3.1.2晶胞的有关计算 导学案 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

晶胞的密度计算、配位数、原子坐标导学案 一、晶胞密度计算： 1.正确应用均摊法确定一个晶胞中包含的各粒子的数目（N） 2.抓住一个基本关系式：n==== (其中a为正方体的棱长或晶胞参数)，则晶体密度★=g/cm3。在求算a时注意单位的换算1nm=10-9m=10-7cm 1pm=10-12m=10-10cm 例题1.已知金属钋是体心立方紧密堆积,钾原子半径为r cm,计算：钾晶胞棱长为a；金的密度钾的密度为ρ 简单立方晶胞 例题2.已知金属金是面心立方紧密堆积，金原子半径为r cm，计算：金晶胞棱长为a；金的密度为ρ。 面心立方晶胞 例题3.已知金属钾是体心立方紧密堆积,钾原子半径为r cm,计算：钾晶胞棱长为a；金属钾的密度为ρ。体心立方晶胞 练习1.金刚石晶胞结构如图所示，回答下列问题。 (1) 一个金刚石晶胞中含有__________________个碳原子 (2) (2)已知晶胞参数为a pm，则金刚石的密度为________ _____ g·cm－3 (3) 碳原子的半径为r，则a、r有什么关系？ 2. 氯化铯的晶胞结构如图，Cs＋核间距为a cm，氯化铯的相对分子质量为Mr，NA为阿伏加德罗常数的值， 则氯化铯晶体的密度是 2、 拓展—晶胞中原子坐标参数 1.一般以坐标轴所在立体图形的棱长 为1个单位。 2.从原子所在位置分别向x、y、z 轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。 【例题】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，如图中原子1的坐标为 ，则原子2和3的坐标分别为_________、__________。 3、 拓展—晶胞中微粒配位数的计算 配位数：在晶体中与某个原子（或离子）距离最近且相等的其他原子（或离子）的个数 方法： 例：在NaCl晶体中，每个Na＋周围最近距离的Cl－有___个； 每个Cl－周围最近距离的Na＋有___个。 在NaCl晶体中，每个Na＋周围最近距离的Na＋有____个， 在NaCl晶体中，每个Cl－周围最近距离的Cl－有____个 NaCl的晶胞模型如图，Na＋配位数为 ___ ，Cl－配位数为____ 练习1、某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是____________，在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为________个、________个。 规律： 简单立方堆积，配位数 。 面心立方堆积，配位数 。体心立方堆积，配位数为 。 课后习题 1.硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为 ；若该晶胞边长为a pm，NA代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞密度为 。 2.过渡金属的氮化物因其优异的催化性能(加氢处理、光和电化学催化等)受到了广泛关注。贵金属钼(Mo)的氮化物可用作将N2还原为氨反应的催化剂,其立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为 a nm,则该晶体的化学式为　　　 　,晶体的密度为　　　　(列出计算式) g· cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值)。  3..铁的一种硫化物的晶胞如图所示。已知晶胞的边长为n pm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A.晶胞中Fe2+的个数为4 B.在中,x=2 C.ef的距离为 n pm D.该晶体的密度为 g·cm-3 4.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各粒子的位置,称作原子分数坐标。某氮化铁的晶胞结构如图所示: (1)在晶胞中,原子分数坐标A为(0,0,0),B为(　　,,),C为(0,1,1),则D为　　　　。  (2)若该晶体的密度是ρ g·cm-3,则晶胞中两个最近的Fe的核间距为　　　 (用含NA、ρ的代数式表示,不必化简)。  5.CaF2的晶胞为立方晶胞,结构如图所示。 (1)CaF2晶胞中,Ca2+的配位数为　 。  (2)“原子坐标参数”可表示晶胞内部各原子的相对位置,已知A、B两点的原子坐标参数 如图所示,则C点的原子坐标参数为(　　　,　　　,)。  课后习题答案： 1. 4 2. Mo2N　 3.【答案】 D 【解析】 在晶胞中,含Fe2+的个数为12×+1=4,含的个数为8×+6×=4,则硫化物的化学式为FeS2。由分析可知,A正确;硫化物的化学式为FeS2,根据化学式中正、负化合价的代数和为零,可得中x=2,B正确;在晶胞中,ed间的距离为n pm,df间的距离为 pm,则ef的距离为 pm=n pm,C正确;该晶体的密度为= g·cm-3,D错误。 4.(1)　(1,,)　(2)× cm 【解析】 (1)由图可知,在晶胞中,B位于体心,原子分数坐标为(,,),D位于面心,原子分数坐标为(1,,)。 (2) 根据均摊法可知,题给晶体的化学式为Fe4N,若该晶体的密度是ρ g·cm-3,则晶胞的边长为 cm,晶胞中两个最近的Fe的核间距为面对角线长的一半,即为× cm。 5. (1)8 (2)　 【解析】 (1)以面心Ca2+为研究对象,在一个晶胞中连接4个F-,通过该Ca2+可形成2个晶胞,所以与该Ca2+距离相等且最近的F-共有8个,因此Ca2+的配位数是8。 (2)观察A、B、C的相对位置,可知C点的x轴坐标是,y轴坐标是,z轴坐标是。 学科网（北京）股份有限公司 $