7.7 第31讲 晶体的结构分析与计算（课件PPT）-【金版新学案】2026年高考化学高三总复习大一轮复习（广东专版）

该高中化学高考复习课件聚焦“晶体的结构分析与计算”专题，覆盖晶胞粒子数（均摊法）、配位数、晶胞参数（密度、空间利用率）及原子分数坐标等核心考点，对接高考评价体系，通过2024-2025年广东卷、全国甲卷等真题分析，明确粒子数计算、密度推导为高频考点，归纳化学式推断、配位数判断等常考题型。 课件亮点在于“真题精讲+重点强化+素养提升”，如以2024全国甲卷PbS晶胞为例，拆解密度计算“粒子数-质量-体积-单位换算”四步法，培养科学思维与模型建构能力。特设原子分数坐标投影图专项训练，结合课时测评中的易错点（非长方体晶胞均摊），助力学生掌握解题逻辑，教师可依托体系化内容实现精准复习指导。

第31讲　晶体的结构分析与计算 第七章　物质结构与性质 高三一轮复习讲义 广东专版 1.了解晶胞的概念及其判断方法。 2.掌握均摊法计算的一般方法，能根据晶胞中微粒的位置计算晶胞 的化学式。 3.掌握晶体密度与晶胞参数计算的一般步骤。 复习目标 考点一　晶胞中粒子数与配位数的计算 考点二　晶胞参数计算 内容索引 课时测评 重点强化 考点一 晶胞中粒子数与配位数的计算 返回 1.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法 (1)原则 晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。 必备知识 整合 (2)实例 ①平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算 ②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定 正三 棱柱   正六 棱柱   平面型   石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占____ 2.晶胞中粒子配位数的计算 一个粒子周围最邻近的粒子的数目称为配位数，它反映了晶体中粒子排列的紧密程度。 (1)晶体中原子(或分子)的配位数：若晶体中的微粒 为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。常见晶胞的配位数如下： 简单立方：配位数为6 面心立方：配位数为12 体心立方：配位数为8       (2)离子晶体的配位数：指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。 以NaCl晶体为例 ①找一个与其他离子连接情况最清晰的离子，如图中心的灰球(Cl－)。 ②数一下该离子周围距离最近的异种电性离子数，如图标数字的面心白球(Na＋)。确定Cl－的配位数为6，同样方法可确定Na＋的配位数也为6。 考向1　各类晶胞的分析应用 1.(2024·佛山一模节选)银铈合金是优良的导电材料，一种银铈晶体结构单元如图(a)所示： 关键能力 提升 ①将该结构单元示意图(b)补充完全。 根据图(a)可以看出，Ce在前面的左下、右上两个顶点，Ag在剩下的6个 顶点和6个面心，所以结构单元示意图(b)补充完全为 ； ②该晶体的化学式为__________。 Ag15Ce Ce在顶点，均摊为2×＝，Ag在剩下的6个顶点和6个面心，均摊为6×＋6×＝，所以化学式为Ag15Ce。 2.如图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为＋2价，G为－2价，则Q的化合价为__________。 ＋3价 R：8×＋1＝2；G：8×＋8×＋4×＋2＝8；Q：8×＋2＝4； R、G、Q的个数之比为1∶4∶2，则其化学式为RQ2G4。由于R为＋2价，G为－2价，所以Q为＋3价。 3.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是 A.3∶9∶4 B.1∶4∶2 C.2∶9∶4 D.3∶8∶4 √ A粒子数为6×＝； B粒子数为6×＋3×＝2； C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比为1∶4∶2。 4.(2025·韶关一模)镧系元素合金在材料、能源方面应用广泛。某储氢合金的晶体结构及俯视图分别如图(a)、(b)所示，则Ni原子在晶胞中的位置是面上和_____________，制取该合金时，理论上需要单质La、Ni的物质的量之比为______。 体心(或体内) 1∶5 由储氢合金的晶体结构及俯视图可知，Ni原子在晶胞中的位置是面上和体心(或体内)，个数为12×＋4＝10，La位于顶点和棱上，个数为4×＋4×＋2×＋2×＝2，则制取该合金时，理论上需要单质La、Ni的物质的量之比为1∶5。 5.(2024·惠州一模节选)一种镧镍储氢合金LaNix晶体的结构单元如图所示，“电解2”产生的H2与其结合后形成LaNixH6(H2进入合金后解离成氢原子并填充在晶胞空隙中，晶胞体积不变)。 ①该晶体结构单元LaNix中，x＝_____，La的配位数为_____。 5 18 由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的镧原子个数为12×＋2×＝3个，位于面上和体内的镍原子个数为18×＋6＝15，则镧镍储氢合金的化学式为LaNi5，所以x＝5；晶胞中镧原子与同层和上下层的镍原子距离最近，则镧原子的配位数为18； ②1 mol该晶胞可以储存_____mol H2。 9 由①可知，晶胞中含有3个LaNi5，由化学式LaNi5H6可知，1 mol该晶胞可以储存氢气的物质的量为1 mol×3×6×＝9 mol。 考向2　晶胞中粒子配位数计算 6.(2024·广东大湾区一模)近年来，研究人员发现含钒的锑化物在超导方面表现出潜在的应用前景。某含钒的锑化物晶胞如图1所示，晶体中包含由V和Sb组成的二维平面如图2。 该含钒的锑化物化学式为_________，钒原子周围紧邻的锑原子数为___。 CsV3Sb5 6 由该化合物的晶胞可知，Cs位于顶点，含有8×＝1个，Sb位于棱上和晶胞内有4＋4×＝5个，V位于面上和晶胞内，含有1＋4×＝3个，所以该含钒锑化物的化学式CsV3Sb5；晶胞中体心的钒原子填充在锑原子构成的八面体空隙中，周围紧邻的锑原子数为6。 7.如图是一种由Y(与Sc同族)、Fe、Ba、O组成的晶体，晶胞棱上的球代表Ba，顶点的球代表Y。四方锥中心和八面体中心的球代表Fe，其余小球代表O。 (1)该晶体的化学式为______________。 YBa2Fe3O8 Y：8×＝1；Ba：8×＝2；Fe：3；O：12×＋2＝8； 所以化学式为YBa2Fe3O8。 (2)其中Y的配位数为____。 8 返回 考点二 晶胞参数计算 返回 1.晶胞参数 晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示，包括晶胞的3组棱长a、b、c和3组棱相互间的夹角α、β、γ，即晶格特征参数，简称晶胞参数。 2.晶体结构的相关计算 (1)空间利用率＝×100％。 (2)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组计算公式(设棱长为a) ①面对角线长＝a。 ②体对角线长＝a。 ③体心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 ④面心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 必备知识 整合 3.宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系 1.(2024·肇庆一模)某稀土金属氧化物的立方晶胞如图所示，则该氧化物的化学式为______，距离RE原子最近的O原子有____个。若M(晶胞)＝M g/mol，晶胞边长为a nm， NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为__________ g/cm3(列出计算式)。 关键能力 提升 REO2 8 ×1021 根据晶胞图可知1个晶胞中RE：8×＋6×＝4， O：8，两种原子个数比为1∶2，化学式为REO2；距离RE原子最近的O原子有8个；M(晶胞) ＝M g/mol，晶胞边长为a nm，1个晶胞的体积为a3 nm3＝a3×10－21 cm3，晶胞的密度ρ＝＝ g/cm3。 2.(2025·广东高三四校)(1)基态Te原子价层电子排布式为_______。Se的Se原子杂化类型为_____，SeO3空间结构为__________。 5s25p4 sp3 平面三角形 Te是第五周期第ⅥA族元素，主族元素价电子数等于最外层电子数，所以基态Te原子的价电子排布式为5s25p4 ；Se的中心原子Se原子的孤电子对数为＝1，价层电子对数为1＋3＝4，故Se原子杂化类型为sp3杂化，空间结构为三角锥形，SeO3的中心原子Se原子的孤电子对数为＝0，价层电子对数为3＋0＝3，为sp2杂化，空间结构为平面三角形； (2)氮化镓也是一种优良的半导体材料，GaN晶体的一种立方晶胞如图所示。该晶体中与Ga原子距离最近且相等的N原子个数为_____。该晶体密度为ρ g·cm－3，GaN的 式量为Mr，则晶胞边长为____________nm(列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。 4 ×107 从图中可知，该晶体中与Ga原子距离最近且相等的N原子个数为4，根 据均摊法，该晶胞中N原子个数为4，Ga原子个数为×8＋×6＝4，设晶胞边长为a nm，则ρ＝ g/cm3，则a＝×107 nm。 3.(2023·北京卷)MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、 b nm、c nm，结构如图所示。 晶胞中的[Mg(H2O)6]2＋个数为_____。已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是 M g·mol－1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为___________g·cm－3 (1 nm＝10－7 cm)。 4 ×1021 由晶胞结构可知，1个晶胞中含有8×＋4×＋2×＋1＝4个[Mg(H2O)6]2＋，含有4个S2；该晶体的密度ρ＝＝ g·cm－3。 1.(2024·湖北卷)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。下列说法错误的是 A.Ⅰ为18K金 B.Ⅱ中Au的配位数是12 C.Ⅲ中最小核间距Au-Cu＜Au-Au D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1 高考真题 感悟 √ 24K金的质量分数为100％，则18K金的质量分数为×100％＝75％，Ⅰ中Au和Cu原子个数比值为1∶1，则Au的质量分数为×100％≈ 75％，A正确；Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，Au的配位数指距离最近的Cu，Cu处于面心处，类似于二氧化碳晶胞结构，二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳有12个，则Au的配位数为12，B正确； 设Ⅲ的晶胞参数为a，Au-Cu的核间距为a，Au-Au的最小核间距也为 a，最小核间距Au-Cu＝Au-Au，C错误；Ⅰ中，Au处于内部，Cu处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1∶1；Ⅱ中，Au处于立方体的八个顶点，Cu 处于面心，其原子个数比为8×∶6×＝1∶3；Ⅲ中，Au处于立方体的面心，Cu处于顶点，其原子个数比为6×∶8×＝3∶1；D正确。 2.(2024·广东卷节选)一种含Ga、Ni、Co元素的记忆合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比Co∶Ga∶Ni＝__________，其立方晶胞的体积为_____nm3。 2∶1∶1 8a3 合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元，取Ga为晶胞顶点，晶胞面心也是Ga，Ni处于晶胞棱心和体心，Ga和Ni形成类似氯化钠晶胞的结构，晶胞中Ga和Ni形成的8个小正方体体心为Co，故晶胞中Ga、Ni个数为4，Co个数为8，粒子个数最简比Co∶Ga∶Ni＝2∶1∶1，晶胞棱长为两个最近的Ga之间(或最近的Ni之间)的距离，为2a nm，故晶胞的体积为8a3 nm。 3.(2023·广东卷节选)由CoCl2可制备AlxCoOy晶体，其立方晶胞如图。Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整数，则Co在晶胞中的位置为_______；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为_____。 体心 12 由CoCl2可制备AlxCoOy晶体，其立方晶胞如图。x、y为整数，根据图中信息Co、Al都只有一个原子，而氧(白色)原子有3个，Al与O最小间距大于Co与O最小间距，则Al在顶点，因此Co在晶胞中的位置为体心；晶体中一个Al周围与其最近的O原子，以顶点Al分析，面心的氧原子一个横截面有4个，三个横截面共12个，因此晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为12。 4.(2024·全国甲卷)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___。设NA为 阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为__________________ g·cm－3(列出计算式)。 6 由PbS晶胞结构图可知，该晶胞中有4个Pb和4个S，距离每个原子周围最近的原子数均为6，因此Pb的配位数为6。设NA为阿伏加德罗常数的值，则NA个晶胞的质量为4×(207＋32) g，NA个晶胞的体积为NA×(594×10－10 cm)3，因此该晶体密度为 g·cm－3。 5.(2024·新课标卷)镍的晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为a3，镍原子 半径为_____。 a 铜晶胞示意图为 ，镍的晶胞结构类型与铜的相同，则镍原 子半径为晶胞面对角线长度的，因为晶胞体积为a3，所以晶胞棱长为a，面对角线长度为a，则镍原子半径为a。 6.(2024·浙江1月选考) 某化合物的晶胞如图，其化学式是___________，晶体类型是_________。 CrCl2·4H2O 分子晶体 由晶胞图可知，化学式为CrCl2·4H2O；构成晶胞的粒子为CrCl2·4H2O分子，故为分子晶体。 返回 重点强化14 原子分数坐标 投影图 返回 1.构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型 重点精讲 从最简单的晶胞——简单立方堆积的晶胞模型入手，构 建坐标原点、坐标轴和单位长度立体几何模型。 简单立方堆积的晶胞中8个顶点的微粒是__________的， 因此可以__________________为坐标原点；以立方体的 ______________构建坐标轴，以_________为1个单位长 度；由此可得如图所示的坐标系。其他晶胞也可以采用这种方式构建，如六方最密堆积模型的晶胞按此法构建x轴和y轴，只不过夹角不是90°，而是_______或______。 完全一致 任意选择一个原子 三个棱延长线 晶胞边长 120° 60° 2.简单立方体模型的原子分数坐标与投影图 (1)原子分数坐标：原子2为(0，0，0)，所以其他顶点的分数坐标为 1___________，3___________，4___________，5___________，6___________，7___________，8___________。 (2)xy平面上的投影图为___________。 (1，0，0) (0，1，0) (1，1，0) (1，0，1) (0，0，1) (0，1，1) (1，1，1) 3.体心立方晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图 (1)原子分数坐标：1～8的分数坐标为1___________，2___________，3___________，4___________，5___________，6___________，7___________，8___________，9的分数坐标为。 (2)xy平面上的投影图为__________。 (1，0，0) (0，0，0) (0，1，0) (1，1，0) (1，0，1) (0，0，1) (0，1，1) (1，1，1) 4.面心立方晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图 (1)原子分数坐标：0(0，0，0)，1和2_______________________，3和4 _____________________ ，5和6 ______________________ 。 (2)xy平面上的投影图如图所示 。 5.金刚石晶胞结构模型的原子分数坐标与投影图 (1)若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的分数坐 标分别为______ 、、、。 (2)xy平面上的投影图为__________。 (3)沿体对角线的投影图为__________。 1.(2024·河北卷)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a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A.该铋氟化物的化学式为BiF3 B.粒子S、T之间的距离为a pm C.该晶体的密度为 g·cm－3 D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 强化训练 √ 根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个 晶胞中含有1＋12×＝4个Bi，含有8＋8× ＋6×＝12个F，故该铋氟化物的化学式 为BiF3，故A正确；将晶胞均分为8个小立方体，由晶胞中MNPQ点的截 面图可知，晶胞体内的8个F－位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，令N的原子分数坐标为(0，0，1)，与Q、M均在同一条棱上的 F－的原子分数坐标为(1，0，0)，则T的原子分数坐标为， S的原子分数坐标为，所以粒子S、T 之间的距离为 ×a pm＝a pm，故B正确；由A项分析可知，每个晶胞中有4个Bi3＋、12个 F－，晶胞体积为(a pm)3＝a3×10－30 cm3，则晶体密度为ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3，故C正确；以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，有8个，故D错误。 2.(2022·广东卷节选)我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该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 根据晶胞结构得到K有8个， 有8×＋6×＝4个，则X的化学式为K2SeBr6。 ②设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρ g·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)。 ××107 设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρ g·cm－3，设晶胞参数为a nm，得到ρ＝＝＝ρ g·cm－3，解得a＝×107 nm，X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半即××107 nm。 3.(2024·山东卷)Mn的某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为________。 当MnOx晶体有O原子脱出时，出现O空位，Mn的化合价_______(填“升高”“降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是_____(填标号)。 A.CaO B.V2O5 C.Fe2O3 D.CuO MnO2 降低 A 由均摊法得，晶胞中Mn的数目为1＋8×＝2，O的数目为2＋4×＝4，即该氧化物的化学式为MnO2；MnOx晶体Mn的化合价为＋2x，有O原子脱出时，出现O空位，即x减小，则Mn的化合价降低；CaO中Ca的化合价为＋2价、V2O5中V的化合价为＋5价、Fe2O3中Fe的化合价为＋3价、CuO中Cu的化合价为＋2价，其中CaO中Ca的化合价下降只能为0，其余可下降得到比0大的价态，说明CaO不能通过这种方式获得半导体性质。 4.(2024·甘肃卷)某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示，沿x轴方向的投影为图乙，晶胞底面显示为图丙，晶胞参数a≠c，α＝β＝γ＝90°。图丙中Ca 与N的距离为______pm；化合物的化学式是__________，其摩尔质量为 M g·mol－1，阿伏加德罗常数的值是NA，则晶体的密度为___________ g·cm－3(列出计算表达式)。 a Ca3N3B ×1030 图丙中，Ca位于正方形顶点，N位于正 方形中心，故Ca与N的距离为a pm； 由均摊法可知，晶胞中Ca的个数为 8×＋2＝3，N的个数为8×＋2× ＝3，B的个数为4×＝1，则化合物的化学式是Ca3N3B；其摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常数的值是NA，晶胞体积为a2c× 10－30 cm3，则晶体的密度为×1030 g·cm－3。 5.(2023·全国乙卷)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如图所示，晶胞中含有____个Mg。 该物质化学式为________，B—B最近距离为_____。 1 MgB2 a 结合投影图可知，晶体结构图中实线部分为1个晶胞，该晶体结构中含有3个晶胞，故1个晶胞中Mg位于晶胞顶点，数目为×8＝1，则1个晶胞中有1个Mg；有2个B位于晶胞体内，B原子数目为2，故该物质的化 学式为MgB2；如图 ，B位于边长为a的正三角形的中心，故 B—B的最近距离为a××2＝a。 6.(2024·广州二模节选)Na2CrO4的一种晶胞如图1，沿z轴方向的投影如图2，其中氧原子不在图中标注，Cr位于晶胞面上及晶胞内。 ①每个晶胞中含有Na＋的个数为____。 8 由晶胞结构可知，晶胞中钠离子位于顶点的个数为8、位于面上的个数为6，位于棱上的个数为4，位于体内的个数为3，则钠离子个数为8×＋6×＋4×＋3＝8； ②晶胞中位于晶胞顶角及体心的Na＋的距离为______________nm(用含a、b、c的式子表示)。 由晶胞结构可知，晶胞的面对角线为 nm，则体对角线为 nm，晶胞中位于晶胞顶角及体心的钠离子的距离为体对角线的，则距离为 nm。 7.(2024·湖南衡阳一模)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。图中原子1的坐标为， 则原子2和3的坐标分别为______________、______________。 题图中原子1的坐标为，则坐标系是 ，原子 2、3在晶胞内。从晶胞内的2、3点分别向x、y、z轴上作垂线，即可得出2、3两点的原子分数坐标分别为。 8.(2024·山东济南模拟)XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数 如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有____个 XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表 示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点 原子的分数坐标为。已知Xe—F键长为r pm， 则B点原子的分数坐标为______________。 2 图中大球的个数为8×＋1＝2，小球的个数为8× ＋2＝4，根据XeF2的原子个数比可知大球是Xe原子， 小球是F原子，该晶胞中有2个XeF2分子；由A点坐标 知该原子位于晶胞的中心，且每个坐标系的单位长度 都记为1，B点在棱的处，其坐标为。 9.(2024·广州一模节选)层状LiCoO2的结构如图所示，层状LiCoO2中一个Co周围与其最近的O的个数是___；以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中原子1的坐标为(0，0，0)，则原子2和原子3 的坐标分别为____________、____________。 6 (0，0，) (0，1，) 由层状结构可知，位于六棱柱顶点的钴原子与位于 柱内的氧原子距离最近，则一个钴原子周围与其最 近的氧原子的个数是6；取六棱柱的为1个晶胞，由 晶胞结构可知，位于六棱柱顶点的1号原子位于晶胞 的顶点，2号位于同条棱的处，3号原子相对于原子 1在y和z方向发生了位移，位移分别为晶胞的一条底边长和晶胞高度的，由原子1的坐标为(0，0，0)可知，原子2和原子3的坐标分别为(0，0，)、(0，1，)。 返回 课 时 测 评 返回 1.(4分)(2023·湖南卷)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 A.晶体最简化学式为KCaB6C6 B.晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个 C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面 D.晶体的密度为 g·cm－3 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 由题图可知，晶胞中K处于顶点，数目为×8＝1，Ca 在晶胞的体心，数目为1，B在晶胞的面上，数目为× 12＝6，C也在晶胞的面上，数目为×12＝6，故晶体的 最简化学式为KCaB6C6，A项正确；由晶胞图可知，与 Ca2＋最近且距离相等的K＋有8个，而晶胞中Ca2＋ 、K＋数目之比为1∶1，故与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个，B项正确；结合题图可知，B、C原子围成的多面体，有6个面位于晶胞的六个面上，上半部分和下半部分还各有4个面，故该多面体共有14个面，C项错误；该晶胞的摩尔质量为217 g·mol－1，晶胞体积为(a×10－10)3 cm3，故晶体密度为 g·cm－3，D项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 2.(4分)(2025·广东名校模拟节选)一种碳溶解在铁单质中形成合金的晶胞如图所示，则该物质的化学式为_________，若晶体密度为ρ g/cm3，则晶胞中最近的两个碳原子的距离 为________________ pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示，写出计算式即可)。 FeC ××1010 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 铁位于晶胞的顶点和面心，数目为8×＋6×＝4个， C位于棱心和体心，数目为12×＋1＝4个，则该物质 的化学式为FeC，若晶体密度为ρ g/cm3，晶胞的体积 V＝ cm3，晶胞的参数为×1010 pm，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为面对角线的一半，即××1010 pm。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 3.(4分)(2025·广东名校模拟节选)纳米氧化镍(NiO) 在工业上用作催化剂、半导体等原料。已知NiO的 晶胞如下图所示： 若A坐标参数为(0，0，0)，B为(1，1，0)，则C坐 标参数为__________。其中Ni原子位于O原子围成的________空隙中(填“四面体”“立方体”“八面体”)。 八面体 根据NiO晶胞结构图，C处于晶胞右侧面面心，结合A和B坐标参数，C坐标参数为；其中Ni原子位于O原子围成八面体空隙中。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 4.(6分)(2024·江门一模节选)由Li2CO3进一步制得的Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。 ①O2－在晶胞中的位置为___________________； 立方体的顶点和面心 化学式中Li2O的Li＋和O2－的个数比为2∶1，根据观察并计算，O2－应该是在立方体的顶点和面心，Li在立方体的体内； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 ②设阿伏加德罗常数的值为NA。晶胞Li2O的密度为 b g·cm－3，则晶胞参数 (棱长)为_____________pm。 ×1010 设晶胞参数(棱长)为a pm，b＝＝，由此可得a＝×1010 pm。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 5.(6分)(2024·广州天河区模拟节选)Sc的一种氢化物晶胞结构如图，晶体中H周围与其最近的Sc的个数为_____。NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为a nm，则该晶胞的密度 为_____________g·cm－3。 4 ×1021 Sc的一种氢化物晶胞结构如图，晶体中H周围与其最近的Sc的个数为4，晶胞中分摊法得到，Sc个数＝8×＋6×＝4，H个数为8，表示的氢化物为H8Sc4， NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞质量为m＝ g，晶胞参数为a nm，晶胞体积为V＝(a×10－7)3 cm3，则该晶胞的密度ρ＝＝×1021 g/cm3。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 6.(6分)(2024·汕头一模节选)一种含镓的药物合成方法如图所示： ①化合物Ⅰ中环上N原子的杂化方式为______。 sp2 化合物Ⅰ中环为吡啶环，与苯环类似，为平面结构，则N原子的杂化方式为sp2。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 ②化合物Ⅱ中Ga的配位数为_____，x＝_____。 6 1 由图可知，化合物Ⅱ中Ga与6个原子配位，则配位数为6，4个COOH各失去1个H后显－1价，Ga为＋3价，故化合物Ⅱ整体带1个单位的负电荷，故x＝1。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 7.(6分)(2024·深圳一调节选)某种掺杂CaO的ZrO2晶胞如 图所示，Ca位于晶胞的面心。 ①晶体中每个O周围与其最近的O个数为_____。 6 由晶胞图可知，此晶体中每个O周围与其最近的O个数为6个； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 ②已知该晶胞为立方晶胞，晶胞中O与Zr的最小间距为 a nm，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)。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 已知该晶胞为立方晶胞，晶胞中钙离子在面心，有×2＝ 1个，O离子在晶胞的体内，有8个，锆离子在顶点有8个， 面心有4个，总共有×8＋×4＝3个，晶胞中O与锆的最 小间距为a nm，晶胞边长的一半设为x，得到＋＝a2，计算得到x＝ nm，则晶胞的边长为 nm，设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 ③下图所示结构( )与上述晶胞结构不一致的是___(填标号)。 D 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 8.(6分)(2025·东莞佛山联考一节选)铜铟镓硒晶体(化学式为CuInxGaySe2)和铜铟硒晶体(化学式为CuInSe2)是同一类型的晶胞结构，铜铟镓硒晶体可以看作是铜铟硒晶体中部分In被Ga取代。一种铜铟镓硒的晶胞结构如图所示。 ①该晶体中，距离Cu最近且等距的Se的个数为_____。 4 以面心的Cu为研究对象，与其距离最近的4个Se构成了正四面体，则距离Cu最近且等距的Se的个数为4； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 ②若该晶体中In与Ga的个数比为3∶2，则y＝______(填数值)；CuInxGaySe2的式量用Mr表示，NA为阿伏加德 罗常数的值，则该晶体密度为______________g·cm－3(列出计算式)。 0.4 铜铟镓硒晶体可以看作是铜铟硒晶体中部分In被Ga取代，则In和Ga总个数为1，In与Ga的个数比为3∶2，则y＝0.4；晶胞中Cu原子个数为8×＋4×＋1＝4，CuInxGaySe2的式量用Mr表示，则晶胞的质量为 g，晶胞体积为a2b×10－30 cm3，则晶胞密度为 g·cm－3。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 9.(6分)(2025·湛江一模节选)磷化铟晶体的载流子迁移率大，可用于制造高速电子器件，如高速晶体管和高电子迁移率晶体管。磷化铟的立方晶胞(晶胞参数为a pm)如下图所示，其化学式为______；以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，图中 a原子的分数坐标为，则b原子的分数坐标为__________；设NA 为阿伏加德罗常数的值，则其晶体的密度为____________g·cm－3。 InP 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 P原子位于立方晶胞的顶角和面心，1个晶胞中含有P的个数为8×＋6×＝4，In都位于内部有4个，化学式为InP；b的原子分数坐标 ；晶体的密度为ρ＝＝ g/cm3＝ g/cm3。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 10.(6分)(2024·深圳二调节选)通过掺杂硅可将锗单质转化为不同掺杂比例的硅锗合金，锗及硅锗合金的立方晶胞如图所示。 ①锗晶体中一个Ge周围与其最近的Ge的个数为____。 4 由图可知，锗晶体中一个Ge周围与其最近的Ge的个数为4； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 ②若硅锗合金ⅰ的晶胞边长为a pm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则硅 锗合金ⅰ晶体的密度为______________________________________g·cm－3 (列计算式)。 或或×1030 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 由均摊法得，1个硅锗合金ⅰ晶胞中含有Si原子个数为2×＝1，Ge原子的个数为4＋8×＋4×＝7，晶胞边长为a pm，则硅锗合金ⅰ晶体的密度为； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 ③硅锗合金ⅱ沿晶胞对角面取得的截图为_____(填标号)。 C 由硅锗合金ⅱ的晶胞结构图可知，沿晶胞对角面取得的截图为C。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 11.(6分)(2025·广东六名校联考节考)一定温度下，V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到偏钒酸钠。偏钒酸钠阴离子呈现如图1所示的无限链状结构。碳化钒主要用于制造钒钢及碳化物硬质合金添加剂，其晶胞结构如图2所示。 ①偏钒酸钠的化学式为__________。 NaVO3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 阴离子中，每个 含有V数目：1，氧数目：2＋2×＝3，阴离子为V，V为＋5价，O为－2价，Na为＋1价，可知偏钒酸钠的化学式为NaVO3； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 ②碳化钒晶胞中与碳原子距离最近且相等的碳原子个数为_____。 碳化钒晶胞中以体心的碳原子为例，与体心碳原子距离最近且相等的碳原子在12条棱上，则碳原子距离最近且相等的碳原子个数为12个； 12 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 ③若碳化钒合金的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数值为NA，则晶胞参数 为___________nm。 ×107 设晶胞参数为a nm，1 mol晶胞的质量为63×4 g，1 mol晶胞的体积为NAa3nm3，则ρ＝，a＝×107。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 谢 谢 观 看 晶体的结构分析与计算 $