内容正文:
山西现代双语学校高三化学组
5.4.2晶胞
山西现代双语学校高三化学组
1.(2023·辽宁卷·14,3分)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是 ( )
A. 图1晶体密度为72.5/(NA×a3×10-30)g•cm-3
B. 图1中O 原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1-x
D. Mg2+取代产生的空位有利于Li+ 传导
图1 图2
接触真题找方向
2/18
山西现代双语学校高三化学组
2
明确目标鼓干劲
学习目标
1.通过对晶胞结构的观察分析,会利用均摊法计算晶胞占有的粒子数并由此得出晶体的化学式
2.通过对晶体和晶胞关系的学习,能从宏观和微观相结合的视角计算晶体的密度
3.通过对晶胞结构的观察,会分析晶体中粒子的配位数,
3/18
山西现代双语学校高三化学组
1.晶胞(选择性必修第二册第73~74页)
(1)概念:描述晶体结构的基本单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置。
①无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。
②并置:所有晶胞平行排列,取向相同。
储备知识蓄能量
铜晶体 铜晶胞
4/18
山西现代双语学校高三化学组
2.常见晶胞中微粒数的计算
方法:均摊法
总结方法增信心
5/18
山西现代双语学校高三化学组
立方晶胞
体心:
面心:
棱边:
顶点:
小结:晶胞对粒子的占有率
六方晶胞
体心:
面心:
底棱边:
侧棱边:
顶点:
1
1/2
1/4
1/8
1
1/2
1/4
1/3
1/6
总结方法增信心
6/18
三棱柱
晶胞
体心:
面心:
底棱边:
侧棱边:
顶点:
1
1/2
1/4
1/6
1/12
山西现代双语学校高三化学组
练习1.(2024湖北卷,11题节选)
判断正误
黄金按质量分数分级,纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图,II和III是立方晶胞。I、II、III中,Au与Cu原子个数比依次为1:1、1:3、3:1
练习巩固提能力
7/18
山西现代双语学校高三化学组
3.利用晶胞求化合物的化学式:最简整数比
练习2.(2024年河北卷,12题节选)
金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图,晶胞的边长为apm, NA为阿伏加德罗常数的值。该铋氟化合物的化学式为 。
方法指导:先用均摊法求一个晶胞中含有的各原子数目,再求各原子数目的最简整数比,即为化学式。
BiF3
4
12
总结方法增信心
●
●
●
●
●
●
8/18
●
●
●
●
●
●
●
●
山西现代双语学校高三化学组
练习3. [2022广东卷,20题(6)]化合物X是通过某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。
①X的化学式为 。
K2SeBr6
方法指导:晶胞中的质点有原子团或分子的,将原子团或分子作为一个整体
拓展练习长见识
8
4
SeBr6
9/18
山西现代双语学校高三化学组
练习4.[2024浙江1月考,17题(1)]
某化合物的晶胞如图,其化学式是 。
方法指导:
若晶胞由相同的粒子组成,则其中一个粒子的组成就是化学式。
由分子组成的晶体,其化学式就是分子式
Cr(H2O)4Cl2或CrCl2•4H2O
拓展练习长见识
10/18
山西现代双语学校高三化学组
4.晶体密度的计算:
延伸应用:
① 求相对分子质量
②求阿伏加德罗常数NA
③求晶胞参数
④求晶胞中某两个粒子之间的距离(核间距)
NM
NAV
ρ=
ρ= = =
m
V
nM
V
NM
NAV
应用要领:知四定一
储备知识蓄能量
11/18
山西现代双语学校高三化学组
练习5.[2024全国甲卷,27题(5)]
结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示,设NA为
阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为 g•cm-3(列出计
算式,相对原子质量:S 32 Pb 207)。
(207+32)×4
NA×(594×10-10)3
易错提示:
单位换算,1pm=10-10cm,1nm=10-7cm
4
4
练习巩固提能力
12/18
山西现代双语学校高三化学组
练习6.[2022广东卷,20题(6)]
化合物X是通过某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。
②设X的相对分子质量为M,晶体密度为ρg•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
4M
NAρ
3
1
2
× ×107
拓展练习长见识
13/18
山西现代双语学校高三化学组
5.配位数的确定
配位数:晶体中距离某个原子(或离子)距离最近且相等的原子(或离子)的数目。
单质中就是同种原子的数目,化合物中一般是异种原子的数目
化合物化学式中原子(或离子)数目比等于晶体中原子(或离子)的配位数的反比。如ZnS、CaF2
Zn2+
S2-
C
储备知识蓄能量
14/18
山西现代双语学校高三化学组
小结:
常见晶体的配位数
简单立方: 体心立方: 面心立方: 六方最密堆积: 金刚石型: 氟化钙:
储备知识蓄能量
15/18
6
8
12
12
4
4和8
面心立方最密堆积
蓝色和红色是同种原子的不同层面
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
山西现代双语学校高三化学组
练习7.[2024全国甲卷,27题(5)]
结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示,其中Pb的配位数为 。
6
练习巩固提能力
16/18
山西现代双语学校高三化学组
练习9.(2023·辽宁卷·14,3分)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是 ( )
A. 图1晶体密度为72.5/(NA×a3×10-30)g•cm-3
B. 图1中O 原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1-x
D. Mg2+取代产生的空位有利于Li+ 传导
图1 图2
C
相对原子质量:
Li 7 O 16 Cl 35.5
1
1
3
1
1
2
1
完成真题达目标
17/18
1×35.5+1×16+3×7
NA×(a×-10)3
山西现代双语学校高三化学组
17
小结
1.均摊法计算晶胞中的微粒数
2.晶体化学式的求法
3.晶体密度的计算
4.配位数的确定
18/18
小结整理数收获
山西现代双语学校高三化学组
$$