第3章 第1节 第2课时 晶胞 晶体结构的测定-【勤径学升】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步练测（人教版2019）

4.解析获得晶体有3个逢径：蛇融态物质凝固：气态物 正确：D项所示晶胞中，A粒子位于8个项角和6个面 质冷却不经液态直接凝因（物理上称为凝华）：溶质从溶 液中析出。(1)在表面皿上加少量冷水的作用是冷却碘 心，A粒子的个数为8X日十6X合=4，B粒子位于 蒸气。(2)观察到的实验现象是烧杯中充满紫色的蒸 12条棱的棱上和体心，B粒子的个数为12×号+1=4， 气，在表面皿上有紫黑色的晶体。(3)在表面皿上碘是 晶体。(4)这种方法是凝华，制取品体的方法还有熔融 化学式为AB,D错误。 态物质的敲固、结品。 [答案]C 答案(1)冷却碘蒸气(2)烧杯中充满紫色的蒸气，在 针对训练 表面皿上有紫黑色的品体(3)品体(4)凝华熔融 1.A在该品体中，Cu位于品胞的枚边上，则品胞中含有 态物质的凝固结晶 C山的数目为12×】=3，N位于晶胞的项点上，晶胞 4 第2课时晶胞晶体结构的测定 含有N的数目为8X=1,所以该品胞的化学 为CuN。 1.基本单元 2.平行六面体无隙并置(1)任何间隙(2)平行相同 要点二 (3)形状种类个数 问题探究 3.(1)8(2)4(3)2 MX n 小试身手 1.提示a=√p×N 1.D由品胞的概念知，A项错误：相同品体中晶胞的大 2.提示 N=MXn 小和形状完全相同，不同晶体中，晶胞的大小和形状不 pXa 一定相同，B项错误，品胞中的大部分粒子被若干个晶 典例剖析 胞所共用，不完全属于某个晶胞，C项错误：品胞是品体 [例2][解析]晶胞中T原子位于体心与顶点上，0原 中最小的重复结构单元，能完整反缺品体内部微粒在三 子位于上下两个面上及体内（有2个），故晶胞中T元 维空间的分布情况，因此知道品胞的组成可推知晶体的 素数月-1+8×g-2.0原子数月=2+4×受-4，故 组成，D项正确。 该化合物的化学式为T0,晶胞质量=2X80 1.X射线衍射仪 8,若被 2.斑点衍射峰 品胞中参数分别为apm、bpm、cpm,则品胞的体积 小试身手 ax 10-10 cmX bx 10-1 cmX cX 10-10 cm=abc x 2.C 互动探究解疑难 10cm,则该晶体的密度= abc×10cm 要点一 2×80 问题探究 Na·ac,10gcm. 1提示朝品跑中铜原子数是8X号十6×名=4。 [答案]TiO 2×80 Na·abc·10o 2.提示千冰晶胞平均含有C0,的分子数是8×日+6× 针对训练 -4 2.C根据“均摊法”，晶胞中Zn的个数为4，Se的个数为 3.提示根据碘品体中碘分子的排列方向可知，碘晶体中 8X宫十6×号=4，则2A和Se的个数比为11，孩化合 碘分子的排列有2种不同的方向，分别位于顶点和 物的化学式为ZnSe,A正确：两个距离最近的Se原子 面心。 之间的距离是晶胞面对角线长度的2，晶胞参数为 4.提示品体M的品胞中：N(A):N(B)=(8X日)）：1 apm,则面对角线长度为√2apm,故两个距离最近的Se =1:1,故M的化学式为AB或BA。 典例剖析 原子之间的距离是号。m,B正亮；孩品胞的质量为 [例1][解析]A项所示晶胞中，B粒子位于8个顶角， 4×(65+79)4×144 品跑内含有B粒子的个数为8×号=1,1个A粒子位 g- g,体积为a×100cm3,故密 NA N 4×144 于体心，化学式为AB,A错误：B项所示结构是NaCI型 g 4×144 晶胞的合，E和F粒子的数目比为11，化学式为EF,B 度为aX10”em=NdX10g·em=pg· 错误：C项所示晶胞中，Y粒子位于正六校柱的项角和 cm,则NA=4X144X10 ,C错误，两个距离最近的 pa 上、下底面面心，故一个品胞中Y粒子的个数为12×后 ZA和S原子之间的距离是品胞体对角线长度的子，品 +2×号=3,6个X粒子位于棱柱侧面，故X粒子个数 胞体对角线长度为√3apm,故两个距离最近的Zn和Se 为6×号-3，XY粒子个教比为11，化学式为XY,C 原子之间的拒离是apm,D正精. 11 随堂巩固促应用 二、 1.D品体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，非品体 1.(1)原子(2)共价键(3)三维 中粒子排列相对无序，无自范性，故①正确：品胞是品体 2.单质非金属化合物氧化物 结构的基本单元，一般为“平行六而体”，故②不正确：品 3.(1)①共价单键②109°28共价键三维骨架③高 体内部的微粒按一定规律呈周期性裤列，故③正确：品 硬度高熔点(2)①硅氧四面体 胞是品体结构的基本单元，故④正确；品体尽量采取紧 小试身手 密堆积的方式，使其更稳定，故⑤正确。故远D。 2.B 2.DA项，钛元素的原子序数为22，价层电子排布式为 微粒间 3d4s2,则Ti位于元素周期表d区，属于过渡元素：B、D 极性共价键，A项正确 项，根据“均摊法”计算出一个晶胞中所含各微粒的数 C02共 作用力 价品体 具有硬度大、嫁，点高 目，从而求出晶胞所含各微粒数目的最简整数比，写出 物理 等性质，不易汽化 晶体的化学式，由晶胞结构可知，晶胞中T原子位于棱 性质 B项错误，C、D项正确 上和体心，则T原子的个数为4，N原子位于顶角和面 互动探究解疑难 心，则N原子的个数为4，该氯化钛品体的化学式为 要点一 TN;C项，由品胞结构可知，Ti均位于N构成的入面体 问题探究 空隙中。 1.提示冰中水分子之间的主要作用力是氢健，具有方向 3.B品体的部分结构为正三梭柱，根据分摊法知，顶角有 性，氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面 立的A属于该品胞，侧棱上的B有分属于该晶胞，位于 体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引。而H,S晶体 中分子之间的作用力为范德华力，无方向性，每个分子 上下底面边上的B有属于该品胞，据此计算判新。 周国可以有12个紧年分子。 2.提示氨键、范德华力、极性等。 A位于正三棱柱的顶角，则有立的A属于该品胞，该品 典例剖析 胞中合A的个载为6X立=之：B分为两美，位于制校 [例1门[解析]分子晶体由分子组成，分子间作用力比 化学健弱得多，故分子晶体熔，点较低，A、B正确：分子 上的B有后属于该品胞，位于上下底面边上的B有 品体中有些物质溶于水可导电，如HC1、H,SO,、NH, 等，C不正确：分子晶体的溶解性一般遵守“相似相溶” 属于该晶胞，该晶胞合B原子个数为3X号+6X是=2： 规律，D正骑。 [答案]C 含C原子个数为1，则A、B、C三种原子个数之比为 针对训练 分：21=1：4：2，故选B 1.B千冰是分子晶体，构成干冰的微粒是二氧化碳分子 A不正确，千冰中CO。分子采取面心立方堆积方式，每 4.解析(1)由品胞构型可知，每个金品胞中金原子数为 个CO2分子周围紧邻12个CO分子，B正确：从题图 8×日十6X7-4.(2)由晶胞模型知，面对角线上三个 中可以看出，冰晶胞中每个水分子周围有4个紧邻的水 分子，C不正确：冰融化时，分子间氢健被破坏，HO 小球相切，根据小球直径计算出立方体的棱长为2× 21 没有断裂，D不正确。 要点二 则每个品胞体积为(×2d）=22d.(3)每个品胞 问题探究 2 质量为兴女金品休的南定 1.提示金刚石晶体中，每个碳原子与相邻的4个碳原子 4M √2M N X22d d'N 以共价健相结合，它们形成的空间结构是正四面体形， 碳原子采取sp杂化。 答案(1)4(2)2√2d° (3)②M 2.提示依据均摊法可知，金刚石中每个碳原子形成4条 dN 共价键，其中碳原子数与CC共价键数之比是1：2， 第二节 分子晶体与共价晶体 故12g金刚石中含有的C一C键数是2N.。 3.提示SO晶体中S原子与S一0键数目之比为1：4： 自主学习探新知 60gSiO,品体中含Si一O健的数目为4NA。 4,提示三者都属于共价晶体，所有原子以共价键相结 1.(1)分子(2)分子间作用力 合，金刚石中C—C健健长最短，其次是硅中的Si一Si 2.非金属氢化物非金属单质非金属氧化物稀有气 健，绪中的Ge一Ge健健长最长，健长越短，健能越大， 体酸有机物 熔，点越高，硬度越大。 3.范德华力方向性氢键方向12 典例剖析 4.(1)较低较小分子间作用力较弱(2)没有自由移 [例2][解析A.依据晶胞结构可知，金刚石晶体和二 动的带电粒子(3)非极性极性 氧化硅品体都是由原子通过共价键结合而成空间网状 5.(1)①氢键范德华力②氢键四面体中心四面体 结构，都是共价品体，故A正确：B.根据均摊法可计算 顶角4(2)①范德华力氢键②a.412b.12 小试身手 出晶跑中碳原子数为8X写+6×号十4=8，故B错误： 1.B分子晶体的主要性质有：嫁、沸点低，硬度小，极性分 子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂，固 C60gS0,昌体的物质的量为02品a=1m0l,1nml 态时和馆化时均不导电。 Si原子与4molO原子形成4mol硅氧键，所含共价键 12第三章晶体结构与性质。 2.下列关于液晶的说法正确的是 ):4.(邢台高二检测)在一个小烧杯里加入少量 A.液晶是液体和晶体的混合物 碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿 B.液晶是一种晶体 上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上加 C.液品分子在特定条件下排列比较整齐，但 热，观察实验现象。 不稳定 (1)在表面皿上加少量冷水的作用是 D.所有物质在一定条件下都能成为液晶 (2)观察到的实验现象是 3.(杭州高二检测)下列叙述正确的是( A.玻璃、石蜡、松香、氯化钠都是非晶体 (3)在表面皿上碘是 (填“晶体”或 B.晶体中粒子呈周期性有序排列，非晶体粒 “非晶体”)。 子也有序排列 (4)这种方法是 ,制取品体的方法还 C.非晶体在加热熔化的过程中温度保持上升 趋势 有 D.当晶体处于熔点温度时，它的状态应是固 提示请完成《索能提升训练》训练（九） 态或液态 第2课时 晶胞 晶体结构的测定 学习目标 核心素养 L.宏观辨识与微观探析：能在三维空间角度认识 1.了解晶胞，知道晶体是由品胞“无隙并置”而成。 微观晶胞与宏观晶体之间的联系。 2.能够根据品胞计算所含粒子数 2.证据推理与模型认知：结合晶胞的结构模型，通 3.知道晶体结构的测定方法。 过分析推理、计算等方法认识品胞的结构，组成 及其相互关系。 自主学习探新知 深前藏习双基落实 一、晶胞 A.晶胞的结构就是晶体的结构 1.概念：描述晶体结构的 B.不同的晶体中，晶胞的大小和形状都相同 2.结构 C.晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞 常规的品胞都是 整块晶体可 D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 以看作是数量巨大的晶胞“ ”而成。 二、晶体结构的测定 (1)无隙：相邻晶胞之间没有 1.常用仪器： (2)并置：所有晶胞都是 排列的，取 2.原理：当单一波长的X射线通过晶体时，X射 向 (3)所有晶胞的 及其内部的原子 线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上 及几何排列（包括取向） 产生分立的 或者明锐的 是完全相同的。 而非晶体则没有。 3.晶胞中粒子数目的计算 3.应用：通过获得的衍射图，经过计算、分析推 平行六面体（立方体形）晶胞中粒子数目的： 出原子之间的相互关系。 计算。 这小试身手 (1)晶胞的顶角原子是 个晶胞共用；：2.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是() (2)晶胞棱上的原子是 个晶胞共用： A.观察外观是否规则 (3)晶胞面上的原子是 个晶胞共用。 B.测定是否有固定的熔点 《小试身手 C.进行X射线衍射实验 1.(北京通州区期中)下列有关晶胞的叙述正确 D.验证是否有各向异性 的是 43 高中化学·选修性必修2（人教版） 互动探究解疑难 装点归纳重难突玻 要点一“均摊法”突破晶胞组成的计算 口问题探究 位顶角 有屈于 已知四种品体的品胞示意图： 该品 位于核 行属于 粒了 该品路 位面上 有！属 该品收 位于内高 完全周下 该品胞 (2)六方晶胞中不同位置粒子对晶胞的贡献 1.射 Ⅱ.干冰 Q000 位下顶你 有满广 被品胞 o oo 位于上、 有属于 底面上 该品购 粒子 位于划 有属丁 该品脑 位于向上 有属于 Ⅲ.碘 V.品体M 该品胞 1.依据图I分析，铜晶胞平均含有的铜原子数 完企属于 位于内部 该品脑 是多少？ (3)正三棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算 位于顶角 有属于该品胞 2.依据图Ⅱ分析，干冰晶胞平均含有CO2的分 位于侧棱上 有后属于该晶胞 子数是多少？ 粒子 位于上下棱上 有属于该品胞 位于面上 有号属于该品胞 3.依据图Ⅲ分析，碘晶体中碘分子的排列有几 种不同的方向？ 位于内部 完全属于该品胞 4.依据图N分析，晶体M的化学式是什么？ 川易错提醒川 (1)品胞中粒子个数的计算，要正确分析品胞中任 意位置上的一个粒子被几个品胞所共用， 口归纳总结 (2)根据均排法计算出1个品胞中，各种原子个数 1.晶体的化学式的含义 的最简整数比可确定该物质的化学式 晶体的化学式表示的是晶体（也可以说是晶 (3)对于独立原子构成的分 胞)中各类原子或离子的最简整数比 子，其分子式的确定则不能用均 辣法，如由金属原子M和非金 2.均摊法确定晶胞中粒子的个数 属原子N构成的气态团熊分子， 如晶胞中某个粒子为个晶胞所共用，则该 如图所示，顶角和面上的原子是 M眼子，棱中心和体心的原子是N原子，由于M,N哪 粒子有属于这个晶胞。 子并不存在共用关系，所以由气态团篾分子结构图可知， (1)长方体形（正方体形）晶胞中不同位置的 其分子式可由示意图查原子个数来确定，M原子共14个， N原子13个，即分子式为M,N 粒子对晶胞的贡献 44 第三章晶体结构与性质《 典例剖析 。针对训练 [例1]（四川遂宁中学高二月考）现有四种晶1，我国具有丰富的铜矿资源，某铜矿石的晶胞 体，其构成粒子（均为单原子核粒子）的局部 () 排列方式如图所示，其化学式正确的是 结构如图所示，其化学式为 A.Cu N B.Cu,N C.Cu N2 D.CuN AB B.EF C.XY D.AB 要点二 晶胞的有关计算 口问题探究 罗常数的值，V为晶胞的体积，其单位为cm, 1.晶胞棱长计算的公式是什么？ p为晶体的密度，其单位为g·cm3。如图所 示为NCI晶体的晶胞，图中晶胞的边长为 acm,则p==X58.5g N4·a8·cm。 2.根据品胞参数和品体密度，如何计算阿伏加 德罗常数？ o Na+ (3)晶胞的空间利用率=品胞所含粒子的总体积 晶胞的体积 归纳总结 ×100%。 L.计算类型 (4)计算晶胞参数 (1)计算晶胞中微粒的数目，进而求化学式。 (2)计算晶胞的质量，进而计算晶体的密度。 立方体晶胞中可利用公式V=m=N·M pNA·p (3)计算晶胞的空间利用率。 V=a3,得a N·M (4)计算晶胞中微粒间的距离或晶胞参数。 NN·P 2.计算原理 典例剖析 (1)求化学式 [例2T的一种氧化物品胞结构（长方体）如图 根据切割法计算出一个晶胞中所含微粒数 所示，该氧化物的化学式为 :若该晶胞 目，求出晶胞所含微粒个数的最简整数比，从 的三个晶胞参数分别为apm、bpm,cpm,则该 而写出晶体的化学式。 氧化物的密度为 g·cm3(写 (2)计算密度 出表达式即可)。 N·M 利用公式0一NA,V,式中N与晶胞的组成 有关，M为晶体的摩尔质量，N、为阿伏加德 45 高中化学·选修性必修2（人教版） 针对训练 2.硒化锌是一种立方晶系，可用于半导体掺杂 川课堂小结川 物。其晶胞结构如图，晶胞参数为apm,密 品体结构的测定 X射线衍射实验 度为pg·cm3。下列说法错误的是( 无碳并置 A.该化合物的化学式为ZnSe 品体 品胞 平行六面体 B.两个距离最近的Se原子之间 品胞顶角上的原子 是8个品胞共用 的距离是apm 品体的红成确定品腿+微粒数，分推 品炮棱上的原子是 4个晶地共用 C.阿伏加德罗常数的值N ●Se OZn 品胞面上的原子是 2个品胞共用 =4×144×102 品胞内的原子是1 个品胞占有 0? D.两个距离最近的Zn和Se原子之间的距 离是m 随堂巩固促应用 验证反情迁移运用 1.下列关于晶体的说法中不正确的是 ( ):3.某晶体的部分结构如图所示，这种晶体中 ①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，： A、B、C三种粒子数之比是 () 非晶体中粒子排列相对无序，无自范性 ②晶胞是晶体中最小的“平行六面体” ③品体内部的微粒按一定规律呈周期性排列 ④晶胞是晶体结构的基本单元 ⑤品体尽可能采取紧密堆积的方式，使其更 A.3:9:4 B.1:4:2 稳定 C.2:9:4 D.3:8:4 A.①② B.②③ 4.金晶体的基本重复单元（也称 C.③④⑤ D.② 晶胞)是面心立方体，即在立方 2.(江西景德镇一中期中)氮化钛为金黄色晶 体的8个顶点各有一个金原 体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多 子，各个面的中心有一个金原 地成为黄金的代替品。氮化钛晶体的晶胞结 子，每个金原子被相邻的晶胞所共用（如图所 构如图所示。下列说法错误的是 示)。金原子的直径为d,用N表示阿伏加 德罗常数，M表示金的摩尔质量。 oN ●Ti (1)金品体每个晶胞中含有 个金 原子。 (2)如果金原子是刚性球且面对角线上三个小 A.Ti位于元素周期表d区，属于过渡元素 球两两相切，那么一个晶胞的体积为 B.该晶胞中含有4个Ti原子和4个N原子 (3)金晶体的密度是 C.Ti均位于N构成的八面体空隙中 D.该氨化钛晶体的化学式为TiN 提示请完成《素能提升训练》训练（十） 46