第6章 第7讲 晶胞及常见晶体的结构模型(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·化学(鲁琼版 不定项)
第7讲 晶胞及常见晶体的结构模型
1.了解晶胞的概念及其判断方法。 2.理解均摊法思想,能根据晶胞中微粒的位置计算晶体的化学式。 3.掌握常见晶体的结构模型。
考点一 晶胞及均摊法计算
1.晶胞的概念及特点
(1)概念:描述晶体结构的基本单元。晶体中晶胞“无隙并置”排列。
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。
(2)特点:晶胞是8个顶角相同、三套各4根平行棱分别相同、三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体。
2.晶胞中微粒数目的计算——均摊法
(1)原则
晶胞任意位置上的一个原子如果被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。
(2)实例
①平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算
②其他晶体结构的计算(以六棱柱晶体结构为例)
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(3)晶胞中微粒配位数的计算
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)最接近且等距的原子(或分子)的数目。常见晶胞的配位数见下表:
简单立方晶胞:配位数为6 | 面心立方晶胞:配位数为12 | 体心立方晶胞:配位数为8 |
②离子晶体的配位数:一个离子周围最近且等距的异种电性离子的数目。
1.(2024·浙江6月选考)某化合物的晶胞结构如下图所示,Cl-的配位数(紧邻的阳离子数)为________;写出该化合物的化学式:________。
解析:由晶胞结构可知,Cl-在顶点,K+在面心,Cl-的配位数为3×8×=12;根据均摊法,晶胞中K+个数为6×
=3,Cl-个数为8×
=1,O2-在体心,个数为1,该化合物的化学式为K3ClO。
答案:12 K3ClO
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2.(2025·天津卷)硫化锂晶体的晶胞如下图,晶胞中含有硫离子的数目为____________;与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为__________。
解析:根据均摊法,晶胞中含有硫离子的数目为8×+6×
=4;根据题图可知,与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为8。
答案:4 8
3.利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,下图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为________,该功能陶瓷的化学式为________。
解析:灰球有1个在体内、4个在棱上,个数为1+×2+
×2=2;白球有1个在体内、8个在顶点,个数为1+
×4+
×4=2;该晶胞中B、N个数均为2,化学式为BN。
答案:2 BN
4.将V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),也可以得到偏钒酸钠,偏钒酸钠阴离子呈现如下图所示的无限链状结构,则偏钒酸钠的化学式为________。
解析:偏钒酸钠阴离子中,每个含有1个V,2+2×
=3个O,且偏钒酸钠中,V、O、Na的化合价分别为+5、-2、+1价,则偏钒酸钠的化学式为NaVO3。
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