴对晶胞“无隙并置”的理解以及在三维空间中想象晶胞的堆积方式。 ⑵复杂晶胞中粒子数目的准确计算，尤其是涉及多种位置的粒子。 ⑶理解X射线衍射实验中衍射图谱与晶体结构的对应关系。 4.核心素养 ⑴宏观辨识与微观探析：能从微观角度理解晶胞的结构和组成，以及晶体与晶胞的关系，并能将其与晶体的宏观性质相联系。 ⑵证据推理与模型认知：通过对晶胞模型的分析和均摊法的运用，推理得出晶胞中粒子的数目和晶体的化学式；通过对X射线衍射实验的学习，建立起晶体结构测定的方法和模型。 ⑶科学探究与创新意识：了解晶体X射线衍射实验的过程和原理，培养对科学探究的兴趣和能力，鼓励创新思维，如对实验结果的分析和应用。 第一部分：课业知识精讲 一、晶 胞 1.晶胞的定义与特征 ⑴定义：晶胞是描述晶体结构的 单元，是从晶体中“截取”出来的具有代表性的最小 单元。 ⑵特征：晶胞在空间上具有“ ”的特点。“ ”指相邻晶胞之间没有任何间隙，是紧密堆积的；“ ”指所有晶胞都是平行排列的，取向 ，且在同一方向上的晶胞是完全 的。 2.晶胞中微粒数目的计算方法 - 均摊法 ⑴顶点原子：晶胞顶点上的原子被 个晶胞所共有，所以每个顶点原子对一个晶胞的贡献为 。例如，在简单立方晶胞中，位于顶点的原子，计算晶胞内该原子的实际数目时，需 1/8。 ⑵棱上原子：棱上的原子为 个晶胞所共有，其对一个晶胞的贡献为 。以体心立方晶胞为例，棱上原子在计算晶胞内原子数目时需按此比例计算。 ⑶面上原子：面上原子被 个晶胞所共有，对一个晶胞的贡献为 。如面心立方晶胞中的面心原子，计算晶胞原子总数时需考虑这一因素。 ⑷体内原子：完全属于所在晶胞，对晶胞的贡献为 。像体心立方晶胞中的体心原子，在计算晶胞原子数时直接计为 个。 3.常见晶胞结构类型 ⑴金属晶体 ①简单立方晶胞：由 个顶点原子构成，原子位于晶胞的 ，晶胞内部无其他原子。如金属 采用简单立方堆积方式，其晶胞中原子个数为 。 ②体心立方晶胞：除 个顶点原子外，晶胞体心还有 个原子。如碱金属 等金属晶体采用这种结构，晶胞中原子个数为 。 ③六方晶胞： 个顶点、 个面心、 个原子在晶胞内部。如 等。晶胞中原子个数为 。 ④面心立方晶胞：在 个顶点和 个面心均有原子均匀分布。金属 等属于面心立方最密堆积，晶胞中原子个数为 。 ⑵离子晶体 以NaCl晶体为例，其晶胞类似于面心立方结构，每个Na⁺周围有 个Cl⁻，每个Cl⁻周围有 个Na⁺，Na⁺与Cl⁻的个数比为 ，与Na⁺最近的等距离Na⁺有 个；与Cl⁻最近的等距离Cl⁻有 个。 ⑶分子晶体 干冰（CO₂）晶体是 立方晶胞，每个晶胞中有 个CO₂分子。 二、晶体结构的测定 1.X 射线衍射原理：X 射线是一种波长很短的电磁波，当它照射到晶体上时，晶体中的原子会使 X 射线发生 。由于晶体内部原子呈 性 排列，散射的 X 射线会在某些特定方向上相互干涉 ，而在其他方向上干涉 ，从而形成特定的衍射图谱。 2.测定过程：通过对衍射图样的分析，测量衍射峰的 、 等信息，再利用数学方法和晶体学理论进行计算和处理，就可以得到晶体中原子的 、晶胞的 等 信息。 3.晶体结构测定的应用 ⑴材料科学领域：可以帮助研究人员了解材料的 结构，从而 和 具有特定性能的新材料，如高强度合金、超导材料等。 ⑵药物研发领域：有助于确定药物分子的 结构，进而研究药物与靶点的相互作用机制，为药物 和 提供依据。 第二部分：重点专题突破 专题一：晶胞概念理解题 ①下列关于晶胞的叙述中，正确的是（ ） A. 晶胞的结构就是晶体的结构 B. 不同的晶体中，晶胞的大小和形状都相同 C. 晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞 D. 已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 ②下列关于晶胞的说法正确的是（ ） A. 晶胞是晶体中最小的微粒 B. 晶胞都是正方体形状 C. 晶胞的形状和大小与晶体的性质密切相关 D. 一个晶胞中只含有一个原子或离子 ③下列关于晶胞的叙述中正确的是（ ） A. 晶胞的密度等于晶体的密度 B. 晶胞的对称性与晶体的对称性一致 C. 晶胞的体积越大，晶体的密度越小 D. 晶胞的形状可以是任意的 专题二：均摊法计算晶胞中粒子数及化学式题 ①某晶体的晶胞结构中，X位于立方体的顶点和面心，Y位于立方体的棱心和体心，则该晶体的化学式为（ ） A. XY B. X2Y C. XY2 D. X3Y ②结构为正六面体的晶胞中， X 位于顶点，Y 位于面心，Z 位于棱心，该晶胞中 X、Y、Z 的原子个数比为（ ） A. 1:3:3 B. 1:2:3 C. 8:6:12 D. 1:1:1 专题三：晶体结构分析及配位数题 ①氯化钠晶体是由钠离子和氯离子交替排列而构成的，已知氯化钠晶胞中钠离子和氯离子的配位数均为6，则在氯化钠晶胞中，与每个钠离子距离最近且等距的钠离子有（ ） A. 6个 B. 8个 C. 10个 D. 12个 ②某金属晶体的晶胞结构如图所示，该金属原子的配位数是（ ） A. 6 B. 8 C. 12 D. 14 ③某离子晶体晶胞结构中，阳离子 A 位于晶胞的顶点，阴离子 B 位于晶胞的棱心，则每个 A 周围距离最近且等距的 B 有（ ） A. 6 个 B. 8 个 C. 12 个 D. 24 个 专题四：晶体结构测定原理及应用题 ①区分晶体和非晶体最可靠的方法是（ ） A. 观察形状 B. 光谱仪测定 C. X射线衍射法 D. 质谱仪测定 ②下列关于晶体结构测定的说法正确的是（ ） A. X 射线衍射实验可以确定晶胞中原子的具体位置和种类 B. 只有晶体才能用 X 射线衍射法测定结构 C. 晶体结构测定能为合成新物质提供结构依据 D. 晶体结构测定结果与晶体的物理性质无关 ③关于晶体结构测定，下列说法错误的是（ ） A. X 射线衍射是测定晶体结构的重要方法 B. 通过晶体结构测定可以确定晶胞中原子的位置 C. 非晶体内部结构无法测定 D. 晶体结构测定可用于研究材料的性能 专题五：晶体密度、原子间距离计算 ①已知金属铜是面心立方最密堆积，铜的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为NA，铜原子半径为r pm，则铜晶体的密度为（ ） A. M / NAr3 g/cm3 B. 4M / NA(2√2r)3 g/cm3 C. 2M / NA(4r)3 g/cm3 D. M / NA(2r)3 g/cm3 ②金属锂晶体为体心立方晶胞，晶胞棱长为 a pm，锂原子的摩尔质量为 M g/mol，阿伏加德罗常数为 NA，计算锂晶体的密度。 ③金属铜的晶胞是面心立方晶胞，已知铜原子半径为 r pm，则晶胞的棱长 a 为（ ） A. 2r pm B. 2√2r pm C. 4r pm D. 4√2r pm 专题六：考查原子坐标参数 ①下列关于晶胞中原子坐标参数的说法正确的是（ ） A. 坐标参数只能是整数 B. 坐标参数的原点可以任意选择 C. 不同晶胞中相同位置原子的坐标参数一定相同 D. 坐标参数可以用来描述原子在晶胞中的相对位置 ②关于晶胞中原子的坐标参数，下列说法错误的是（ ） A. 坐标参数能确定原子在晶胞中的相对位置 B. 不同晶胞中相同原子的坐标参数可能不同 C. 坐标参数的取值范围是 0 到 1 D. 坐标原点可以任意选择在晶胞的顶点 专题七：考查晶胞空间利用率 ①对于面心立方晶胞，其空间利用率约为（ ） A. 52% B. 68% C. 74% D. 91% ②对于面心立方晶胞，其空间利用率的计算式为（ ）（设原子半径为 r，晶胞棱长为 a） A. 4*4/3π r3/a3 B. 2*4/3π r3/a3 C. 8*4/3π r3/a3 D. 6*4/3π r3/a3 ③下列关于金属晶体堆积方式的说法错误的是（ ） A. 简单立方堆积的空间利用率最低 B. 体心立方堆积的配位数为 12 C. 面心立方堆积的原子堆积因子（空间利用率）约为 74% D. 六方最密堆积与面心立方堆积的空间利用率相同 ④研究发现一种特殊的晶体结构，其晶胞由两个小晶胞拼接而成，小晶胞 A 中原子的排列方式与体心立方类似，小晶胞 B 中原子的排列方式与面心立方类似，若该晶体晶胞的棱长为 a，原子半径为 r，该晶体的空间利用率为（ ） A. 2π r3/a3 B. 6π r3)/a3 C. 8π r3/a3 D. 4π r3/a3 第三部分：课后专项训练 1. 下列晶体中，晶胞结构中含有 4 个原子的是（ ） A. 简单立方晶胞 B. 体心立方晶胞 C. 面心立方晶胞 D. 六方晶胞 2. 晶胞中原子的配位数是指（ ） A. 晶胞中原子的总数目 B. 与一个原子最近且等距的原子数目 C. 晶胞中不同种类原子的比例 D. 晶胞的形状所决定的原子排列方式 3. 下列哪种堆积方式不属于金属晶体常见的堆积方式（ ） A. 简单立方堆积 B. 体心立方堆积 C. 面心立方堆积 D. 三角锥形堆积 4. 晶体具有各向异性的原因是（ ） A. 晶胞的形状不同 B. 晶胞中原子的排列方向不同 C. 晶胞中原子的种类不同 D. 晶胞的大小不同 5. 晶胞是描述晶体结构的基本单元。下列有关晶胞的说法正确的是（ ） A. 晶胞一定是平行六面体 B. 不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同 C. 晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞 D. 已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 6. 已知氯化钠晶胞的棱长为 a nm，氯化钠的摩尔质量为 M g/mol，阿伏加德罗常数为 Nₐ，则氯化钠晶体的密度为（ ） A. M / (a*10-7)3 Nₐ g/cm³ B. 4M / (a*10-7)3 Nₐ g/cm³ C. 2M / (a*10-7)3 Nₐ g/cm³ D. M / 2(a*10-7)3 Nₐ g/cm³ 7. 关于晶体结构测定中的 X 射线衍射，下列说法正确的是（ ） A. X 射线的波长越长，衍射效果越好 B. 晶体的晶胞棱长越大，衍射峰的角度越大 C. 衍射图谱可以反映晶胞中原子的排列规律 D. 只有晶体能使 X 射线发生衍射 8. 金属钾采用体心立方堆积，下列关于钾晶体的说法错误的是（ ） A. 晶胞中钾原子的配位数为 8 B. 晶胞的体对角线长度是钾原子半径的 3/2 倍 C. 晶胞中含 2 个钾原子 D. 钾晶体的空间利用率比面心立方堆积低 9. 某新型晶体材料的晶胞结构研究中，发现其晶胞棱长为 b pm，晶胞中含有一种阳离子和一种阴离子，阳离子位于晶胞的中心，阴离子位于晶胞的顶点和面心，已知阳离子的半径为 r₁ pm，阴离子的半径为 r₂ pm，该晶体的密度为（ ）（设阿伏加德罗常数为 Nₐ） A. (4r₁3+4r₂3)/Nₐb3 g/cm³ B. (M阳+4M阴)/(b*10-10)3Nₐ g/cm³ C. (r₁3+3r₂3)/Nₐb3 g/cm³ D. (4r₁ + 4r₂)M/b3Nₐ g/cm³ 10. 通过分析晶体在 X 射线衍射实验中的衍射峰数据不能得到的信息是（ ） A. 晶胞的棱长 B. 晶胞中原子的种类 C. 晶胞中原子的排列方式 D. 晶体的颜色 11. 对于体心立方晶胞，若原子半径为 r，则晶胞的体积为（ ） A. (2r/√2)3 B. (4r/√3)3 C. (4r)3 D. (8r/√3)3 12. 下列关于晶体结构测定的说法，正确的是（ ） A. X 射线衍射是测定晶体结构的唯一方法 B. 非晶体也能产生明显的 X 射线衍射现象 C. 通过晶体结构测定可确定晶胞中原子的位置和种类 D. 晶体结构测定对研究材料性能没有帮助 13. 金属钠的晶胞为体心立方晶胞，其晶胞参数为 a nm。则钠原子的半径为（ ） A. √3a/4 nm B. √2a/4 nm C. a/2 nm D. √3a/2nm 14. 下列晶体的晶胞中，原子个数最少的是（ ） A. 简单立方晶胞 B. 体心立方晶胞 C. 面心立方晶胞 D. 六方晶胞 15. 晶胞中原子的配位数与（ ）无关。 A. 原子半径 B. 晶体类型 C. 晶胞形状 D. 温度 16. 下列关于晶胞中粒子间距离的说法正确的是（ ） A. 离子晶体中阴阳离子间的距离等于阴阳离子半径之和 B. 在面心立方晶胞中，相邻原子间的距离为晶胞棱长的√2/2倍 C. 晶胞中粒子间距离只与原子半径有关 D. 对于同一种晶体，晶胞中粒子间距离是固定不变的 17. 关于晶胞的“无隙并置”特点，下列说法正确的是（ ） A. “无隙”是指相邻晶胞之间没有任何空隙 B. “并置”是指所有晶胞都是平行排列且取向相同 C. 晶胞的“无隙并置”保证了晶体的各向异性 D. 非晶体也具有“无隙并置”的特点 18. 已知铜是面心立方晶胞，晶胞棱长为 a pm，铜原子的摩尔质量为 M g/mol，阿伏加德罗常数为 Nₐ，则铜晶体的密度为（ ） A. 4M/Nₐ(a*10-10)3 g/cm³ B. M/Nₐ(a*10-10)3 g/cm³ C. 2M/Nₐ(a*10-10)3 g/cm³ D. 8M/Nₐ(a*10-10)3 g/cm³ 19. 晶体结构测定在材料科学研究中有重要应用，因为（ ） A. 可以确定材料的化学组成 B. 能了解材料中原子的排列方式 C. 有助于设计具有特定性能的新材料 D. 可以判断材料的纯度 20. 已知某晶体晶胞的棱长为 a nm，晶胞中含有 2 个原子，原子的摩尔质量为 M g/mol，阿伏加德罗常数为 Nₐ，则该晶体的密度为（ ） A. 2M/Nₐ(a*10-7)3 g/cm³ B. M/Nₐ(a*10-7)3 g/cm³ C. 4M/Nₐ(a*10-7)3 g/cm³ D. 3M/Nₐ(a*10-7)3 g/cm³ 物质的聚集状态与晶体的常识（2） 班级： 姓名： 总分： . 选择题答题卡 选择题分数： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 二、填空题 1. 晶胞是晶体结构的__________________单元，其具有__________和__________的特点。 2. 简单立方晶胞中原子个数为________，体心立方晶胞中原子个数为________，面心立方晶胞中原子个数为________。 3. 对于面心立方晶胞，若原子半径为 r，则晶胞棱长 a =________。 4. 金属铜采用面心立方最密堆积，其晶胞中铜原子的配位数是________。 5. 某离子晶体晶胞结构中，阳离子位于晶胞的顶点和面心，阴离子位于晶胞的棱心和体心，若晶胞棱长为 a，则阳离子与阴离子的最近距离为________。 6. 已知某晶体晶胞中含有 A、B 两种原子，A 原子位于晶胞的顶点和棱心，B 原子位于晶胞的面心和体心，A 原子个数与 B 原子个数之比为________。 7. 晶体结构测定常用的方法是_______________________，其原理是利用 X 射线照射晶体时，因晶体内部原子的____________________________排列而产生衍射现象。 8. 晶胞中原子的配位数主要取决于原子的_____________和晶体的_____________方式。 9. 在体心立方晶胞中，体对角线的长度是原子半径的________倍。 10. 若某晶体的晶胞体积为 V，晶胞中含有 n 个原子，原子的摩尔质量为 M，则该晶体的密度为__________________（阿伏加德罗常数为 Nₐ）。 11. 六方晶胞中原子个数的计算方法与__________________晶胞有相似之处，在六方晶胞的一个平行六面体结构中，原子个数为________。 12. 晶体具有各向异性是因为在不同方向上晶体内部原子的__________________不同。 13. 某金属晶体采用简单立方堆积，其空间利用率约为_____________。金属晶体的堆积方式中，空间利用率最高的是__________________________堆积，其空间利用率约为________。 14. 已知氯化钠晶胞是面心立方结构，其中钠离子和氯离子的配位数均为________。 15. 晶胞中原子坐标参数的确定是以晶胞的__________________为原点建立坐标系。 16. 对于面心立方晶胞，若晶胞棱长为 a，则晶胞面对角线长度为_____________。 17. 一种晶体的晶胞形状为长方体，长、宽、高分别为 a、b、c，晶胞中含有 m 个原子，原子的摩尔质量为 M，则该晶体的密度为________（阿伏加德罗常数为 Nₐ）。 18. 晶胞的对称性与晶体的__________密切相关，它反映了晶体内部原子排列的______性。 第 1 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物质的聚集状态与晶体的常识（2） 导学学案 课程内容： 晶胞的定义、特征、结构类型； 均摊法；晶体结构的测定--X 射线衍射原理 1. 学习目标 ⑴深入理解晶胞的概念，明确晶胞是描述晶体结构的基本单元，掌握晶胞中粒子数目的计算方法——均摊法；了解晶体X射线衍射是测定物质结构的基本方法和实验手段，理解其基本原理。 ⑵通过对晶胞结构模型的观察和分析，培养空间想象力和逻辑思维能力；通过对晶体X射线衍射实验的学习，了解科学研究的一般方法和过程。 ⑶体会晶体结构的奇妙和科学的严谨性，激发对化学学科的兴趣；了解晶体结构测定在材料科学、生命科学等领域的重要应用，认识化学学科的价值。 2.重 点 ⑴晶胞的概念及“无隙并置”特点。 ⑵运用均摊法计算晶胞中粒子的数目。 ⑶晶体X射线衍射实验的原理和应用。 3.难 点 ⑴对晶胞“无隙并置”的理解以及在三维空间中想象晶胞的堆积方式。 ⑵复杂晶胞中粒子数目的准确计算，尤其是涉及多种位置的粒子。 ⑶理解X射线衍射实验中衍射图谱与晶体结构的对应关系。 4.核心素养 ⑴宏观辨识与微观探析：能从微观角度理解晶胞的结构和组成，以及晶体与晶胞的关系，并能将其与晶体的宏观性质相联系。 ⑵证据推理与模型认知：通过对晶胞模型的分析和均摊法的运用，推理得出晶胞中粒子的数目和晶体的化学式；通过对X射线衍射实验的学习，建立起晶体结构测定的方法和模型。 ⑶科学探究与创新意识：了解晶体X射线衍射实验的过程和原理，培养对科学探究的兴趣和能力，鼓励创新思维，如对实验结果的分析和应用。 第一部分：课业知识精讲 一、晶 胞 1.晶胞的定义与特征 ⑴定义：晶胞是描述晶体结构的基本单元，是从晶体中“截取”出来的具有代表性的最小重复单元。 ⑵特征：晶胞在空间上具有“无隙并置”的特点。“无隙”指相邻晶胞之间没有任何间隙，是紧密堆积的；“并置”指所有晶胞都是平行排列的，取向相同，且在同一方向上的晶胞是完全相同的。 2.晶胞中微粒数目的计算方法 - 均摊法 ⑴顶点原子：晶胞顶点上的原子被 8 个晶胞所共有，所以每个顶点原子对一个晶胞的贡献为1/8。例如，在简单立方晶胞中，位于顶点的原子，计算晶胞内该原子的实际数目时，需乘以1/8。 ⑵棱上原子：棱上的原子为 4 个晶胞所共有，其对一个晶胞的贡献为1/4。以体心立方晶胞为例，棱上原子在计算晶胞内原子数目时需按此比例计算。 ⑶面上原子：面上原子被 2 个晶胞所共有，对一个晶胞的贡献为1/2。如面心立方晶胞中的面心原子，计算晶胞原子总数时需考虑这一因素。 ⑷体内原子：完全属于所在晶胞，对晶胞的贡献为 1。像体心立方晶胞中的体心原子，在计算晶胞原子数时直接计为 1 个。 3.常见晶胞结构类型 ⑴金属晶体 ①简单立方晶胞：由 8 个顶点原子构成，原子位于晶胞的顶点，晶胞内部无其他原子。如金属钋（Po）采用简单立方堆积方式，其晶胞中原子个数为8 * 1/8 =1。 ②体心立方晶胞：除 8 个顶点原子外，晶胞体心还有 1 个原子。如碱金属钠（Na）、钾（K）、铁（Fe）等金属晶体采用这种结构，晶胞中原子个数为 8 * 1/8 + 1 = 2。 ③六方晶胞： 12 个顶点、 2个面心、3个原子在晶胞内部。如镁（Mg）、锌（Zn）、钛（Ti）等。晶胞中原子个数为12 * 1/6 + 2 * 1/2 + 3 * 1 = 6。 ④面心立方晶胞：在 8 个顶点和 6 个面心均有原子均匀分布。金属铜（Cu）、银（Ag）、金（Au）等属于面心立方最密堆积，晶胞中原子个数为 8 * 1/8 + 6 * 1/2 = 4。 ⑵离子晶体 以NaCl晶体为例，其晶胞类似于面心立方结构，每个Na⁺周围有6个Cl⁻，每个Cl⁻周围有6个Na⁺，Na⁺与Cl⁻的个数比为1:1，与Na⁺最近的等距离Na⁺有12个；与Cl⁻最近的等距离Cl⁻有12个。 ⑶分子晶体 干冰（CO₂）晶体是面心立方晶胞，每个晶胞中有4个CO₂分子。 二、晶体结构的测定 1.X 射线衍射原理：X 射线是一种波长很短的电磁波，当它照射到晶体上时，晶体中的原子会使 X 射线发生散射。由于晶体内部原子呈周期性有序排列，散射的 X 射线会在某些特定方向上相互干涉加强，而在其他方向上干涉减弱或抵消，从而形成特定的衍射图谱。 2.测定过程：通过对衍射图样的分析，测量衍射峰的位置、强度等信息，再利用数学方法和晶体学理论进行计算和处理，就可以得到晶体中原子的位置、晶胞的参数等结构信息。 3.晶体结构测定的应用 ⑴材料科学领域：可以帮助研究人员了解材料的微观结构，从而设计和合成具有特定性能的新材料，如高强度合金、超导材料等。 ⑵药物研发领域：有助于确定药物分子的晶体结构，进而研究药物与靶点的相互作用机制，为药物设计和优化提供依据。 第二部分：重点专题突破 专题一：晶胞概念理解题 ①下列关于晶胞的叙述中，正确的是（ ） A. 晶胞的结构就是晶体的结构 B. 不同的晶体中，晶胞的大小和形状都相同 C. 晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞 D. 已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 答案：D 解析：晶胞是晶体结构的基本重复单元，通过“无隙并置”构成晶体，A错误；不同晶体的晶胞大小和形状可能不同，B错误；晶胞中的大部分粒子被若干个晶胞所共有，不完全属于某个晶胞，C错误；利用均摊法，已知晶胞的组成就可推知晶体的组成，D正确。 ②下列关于晶胞的说法正确的是（ ） A. 晶胞是晶体中最小的微粒 B. 晶胞都是正方体形状 C. 晶胞的形状和大小与晶体的性质密切相关 D. 一个晶胞中只含有一个原子或离子 答案：C 解析：晶胞是晶体结构的基本重复单元，不是最小微粒，A 错误；晶胞有多种形状，不只是正方体，B 错误；晶胞的形状和大小决定了晶体的堆积方式等，与晶体性质密切相关，C 正确；晶胞中含有的原子或离子数目因晶胞类型和晶体结构而异，D 错误。 ③下列关于晶胞的叙述中正确的是（ ） A. 晶胞的密度等于晶体的密度 B. 晶胞的对称性与晶体的对称性一致 C. 晶胞的体积越大，晶体的密度越小 D. 晶胞的形状可以是任意的 答案：AB 解析：晶胞是晶体的基本重复单元，其密度等于晶体密度，A 正确；晶胞的对称性反映晶体的对称性，B 正确；晶体密度与晶胞体积和晶胞中所含粒子质量等有关，不能仅由晶胞体积判断，C 错误；晶胞有特定的形状和结构规律，不是任意的，D 错误。 专题二：均摊法计算晶胞中粒子数及化学式题 ①某晶体的晶胞结构中，X位于立方体的顶点和面心，Y位于立方体的棱心和体心，则该晶体的化学式为（ ） A. XY B. X2Y C. XY2 D. X3Y 答案：A 解析：根据均摊法，X位于顶点的原子数为8*1/8=1，位于面心的原子数为6*1/2=3，所以X的总数为1 + 3 = 4；Y位于棱心的原子数为12*1/4=3，位于体心的原子数为1，所以Y的总数为3 + 1 = 4。则X、Y的原子个数比为4:4 = 1:1，但由于X周围的Y相对更多，所以化学式为XY。 ②结构为正六面体的晶胞中， X 位于顶点，Y 位于面心，Z 位于棱心，该晶胞中 X、Y、Z 的原子个数比为（ ） A. 1:3:3 B. 1:2:3 C. 8:6:12 D. 1:1:1 答案：A 解析：X 位于顶点，原子个数为8*1/8=1；Y 位于面心，原子个数为6*1/2=3；Z 位于棱心，原子个数为12*1/4=3，所以 X、Y、Z 的原子个数比为 1:3:3，A 正确。 专题三：晶体结构分析及配位数题 ①氯化钠晶体是由钠离子和氯离子交替排列而构成的，已知氯化钠晶胞中钠离子和氯离子的配位数均为6，则在氯化钠晶胞中，与每个钠离子距离最近且等距的钠离子有（ ） A. 6个 B. 8个 C. 10个 D. 12个 答案：D 解析：在氯化钠晶胞中，钠离子位于顶点和面心，以某一钠离子为中心，它周围等距的钠离子位于面心的对面位置，每个钠离子被12条棱共用，所以与每个钠离子距离最近且等距的钠离子有12个。 ②某金属晶体的晶胞结构如图所示，该金属原子的配位数是（ ） A. 6 B. 8 C. 12 D. 14 答案：C 解析：观察晶胞可知，该金属原子的配位数是 12，C 正确。 ③某离子晶体晶胞结构中，阳离子 A 位于晶胞的顶点，阴离子 B 位于晶胞的棱心，则每个 A 周围距离最近且等距的 B 有（ ） A. 6 个 B. 8 个 C. 12 个 D. 24 个 答案：A 解析：解法1：上下、左右、前后，共6个；解法2：晶胞顶点的阳离子 A 周围等距的阴离子 B 位于棱心，每个顶点被 8 个晶胞共用，每个棱被 4 个晶胞共用，所以每个 A 周围距离最近且等距的 B 有(3*1/4)/(1/8)= 6个，A 正确。 专题四：晶体结构测定原理及应用题 ①区分晶体和非晶体最可靠的方法是（ ） A. 观察形状 B. 光谱仪测定 C. X射线衍射法 D. 质谱仪测定 答案：C 解析：晶体与非晶体的本质区别在于内部粒子的排列是否具有周期性和规律性。X射线衍射法可以通过测定晶体对X射线的衍射图谱，来判断其内部原子的排列情况，从而区分晶体和非晶体，是最可靠的方法；观察形状、光谱仪测定、质谱仪测定都不能准确区分晶体和非晶体，所以答案是C。 ②下列关于晶体结构测定的说法正确的是（ ） A. X 射线衍射实验可以确定晶胞中原子的具体位置和种类 B. 只有晶体才能用 X 射线衍射法测定结构 C. 晶体结构测定能为合成新物质提供结构依据 D. 晶体结构测定结果与晶体的物理性质无关 答案：AC。 解析：X 射线衍射实验通过分析衍射图谱可以确定晶胞中原子的位置和种类，A 正确；非晶体没有规则的周期性结构，不能用 X 射线衍射法测定结构，B 正确；了解晶体结构有助于设计合成新物质，C 正确；晶体结构决定其物理性质，测定结果与物理性质密切相关，D 错误。 ③关于晶体结构测定，下列说法错误的是（ ） A. X 射线衍射是测定晶体结构的重要方法 B. 通过晶体结构测定可以确定晶胞中原子的位置 C. 非晶体内部结构无法测定 D. 晶体结构测定可用于研究材料的性能 答案：C 解析：X 射线衍射可测定晶体结构，A 正确；晶体结构测定能确定原子位置，B 正确；非晶体没有规则晶体结构不能用 X 射线衍射测定晶体结构，但可以用其他手段研究其内部结构，C 错误；了解晶体结构有助于研究材料性能，D 正确。 专题五：晶体密度、原子间距离计算 ①已知金属铜是面心立方最密堆积，铜的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为NA，铜原子半径为r pm，则铜晶体的密度为（ ） A. M / NAr3 g/cm3 B. 4M / NA(2√2r)3 g/cm3 C. 2M / NA(4r)3 g/cm3 D. M / NA(2r)3 g/cm3 答案：B 解析：对于面心立方最密堆积，晶胞中原子数为4。根据V = a3（V为晶胞体积，a为晶胞棱长）以及面心立方堆积中4r=√2a，可得a = 2√2r，则晶胞体积V=(2√2r)3。又因为1mol晶胞质量为4M g，所以密度ρ=/mV=4M / NA(2√2r)3 g/cm3。 ②金属锂晶体为体心立方晶胞，晶胞棱长为 a pm，锂原子的摩尔质量为 M g/mol，阿伏加德罗常数为 NA，计算锂晶体的密度。 答案：体心立方晶胞中原子数为8*1/8+1 = 2。晶胞体积V=(a*10-10)3cm3，一个晶胞质量m=2M/NA g，则密度ρ=/mV=2M/NA(a*10-10)3g/cm3。 解析：先确定体心立方晶胞中的原子数，然后根据晶胞棱长计算晶胞体积，再结合摩尔质量和阿伏加德罗常数算出晶胞质量，最后根据密度公式计算晶体密度。 ③金属铜的晶胞是面心立方晶胞，已知铜原子半径为 r pm，则晶胞的棱长 a 为（ ） A. 2r pm B. 2√2r pm C. 4r pm D. 4√2r pm 答案：B 解析：在面心立方晶胞中，面对角线长度是 4r，根据勾股定理，晶胞棱长 a 与面对角线关系为a2+a2=(4r)2，解得a = 2√2r pm，B 正确。 专题六：考查原子坐标参数 ①下列关于晶胞中原子坐标参数的说法正确的是（ ） A. 坐标参数只能是整数 B. 坐标参数的原点可以任意选择 C. 不同晶胞中相同位置原子的坐标参数一定相同 D. 坐标参数可以用来描述原子在晶胞中的相对位置 答案：D 解析：坐标参数不一定是整数，A 错误；坐标参数原点选择有一定规则不是任意的，B 错误；不同晶胞设定不同坐标参数可能不同，C 错误；坐标参数可描述原子在晶胞中相对位置，D 正确。 ②关于晶胞中原子的坐标参数，下列说法错误的是（ ） A. 坐标参数能确定原子在晶胞中的相对位置 B. 不同晶胞中相同原子的坐标参数可能不同 C. 坐标参数的取值范围是 0 到 1 D. 坐标原点可以任意选择在晶胞的顶点 答案：C 解析：坐标参数能确定原子在晶胞中的相对位置，A 正确；不同晶胞设定不同，相同原子坐标参数可能不同，B 正确；坐标参数取值范围与晶胞棱长等有关，不一定是 0 到 1，C 错误；坐标原点常选在晶胞顶点，D 正确。 专题七：考查晶胞空间利用率 ①对于面心立方晶胞，其空间利用率约为（ ） A. 52% B. 68% C. 74% D. 91% 答案：C 解析：面心立方晶胞空间利用率约为 74%，C 正确。 ②对于面心立方晶胞，其空间利用率的计算式为（ ）（设原子半径为 r，晶胞棱长为 a） A. 4*4/3π r3/a3 B. 2*4/3π r3/a3 C. 8*4/3π r3/a3 D. 6*4/3π r3/a3 答案：A 解析：面心立方晶胞中原子个数为 4，原子总体积为4*4/3π r3，晶胞体积为 a³，空间利用率为4*4/3π r3/a3，A 正确。 ③下列关于金属晶体堆积方式的说法错误的是（ ） A. 简单立方堆积的空间利用率最低 B. 体心立方堆积的配位数为 12 C. 面心立方堆积的原子堆积因子（空间利用率）约为 74% D. 六方最密堆积与面心立方堆积的空间利用率相同 答案：B 解析：简单立方堆积空间利用率约 52%，是最低的，A 正确；体心立方堆积配位数为 8，B错误；面心立方堆积空间利用率约 74%，C 正确；六方最密堆积与面心立方堆积空间利用率相同，D 正确。 ④研究发现一种特殊的晶体结构，其晶胞由两个小晶胞拼接而成，小晶胞 A 中原子的排列方式与体心立方类似，小晶胞 B 中原子的排列方式与面心立方类似，若该晶体晶胞的棱长为 a，原子半径为 r，该晶体的空间利用率为（ ） A. 2π r3/a3 B. 6π r3)/a3 C. 8π r3/a3 D. 4π r3/a3 答案：C 解析：小晶胞 A 中原子数为 2，小晶胞 B 中原子数为 4，晶胞中原子总数为 6。晶胞体积为a3，原子总体积为6*4/3π r3=8π r3，空间利用率为8π r3/a3，C 正确。 第三部分：课后专项训练 1. 下列晶体中，晶胞结构中含有 4 个原子的是（ ） A. 简单立方晶胞 B. 体心立方晶胞 C. 面心立方晶胞 D. 六方晶胞 答案：C 解析：简单立方晶胞含 1 个原子，体心立方晶胞含 2 个原子，面心立方晶胞含 4 个原子，六方晶胞含 6 个原子，C 正确。 2. 晶胞中原子的配位数是指（ ） A. 晶胞中原子的总数目 B. 与一个原子最近且等距的原子数目 C. 晶胞中不同种类原子的比例 D. 晶胞的形状所决定的原子排列方式 答案：B 解析：晶胞中原子的配位数是指与一个原子最近且等距的原子数目，B 正确。 3. 下列哪种堆积方式不属于金属晶体常见的堆积方式（ ） A. 简单立方堆积 B. 体心立方堆积 C. 面心立方堆积 D. 三角锥形堆积 答案：D 解析：金属晶体常见堆积方式有简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积等，三角锥形不是金属晶体常见堆积方式，D 正确。 4. 晶体具有各向异性的原因是（ ） A. 晶胞的形状不同 B. 晶胞中原子的排列方向不同 C. 晶胞中原子的种类不同 D. 晶胞的大小不同 答案：B 解析：晶体具有各向异性是因为晶胞中原子在不同方向上排列情况不同，导致物理性质不同，B 正确。 5. 晶胞是描述晶体结构的基本单元。下列有关晶胞的说法正确的是（ ） A. 晶胞一定是平行六面体 B. 不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同 C. 晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞 D. 已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 答案：D 解析：晶胞不一定是平行六面体，还有其他形状，A 错误；不同晶体的晶胞大小和形状不同，B 错误；晶胞中的粒子多数是被多个晶胞共用，C 错误；利用均摊法，根据晶胞组成可推知晶体组成，D 正确。 6. 已知氯化钠晶胞的棱长为 a nm，氯化钠的摩尔质量为 M g/mol，阿伏加德罗常数为 Nₐ，则氯化钠晶体的密度为（ ） A. M / (a*10-7)3 Nₐ g/cm³ B. 4M / (a*10-7)3 Nₐ g/cm³ C. 2M / (a*10-7)3 Nₐ g/cm³ D. M / 2(a*10-7)3 Nₐ g/cm³ 答案：B 解析：氯化钠晶胞中含 4 个 NaCl 单元，晶胞体积为(a*10-7)3cm3，1mol 晶胞质量为 4M g，所以密度ρ=4M/(a*10-7)3Nₐg/cm³，A 正确。 7. 关于晶体结构测定中的 X 射线衍射，下列说法正确的是（ ） A. X 射线的波长越长，衍射效果越好 B. 晶体的晶胞棱长越大，衍射峰的角度越大 C. 衍射图谱可以反映晶胞中原子的排列规律 D. 只有晶体能使 X 射线发生衍射 答案：C 解析：X 射线波长要与晶胞尺寸相当衍射效果才好，不是越长越好，A 错误；晶胞棱长越大，衍射峰角度越小，B 错误；衍射图谱可反映晶胞中原子排列规律，C 正确；非晶体也能使 X 射线散射，但无规则衍射图案，D 错误。 8. 金属钾采用体心立方堆积，下列关于钾晶体的说法错误的是（ ） A. 晶胞中钾原子的配位数为 8 B. 晶胞的体对角线长度是钾原子半径的 3/2 倍 C. 晶胞中含 2 个钾原子 D. 钾晶体的空间利用率比面心立方堆积低 答案：B 解析：体心立方堆积晶胞中原子配位数为 8，A 正确；体对角线长度是原子半径的 4 倍，B 错误；晶胞中原子数为8*/18+1 = 2，C 正确；体心立方堆积空间利用率低于面心立方堆积，D 正确。 9. 某新型晶体材料的晶胞结构研究中，发现其晶胞棱长为 b pm，晶胞中含有一种阳离子和一种阴离子，阳离子位于晶胞的中心，阴离子位于晶胞的顶点和面心，已知阳离子的半径为 r₁ pm，阴离子的半径为 r₂ pm，该晶体的密度为（ ）（设阿伏加德罗常数为 Nₐ） A. (4r₁3+4r₂3)/Nₐb3 g/cm³ B. (M阳+4M阴)/(b*10-10)3Nₐ g/cm³ C. (r₁3+3r₂3)/Nₐb3 g/cm³ D. (4r₁ + 4r₂)M/b3Nₐ g/cm³ 答案：B 解析：本题求算密度，与空间利用率无关，根据密度公式即可求出。阳离子 1 个，阴离子个数为8*1/8+6*1/2=4，晶胞质量为(M阳+4M阴)/Nₐ，晶胞体积为(b*10-10)3cm3，密度为(M阳+4M阴)/(b*10-10)3Nₐ g/cm³，B 正确。 10. 通过分析晶体在 X 射线衍射实验中的衍射峰数据不能得到的信息是（ ） A. 晶胞的棱长 B. 晶胞中原子的种类 C. 晶胞中原子的排列方式 D. 晶体的颜色 答案：D 解析： X 射线衍射峰用于测定内部分子结构。通过 X 射线衍射峰数据可以计算晶胞棱长、确定晶胞中原子种类和排列方式等，晶体颜色不能通过衍射峰数据得到，D错误。 11. 对于体心立方晶胞，若原子半径为 r，则晶胞的体积为（ ） A. (2r/√2)3 B. (4r/√3)3 C. (4r)3 D. (8r/√3)3 答案：B 解析：体心立方晶胞中体对角线长为 4r，设晶胞棱长为 a，则√3a = 4r，a=4r/√3，晶胞体积为(4r√3)3，B 正确。 12. 下列关于晶体结构测定的说法，正确的是（ ） A. X 射线衍射是测定晶体结构的唯一方法 B. 非晶体也能产生明显的 X 射线衍射现象 C. 通过晶体结构测定可确定晶胞中原子的位置和种类 D. 晶体结构测定对研究材料性能没有帮助 答案：C 解析：X 射线衍射是重要方法但不是唯一方法，A 错误；非晶体没有规则结构，不能产生规则的 X 射线衍射现象，B 错误；晶体结构测定可确定原子位置和种类，C 正确；晶体结构测定对研究材料性能有重要帮助，D 错误。 13. 金属钠的晶胞为体心立方晶胞，其晶胞参数为 a nm。则钠原子的半径为（ ） A. √3a/4 nm B. √2a/4 nm C. a/2 nm D. √3a/2nm 答案：A 解析：体心立方晶胞中，体对角线长为√3a，原子半径为体对角线长的1/4，即√3a/4 nm，A 正确。 14. 下列晶体的晶胞中，原子个数最少的是（ ） A. 简单立方晶胞 B. 体心立方晶胞 C. 面心立方晶胞 D. 六方晶胞 答案：A 解析：简单立方晶胞原子个数为 1，体心立方晶胞原子个数为 2，面心立方晶胞原子个数为 4，六方晶胞原子个数为 6，A 正确。 15. 晶胞中原子的配位数与（ ）无关。 A. 原子半径 B. 晶体类型 C. 晶胞形状 D. 温度 答案：D 解析：原子半径、晶体类型、晶胞形状都会影响原子配位数，而温度一般不会影响晶胞中原子配位数，D 正确。 16. 下列关于晶胞中粒子间距离的说法正确的是（ ） A. 离子晶体中阴阳离子间的距离等于阴阳离子半径之和 B. 在面心立方晶胞中，相邻原子间的距离为晶胞棱长的√2/2倍 C. 晶胞中粒子间距离只与原子半径有关 D. 对于同一种晶体，晶胞中粒子间距离是固定不变的 答案：B 解析：离子晶体中阴阳离子间距离不是简单的半径之和，A 错误；面心立方晶胞中，相邻原子间距离为晶胞棱长的√2/2倍，B 正确；晶胞中粒子间距离与晶胞结构、原子半径等都有关，C 错误；温度、压力等因素可能影响晶胞参数，从而影响粒子间距离，D 错误。 17. 关于晶胞的“无隙并置”特点，下列说法正确的是（ ） A. “无隙”是指相邻晶胞之间没有任何空隙 B. “并置”是指所有晶胞都是平行排列且取向相同 C. 晶胞的“无隙并置”保证了晶体的各向异性 D. 非晶体也具有“无隙并置”的特点 答案：AB 解析：“无隙”指相邻晶胞无空隙，“并置”指晶胞平行排列且取向相同，A、B 正确；晶体的各向异性是由原子排列的方向性导致，与“无隙并置”无关，C 错误；非晶体没有规则的晶胞结构，不具有“无隙并置”特点，D 错误。 18. 已知铜是面心立方晶胞，晶胞棱长为 a pm，铜原子的摩尔质量为 M g/mol，阿伏加德罗常数为 Nₐ，则铜晶体的密度为（ ） A. 4M/Nₐ(a*10-10)3 g/cm³ B. M/Nₐ(a*10-10)3 g/cm³ C. 2M/Nₐ(a*10-10)3 g/cm³ D. 8M/Nₐ(a*10-10)3 g/cm³ 答案：A 解析：面心立方晶胞中原子个数为 4，晶胞体积为Nₐ(a*10-10)3cm³，1mol 晶胞质量为 4M g，根据密度公式可得密度为4M/Nₐ(a*10-10)3 g/cm³ ，A 正确。 19. 晶体结构测定在材料科学研究中有重要应用，因为（ ） A. 可以确定材料的化学组成 B. 能了解材料中原子的排列方式 C. 有助于设计具有特定性能的新材料 D. 可以判断材料的纯度 答案：BC 解析：晶体结构测定主要确定原子排列方式，不能直接确定化学组成和判断纯度，A、D 错误；能了解原子排列方式，有助于设计新材料，B、C 正确。 20. 已知某晶体晶胞的棱长为 a nm，晶胞中含有 2 个原子，原子的摩尔质量为 M g/mol，阿伏加德罗常数为 Nₐ，则该晶体的密度为（ ） A. 2M/Nₐ(a*10-7)3 g/cm³ B. M/Nₐ(a*10-7)3 g/cm³ C. 4M/Nₐ(a*10-7)3 g/cm³ D. 3M/Nₐ(a*10-7)3 g/cm³ 答案：A 解析：晶胞体积为Nₐ(a*10-7)3 cm³，晶胞中含 2 个原子，1mol 晶胞质量为 2M g，根据密度公式可得密度为2M/Nₐ(a*10-7)3 g/cm³，A 正确。 二、填空题 1. 晶胞是晶体结构的__________________单元，其具有__________和__________的特点。 答案：基本重复；无隙；并置 解析：晶胞是描述晶体结构的最小重复单元，“无隙”指晶胞紧密堆积无空隙，“并置”表示晶胞平行排列且取向相同。 2. 简单立方晶胞中原子个数为________，体心立方晶胞中原子个数为________，面心立方晶胞中原子个数为________。 答案：1；2；4 解析：简单立方晶胞顶点原子被 8 个晶胞共用，原子个数为8*/18=1；体心立方晶胞顶点原子数为8*/18=1，加上体心 1 个原子，共 2 个原子；面心立方晶胞顶点原子数为8*/18=1，面心原子数为6*/12=3，总共 4 个原子。 3. 对于面心立方晶胞，若原子半径为 r，则晶胞棱长 a =________。 答案：2√2r 解析：在面心立方晶胞中，面对角线长度是 4r，根据勾股定理a2+a2=(4r)2，解得a = 2√2r。 4. 金属铜采用面心立方最密堆积，其晶胞中铜原子的配位数是________。 答案：12 解析：面心立方最密堆积中，每个原子周围有 12 个等距且最近的原子，所以配位数为 12。 5. 某离子晶体晶胞结构中，阳离子位于晶胞的顶点和面心，阴离子位于晶胞的棱心和体心，若晶胞棱长为 a，则阳离子与阴离子的最近距离为________。 答案：√3a/4 解析：顶点到体心的距离为阳离子与阴离子的最近距离，根据勾股定理计算可得为√3a/4。 6. 已知某晶体晶胞中含有 A、B 两种原子，A 原子位于晶胞的顶点和棱心，B 原子位于晶胞的面心和体心，A 原子个数与 B 原子个数之比为________。 答案：3:4 解析：A 原子个数：8*1/8+12*1/4=3；B 原子个数：6*1/2+1 = 4，所以 A 原子个数与 B 原子个数之比为 3:4。 7. 晶体结构测定常用的方法是_______________________，其原理是利用 X 射线照射晶体时，因晶体内部原子的____________________________排列而产生衍射现象。 答案：X 射线衍射法；周期性有序 解析：X 射线衍射是测定晶体结构的重要方法，晶体中原子呈周期性有序排列，X 射线照射时会产生特定的衍射图案，据此可分析晶体结构。 8. 晶胞中原子的配位数主要取决于原子的_____________和晶体的_____________方式。 答案：半径；堆积 解析：原子半径大小影响原子的排列和相互接触情况，晶体的堆积方式不同原子配位数也不同。 9. 在体心立方晶胞中，体对角线的长度是原子半径的________倍。 答案：4 解析：设原子半径为 r，体心立方晶胞体对角线长度为 4r。 10. 若某晶体的晶胞体积为 V，晶胞中含有 n 个原子，原子的摩尔质量为 M，则该晶体的密度为__________________（阿伏加德罗常数为 Nₐ）。 答案：nM/VNₐ 解析：晶胞质量为nM/Nₐ，根据密度公式ρ=/mV可得密度为nM/VNₐ。 11. 六方晶胞中原子个数的计算方法与__________________晶胞有相似之处，在六方晶胞的一个平行六面体结构中，原子个数为________。 答案：面心立方；6 解析：六方晶胞的部分计算类似面心立方晶胞，在其一个平行六面体结构中，原子个数为 6。 12. 晶体具有各向异性是因为在不同方向上晶体内部原子的__________________不同。 答案：排列情况 解析：晶体中原子排列在不同方向上的差异导致其物理性质如导电性、导热性等呈现各向异性。 13. 某金属晶体采用简单立方堆积，其空间利用率约为_____________。金属晶体的堆积方式中，空间利用率最高的是__________________________堆积，其空间利用率约为________。 答案：52%；面心立方最密和六方最密；74% 解析：简单立方堆积的空间利用率约为 52%，可通过计算原子体积与晶胞体积的比例得出；面心立方最密堆积和六方最密堆积的空间利用率在常见金属晶体堆积方式中是最高的，约为 74%。 14. 已知氯化钠晶胞是面心立方结构，其中钠离子和氯离子的配位数均为________。 答案：6 解析：氯化钠晶胞中，每个钠离子周围有 6 个氯离子，每个氯离子周围也有 6 个钠离子，配位数均为 6。 15. 晶胞中原子坐标参数的确定是以晶胞的__________________为原点建立坐标系。 答案：一个顶点 解析：通常以晶胞的一个顶点为坐标原点来确定晶胞中原子的坐标参数。 16. 对于面心立方晶胞，若晶胞棱长为 a，则晶胞面对角线长度为_____________。 答案：√2a 解析：根据勾股定理，晶胞棱长为 a 时，面对角线长度为√2a。 17. 一种晶体的晶胞形状为长方体，长、宽、高分别为 a、b、c，晶胞中含有 m 个原子，原子的摩尔质量为 M，则该晶体的密度为________（阿伏加德罗常数为 Nₐ）。 答案：mM/abcNₐ 解析：晶胞体积为 abc，晶胞质量为mM/Nₐ，根据密度公式可得密度为mM/abcNₐ。 18. 晶胞的对称性与晶体的__________密切相关，它反映了晶体内部原子排列的______性。 答案：对称性；有序 解析：晶胞的对称性是晶体对称性的体现，反映了晶体内部原子排列的有序性和规律性。 第 1 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 $$