2021届高三化学一轮大复习知识扫描——晶胞结构的分析与计算
晶体结构的分析和计算
一、晶胞对组成晶胞的各质 点的占有率
立方晶胞
体心： 1 面心： 1/2 棱边： 1/4 顶点： 1/8
有关晶体的计算
1、当题给信息为晶体中最小重 复单元——晶胞（或平面结构）中 的微粒排列方式时，要运用空间想 象力，将晶胞在三维空间内重复延 伸，得到一个较完整的晶体结构， 形成求解思路。
例1：
因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 (只 要指__出__“___C_6_0_含__3_0_个__双__键__”__即__可__,_但__答__“__因__C_6_0_含__有__双__键__”__不__行__)____.
(3)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分子所含单键数为___________. 可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90 C60分子中单键为:90-30=60
例4：
金刚石晶体中 含有共价键形成的 C原子环，其中最
小的C环上有__6___
个C原子。
巩固练习一：
石墨晶体的层状结构，层内 为平面正六边形结构（如图）， 试回答下列问题： （1）图中平均每个正六边形占
有C原子数为__2__个、占有的碳 碳键数为__3__个。
（2）层内7个六元环完全占有
的C原子数为1_4____个，碳原子
2、当题给信息为晶体中微粒 的排列方式时，可在晶体结构中 确定一个具有代表性的最小重复 单元——晶胞为研究对象，运用 点、线、面的量进行解答。
例2：
右图是石英晶 体平面示意图（它实 际上是立体的网状结 构）,其中硅、氧原 子数之比为____.
1:2
例3：Байду номын сангаас
如图直线交点处 的圆圈为NaCl晶体中 Na+或Cl-所处位置， 晶体中，每个Na+周 围与它最接近的且距 离相等的Na+个数为： ____ 12
晶体结构知识汇总及解题方法技巧
晶体结构知识汇总及解题方法技巧一、晶胞中质点得占有率在一个晶胞结构中出现得多个原子,并不就是只为这一个晶胞所独立,而就是为多个晶胞共用,所以每一个晶胞只能按比例分摊。
分摊得根本原则:晶胞任意位置上得原子如果就是被n 个晶胞所共有,则每个晶胞只能分得这个原子得n 1。
立方晶胞,顶点上得粒子占 棱上得粒子占 面上得粒子占 体心得粒子占二、常见晶胞分析1. NaCl 型⑴每个晶胞占有 个Na+, 个Cl-,即 个NaCl 粒子⑵每个Na ＋周围有 个Cl －,每个Cl －周围有 个Na ＋,与一个Na ＋距离最近且相等得Cl－围成得空间构型为 。
每个Na ＋周围与其最近且距离相等得Na ＋有 个。
⑶0、585g NaCl 晶体(0、01mol)含有 个晶胞。
⑷若已知Na+与Cl-得最短距离为a cm,则NaCl 晶体得密度为 。
2. CsCl 型⑴在CsCl 晶体中,每个Cs+周围与之最接近得且距离相等得Cs+有 个,每个Cs+周围与之最接近得且距离相等得Cl-有 个。
⑵每个晶胞占有 个CsCl 粒子。
3. 干冰型在干冰晶体中,每个CO2分子周围与之最接近得且距离相等得CO2分子有 个。
每个晶胞中含有 个CO2分子。
4. 金刚石型金刚石得网状结构中,,每个碳原子与其她4个碳原子等距离紧邻,含有由共价键形成得碳原子环,其中最小得环上有6个碳原子,每个碳原子上得任意两个C—C键得夹角都就是109°28′,其中C原子个数:C—C个数= 。
5.石英晶体在二氧化硅晶体中,一个硅原子与4个氧原子形成4个共价键,1个氧原子与2个硅原子形成2个共价键,故Si原子与O原子数目之比为。
实际上,该晶体就是由硅原子与氧原子按1:2得比例组成得立体网状晶体,没有单个分子存在。
在晶体中最小得环为十二元环,每个环占有6个Si原子与6个O原子。
6.石墨晶体结构石墨晶体就是一种混合型晶体,层内存在共价键,层间以范德华力结合,兼具有原子晶体、分子晶体得特征与特性。
高考一轮复习化学课件晶胞结构分析与计算
实际应用中注意事项
样品选择与制备
选择具有代表性的样 品，并确保样品制备 过程中不引入额外的
干扰因素。
实验条件控制
严格控制实验条件（ 如温度、湿度、光照 等），确保实验结果 的稳定性和可靠性。
数据记录与处理
02
模型构建
通过球棍模型或空间填充模型可以直观地展示氧 化锌型结构的特征。
其他复杂晶体结构概述
复杂晶体结构种类
除了上述几种典型结构外，还有 许多复杂的晶体结构，如金红石 型、尖晶石型等。
结构分析方法
对于复杂晶体结构，可以通过X射 线衍射、中子衍射等方法进行分 析和确定。
04
晶胞参数计算方法和技巧
03 分子排列
分子晶体中，分子在晶胞中的排列方式取决于分 子间的相互作用力，如范德华力、氢键等。
晶胞参数：边长、角度等
01 晶胞参数
描述晶胞大小和形状的参数，包括晶胞的边长、 角度等。
02 边长
晶胞各边之长度，常用于计算晶胞体积和密度等 物理量。
03 角度
晶胞各面之间的夹角，反映了晶胞的空间构型。
梳理知识体系，突出重点难点
01 全面梳理化学知识体系，形成知识网络，便于记
忆和提取。 02
突出重点难点知识，如化学反应原理、物质结构 、元素周期律等，加强理解和应用。
多做真题，总结规律，提高解题能力
多做历年高考真题和模拟题，熟悉试题类型和解 题思路。
总结解题规律和方法，提高解题速度和准确率。
注重实验操作和观察能力培养
注重观察能力的培养，学会从实验中获取信息和解决 问题。
加强实验操作能力训练，熟悉常见仪器的使用方法和 实验步骤。
晶胞结构的分析与计算
晶胞结构的分析与计算——晶体结构与性质章复习（第2课时）【学习目标】1.能根据分摊法确定晶体的组成；提高抽象思维能力，提升宏观辨识与微观探析的发展水平。
（重难点）2.通过典型晶胞再认识，学会利用晶胞的基本特点分析晶体中微粒配位数。
3.建立解晶胞的一般观念、思维模型，能类比迁移相关知识解决新情境新问题；提升解决复杂问题的能力。
（重难点），则晶胞中最邻近两个金属原子间的距离为？最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是？分摊法能解决哪些问题？使用分摊法时应注意什么问题？石英晶体的晶胞如图，确定其化学式的方法有哪些？晶胞中，配位情况对比CsCl晶胞数目NaCl晶胞数目CaF2晶胞数目+Ca2+配位数1.有下列某晶体的空间结构示意图。
图中●和化学式中M分别代表阳离子，图中○和化学式中N分别代表阴离子，则化学式为MN2的晶体结构为（）A B C D2.下列说法正确的是（）（N A表示阿伏加德罗常数）A.1mol冰中含有氢键的个数为2 N AB.12g石墨中含有C-C键的个数为3N AC.二氧化硅晶体中存在四面体网状结构，O处于中心，Si处于4个顶点D.密置层在三维空间堆积可得体心立方堆积和面心立方最密堆积3.氮化碳结构如下图所示，其硬度超过金刚石，下列有关氮化碳的说法不正确的是（）A.氮化碳属于原子晶体B.氮化碳中碳显－4价，氮显＋3价C.氮化碳的化学式为C3N4D.每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连4.ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。
立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0 pm．密度为（列式并计算），a位置S2－离子与b位置Zn2+离子之间的距离为pm（列示表示）5.晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（1/2，0，1/2）；C为（1/2，1/2，0）。
题型8 晶体结构的分析一轮复习与计算-11 -2024版高考化学完全解读 (含答案)
题型8 突破高考卷题型讲座晶体结构的分析与计算1.(2023·湖北武汉二中诊断)(1)硒化铬的晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm和b nm,则硒化铬的密度为g·cm-3(列出表达式即可)。
(2)一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系,其晶胞参数为a pm、a pm和2a pm,晶胞沿x、y、z的方向投影(如图所示),A、B、C表示三种不同原子的投影,设N A为阿伏加德罗常数的值,Ag2HgI4的摩尔质量为M g·mol-1,该晶体的密度为g·cm-3(用代数式表示)。
2.(2023·湖南师大附中诊断)(1)钴蓝晶体结构如图甲、图乙所示,该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成,其化学式为。
(2)金属硼氢化物可用作储氢材料。
图丙是一种金属硼氢化物氨合物的晶体结构示意图。
图中八面体的中心代表金属M原子,顶点代表氨分子;四面体的中心代表硼原子,顶点代表氢原子。
该晶体属立方晶系,晶胞棱边夹角均为90°,棱长为a pm,密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为N A。
该晶体的化学式为。
3.[2021·全国乙卷·35(4)]在金属材料中添加AlCr2颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。
AlCr2具有体心四方结构,如图所示。
处于顶角位置的是原子。
设Cr和Al原子半径分别为r Cr和r Al,则金属原子空间占有率为%(列出计算表达式)。
4.(2021·湖北卷·10)某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。
下列说法正确的是( )。
A.该晶胞的体积为a3×10-36 cm3B.K和Sb原子数之比为3∶1C.与Sb最邻近的K原子数为4a pmD.K和Sb之间的最短距离为125.(2021·重庆卷·18节选)研究发现纳米CeO2可催化O2-分解。
高三化学知识点晶胞
高三化学知识点晶胞晶胞是固体中最基本的结构单元，通过晶胞的叠加形成了整个晶体的结构。
在高三化学中，晶胞是一个重要的知识点，其中包括晶体结构的分类、晶胞的构成和晶体的性质等内容。
本文将详细介绍高三化学知识点晶胞。
一、晶体结构的分类晶体结构根据晶体中原子、分子、离子等的空间排列方式，可以分为晶格和非晶态两类。
晶格是指具有规则排列的晶体，而非晶态则是指没有规则排列的晶体。
晶体结构的进一步分类包括简单晶体结构、复式晶体结构、过渡金属复合晶体结构等。
其中简单晶体结构指的是晶体中只有一个类型的晶胞，如简单立方晶体结构、面心立方晶体结构等。
复式晶体结构是指晶体中存在多种类型的晶胞，如锌铁矿晶体结构等。
过渡金属复合晶体结构则是指晶体中的晶胞由不同类型的过渡金属离子共同构成。
二、晶胞的构成晶胞是晶体中最基本的结构单位，它由晶体中的原子、离子、分子等构成。
具体来说，晶胞由一个或多个原子、离子、分子等围成，且晶胞的排列方式决定了晶体的结构。
晶胞的构成取决于晶体中的组成元素和它们的空间排列方式。
例如，在简单立方晶体结构中，晶胞由一个原子组成，而在面心立方晶体结构中，晶胞由四个原子构成。
这些原子的排列方式决定了晶格的类型和晶胞的形状。
三、晶体的性质晶体的性质受晶体结构的影响，晶体结构的不同导致晶体具有不同的物理、化学性质。
首先，晶体具有各向异性，即晶体在不同方向上的性质不同。
这是因为晶体中的晶胞具有规则的排列方式，导致晶体在不同方向上具有不同的结构和性质。
其次，晶体的硬度、导电性等性质与晶体结构有关。
例如，金刚石是一种具有非常高硬度的晶体，这是因为金刚石的晶格结构非常坚固。
另外，金属晶体由于电子的自由运动而具有良好的导电性。
最后，晶体的光学性质也与晶体结构密切相关。
根据晶体对光的透射性，可以将晶体分为各种光学类别，如各向同性晶体和各向异性晶体等。
总结：高三化学知识点晶胞是固体结构的基本单位，通过晶胞的叠加形成了整个晶体的结构。
高三化学高考备考一轮复习题型专攻(十二)晶胞的结构课件
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
解析 根据(a)图，小圆点为Li＋，位于顶点的Li＋有8个，位于棱上的Li＋ 有4个，位于面心的Li＋有4个， 晶胞中共含有 Li＋的个数为 8×18＋4×14＋4×12＝4，所以每个晶胞中含有 LiFePO4 的单元数为 4。 由(b)图与(a)图相比知，(b)图中少了2个Li＋，一个是棱上的，一个是面 心上的，
高考必备
1.常见原子晶体结构分析 (1)金刚石 ①每个C与相邻4个C以共价键结合，形成正四面体结构 ②键角均为109°28′ ③最小碳环由6个C组成且6个C不在同一平面内 ④每个C参与4个C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2 ⑤密度＝N8A××1a23(a 为晶胞边长，NA 为阿伏加德罗常数的值)
8π2r3Cr＋r3Al
故金属原子空间占有率为
3 a2c
×100%＝8π23r3Car2＋c r3Al×100%。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
3.[2020·全国卷Ⅰ，35(4)]LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围 绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间 链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有__4_个。
A. 质量数为14的碳原子：
B. 次氯酸的电子式：
镁原子堆积方式类似金刚石，有 y＝ a。 （2）①甲烷②燃烧产物只有水，无污染；氢气不易贮存
4 故答案为：64；
①用pH试纸测得氯水的pH为2 ②不宜用瓷坩埚灼烧氢氧化钠固体
高三化学一轮复习《晶体结构与性质》第1课时
高三化学一轮复习《晶体结构与性质》第1课时[考纲要求] 能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算考点一、 晶体与晶胞(1)概念 :描述晶体结构的__________。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置常见题型1．确定晶体组成或晶胞中原子个数的计算的方法——均摊法均摊法：指每个晶胞平均拥有的粒子数目。
如：某个粒子为n 个晶胞所共有，则该粒子有1/n 属于一个晶胞。
(1)长方体形(正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献注意：①处于顶点的粒子，同时为____个晶胞共有，每个粒子对晶胞的贡献为____。
②处于棱上的粒子，同时为____个晶胞共有，每个粒子对晶胞的贡献为____。
③处于面上的粒子，同时为____个晶胞共有，每个粒子对晶胞的贡献为____。
④处于体心的粒子，则完全属于该晶胞，对晶胞的贡献为____。
(2)在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，非长方体形(正方体)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。
如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。
如石墨晶胞每一层内6个碳原子排成六边形，其顶点的1个碳原子对六边形的贡献为1/3。
在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。
练习1．科学家把C 60和K 掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图所示。
该化合物中的K 原子和C 60分子的个数比为________。
练习2 Cu 元素与H 元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如右图所示。
则该化合物的化学式为________。
练习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∶4B ．1∶4∶2C ．2∶9∶4D ．3∶8∶4常见题型2．晶胞结构(强化记忆)练习4判断下列物质的晶胞结构，将对应序号填在线上。
(1)干冰晶体；(2)氯化钠晶体(3)金刚石；(4)碘晶体；(5)氟化钙；(6)钠；(7)冰晶体；(8)水合铜离子；(9)H3BO3晶体；(10)铜晶体。
高中化学 一轮复习 晶体结构的分析与计算
课时65 晶体结构的分析与计算题型一 晶体结构的分析与方法【考必备·清单】 1．晶胞结构的分析(1)判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。
如NaCl 晶体中，Na ＋周围的Na ＋数目(Na ＋用“○”表示)：每个面上有4个，共计12个。
(2)记住常见晶体如干冰、冰、金刚石、SiO 2、石墨、CsCl 、NaCl 、K 、Cu 等的空间结构及结构特点。
当题中信息给出的某种晶胞空间结构与常见晶胞的空间结构相同时，可以直接套用该种结构。
2．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法(1)原则：晶胞中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1n。
(2)方法长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算方法如图所示：3．“均摊法”在晶胞组成计算中的应用 (1)计算一个晶胞中粒子的数目非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”，其关键仍是确定一个粒子为几个晶胞所共有。
例如，石墨晶胞：每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为13，那么一个六边形实际有6×13＝2个碳原子。
又如，六棱柱晶胞(MgB 2晶胞)中，顶点上的原子为6个晶胞(同层3个，上层或下层3个)共有，面上的原子为2个晶胞共有，因此镁原子个数为12×16＋2×12＝3个，硼原子个数为6。
(2)计算原子晶体中共价键的数目在金刚石晶体(如图所示)中，每个C 参与了4个C—C 键的形成，而在每条键中的贡献只有一半，因此，平均每一个碳原子形成共价键的数目为4×12＝2个，则1 mol 金刚石中碳碳键的数目为2N A 。
(3)计算化学式【探题源·规律】角度一：晶胞中微粒数目及晶体化学式的计算[例1] (1)(2019·全国卷Ⅱ)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。
晶胞中Sm 和As 原子的投影位置如图2所示。
2 聚焦突破(三) 关于晶胞结构的分析与计算
聚焦突破(三) 关于晶胞结构的分析与计算(2021·新高考山东卷)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。
XeF 2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XeF 2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(12 ，12 ，12 )。
已知Xe —F 键长为r pm ，则B 点原子的分数坐标为________；晶胞中A 、B 间距离d ＝______________pm 。
[解析] 图中大球的个数为8×18 ＋1＝2，小球的个数为8×14 ＋2＝4，根据XeF 2的原子个数比知大球是Xe 原子，小球是F 原子，该晶胞中有2个XeF 2分子；由A 点坐标知该原子位于晶胞的体心，且每个坐标系的单位长度都记为1，B 点在棱的r c 处，其坐标为(0，0，r c )；如图中y 是底面对角线的一半，则y ＝22 a pm ，x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2－r pm ，所以d ＝ x 2＋y 2 ＝ 12a 2＋（c 2－r ）2 pm 。
[答案] 2 (0，0，r c ) 12a 2＋（c 2－r ）2 (2021·新高考河北卷)KH 2PO 4晶体具有优异的非线性光学性能。
我国科学工作者制备的超大KH 2PO 4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。
分别用○ 、● 表示H 2PO －4 和K ＋，KH 2PO 4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H 2PO －4 、K ＋在晶胞xz 面、yz 面上的位置：(1)若晶胞底边的边长均为a pm 、高为c pm ，阿伏加德罗常数的值为N A ，晶体的密度为__________g·cm －3(写出表达式)。
(2)晶胞在x 轴方向的投影图为________(填标号)。
晶胞结构分析与计算-高考化学复习
3
则晶胞边长为
112 d·NA
cm，设 Fe 原子的半径为 r，则 4r＝
3
3×
112 d·NA
cm，r＝
3 4
3
×
d1·1N2A×107 nm。
3.立方氮化硼的硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。 立方氮化硼属于__共__价__晶体，其中硼原子的配位数为___4__。已知：立方氮化硼的密
每个Mg周围有6个B，而每个B周围有3个Mg，所以其化学式为MgB2。
(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。如图是一种链状结构的多硼 酸根，则多硼酸根离子符号为__B_O__－ 2 ___。
从图可看出，每个
单元中，都有一个 B 和一个 O 完全属于这个
单元，剩余的 2 个 O 分别被两个结构单元共用，所以 B∶O＝1∶(1＋2×12)＝1∶2， 化学式为 BO－ 2 。
晶胞中原子的空间利用率为VV′×100%＝136π×x3＋10y03×10－30×100%＝4π7x53×＋y1303d0NA dNA
×100%。
4.氮化硼是一种性能优异的新型材料，主要结构有六方氮化硼(图1)和立方氮化硼(图2)。 前者与石墨结构类似。
(1)50.0 g六方氮化硼晶体中含有六元环的数目为__2_N_A__。 根据均摊法，一个六方氮化硼晶体的六元环含有一个 N、一个 B,50.0 g 六方氮化硼 晶体中含有六元环的数目为145＋0.011×NA＝2NA。
根据晶胞结构可知晶胞中含有 Zn2＋个数为 8×18＋6×12＝4，S2－全部在晶胞内，共 4 个，其化学式是 ZnS。
根据晶胞结构可知S2－位于4个Zn2＋形成的正四面体空 隙中，S2－的配位数是4，根据化学式可判断Zn2＋的配 位数也是4。 若该晶体的密度为 d g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为 NA，则 d＝4a×3N9A7，因此该晶
晶胞结构的分析与计算
晶胞结构的分析与计算——晶体结构与性质章复习（第2课时）【学习目标】1.能根据分摊法确定晶体的组成；提高抽象思维能力，提升宏观辨识与微观探析的发展水平。
（重难点）2.通过典型晶胞再认识，学会利用晶胞的基本特点分析晶体中微粒配位数。
3.建立解晶胞的一般观念、思维模型，能类比迁移相关知识解决新情境新问题；提升解决复杂问题的能力。
（重难点），则晶胞中最邻近两个金属原子间的距离为？最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是？分摊法能解决哪些问题？使用分摊法时应注意什么问题？石英晶体的晶胞如图，确定其化学式的方法有哪些？晶胞中，配位情况对比CsCl晶胞数目NaCl晶胞数目CaF2晶胞数目+Ca2+配位数1.有下列某晶体的空间结构示意图。
图中●和化学式中M分别代表阳离子，图中○和化学式中N分别代表阴离子，则化学式为MN2的晶体结构为（）A B C D2.下列说法正确的是（）（N A表示阿伏加德罗常数）A.1mol冰中含有氢键的个数为2 N AB.12g石墨中含有C-C键的个数为3N AC.二氧化硅晶体中存在四面体网状结构，O处于中心，Si处于4个顶点D.密置层在三维空间堆积可得体心立方堆积和面心立方最密堆积3.氮化碳结构如下图所示，其硬度超过金刚石，下列有关氮化碳的说法不正确的是（）A.氮化碳属于原子晶体B.氮化碳中碳显－4价，氮显＋3价C.氮化碳的化学式为C3N4D.每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连4.ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。
立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0 pm．密度为（列式并计算），a位置S2－离子与b位置Zn2+离子之间的距离为pm（列示表示）5.晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（1/2，0，1/2）；C为（1/2，1/2，0）。
2021年高考化学一轮复习全程考点透析38晶体结构与性质课件
解析：原子晶体中共价键的键长越短，键能越大，熔、沸 点越高，则熔、沸点为金刚石＞二氧化硅＞碳化硅＞晶体硅， A 错误；组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、 沸点越高，则熔、沸点为 CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4，B 正确； 离子晶体的熔、沸点大于分子晶体，水中含有氢键，沸点比氮 气、氧气的高，则熔、沸点为 MgO＞H2O＞O2＞N2，C 错误； 熔、沸点一般为原子晶体＞金属晶体，合金的熔点比纯金属的 低，则熔、沸点为金刚石＞纯铁＞生铁＞钠，D 错误。
②离子晶体——比较离子键强弱或晶格能大小。 a.一般来说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小， 则离子间的作用力就越大，其离子晶体的熔、沸点就越高。 如熔点：MgO___>_____NaCl___>_____CsCl。
b.衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大， 形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。
①每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有 __8__个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且 紧邻的Cs＋(Cl－)有_6___个； ②如图为__8__个晶胞，每个晶胞中 含1个Cs＋、1个Cl－
(续表)
晶体
分
子 晶
干冰
体
简单 立方 金 堆积 属 晶 面心 体 立方 最密 堆积
晶体结构
晶体详解 ①8个CO2分子构成立方体且在6 个面心又各占据1个CO2分子； ②每个CO2分子周围等距且紧邻 的CO2分子有_1_2__个
典型代表Po，配位数为_6___，空 间利用率__5_2_%__
又Ag称、为AuA，1型配或位铜数型为，__典1_2_型，代空表间Cu、 利用率__7_4_%__
(续表)
晶体
体心 立方 金 堆积 属 晶 体 六方 最密 堆积
晶体结构解读与计算
晶体结构解读与晶体计算一、晶体常识1、晶体与非晶体的比较2、晶体获得的途径①熔融态物质凝固②气态物质冷却不经过液态直接凝固（凝华）③溶质从溶液中析出3、晶胞：晶胞是描述晶体结构的基本单元，数量巨大的晶胞无隙并置就构成晶体。
4、晶胞中粒子数目的计算方法：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1n。
②对于长方体或立方体，位于顶点的粒子为8个晶胞所共有，位于棱上的粒子位为4个晶胞所共有，位于面上的粒子为2个晶胞所共有，位于内部的粒子不为其他晶胞所共有。
③对于六棱柱晶胞，位于顶点的粒子为6个晶胞所共有，位于底面棱上的粒子位为4个晶胞所共有，位于侧面棱面上的粒子为3个晶胞所共有，位于面心的粒子为2个晶胞所共有，位于内部的粒子不为其他晶胞所共有。
④对于其他晶胞中的粒子视具体情况而定。
比如，石墨，每一个C 原子为三个六边形所共有。
⑤根据晶胞粒子数的计算，结合晶胞体积的计算，可以计算晶体的密度。
5、注意：具有规则几何外形的固体不一定是晶体，比如玻璃；晶胞不是从晶体中截取出来具有代表性的最小部分，而不一定是最小的平行四边形。
二、各类典型晶体的晶体模型解读1、金刚石：（1）每一个C 原子与相邻4个C 原子以共价键结合，形成正四面体构型。
（2）键角为109°28＇（3）最小环由6个C 原子组成，并且不在同一个平面上。
（4）C 原子和C —C 键的比值为1：2（5）金刚石属于面心立方晶胞，即C 原子处在立方体的8个顶点、6个面心，4个体心，每个晶胞含8个C 原子。
2、二氧化硅（1）每一个Si 原子与4个O 原子以共价键相连，形成正四面体，每一个O 原子与2个Si 原子以共价键相连；（2）O —Si —O 键角为109°28＇。
（3）最小环含12个原子，其中6个Si ，6个O ；（4）Si 与Si —O 键的比值为1：4；（5）晶胞属于面心立方，含8个Si，16个O；3、干冰：（1）晶胞属于面心立方，含4个CO2；（2）每个CO2分子与等距离紧邻的CO2有12个。
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2021届高三化学一轮大复习知识扫描——晶胞结构的分析与计算晶胞的有关计算是物质结构与性质综合试题中必考的命题点。
涉及的晶胞结构复杂多样，综合性强、难度较大。
与数学结合考查晶胞的立体结构，是考生极易失分的点。
下面分类逐一进行突破，旨在让考生学会归纳和总结、迁移与运用，提高考生识图解题能力。
强化考点(一) 晶胞参数与晶体密度间的互算1．晶胞的概述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，此即晶胞特征参数，简称晶胞参数。
如立方晶胞中，晶胞参数a ＝b ＝c ，α＝β＝γ＝90°。
2．“均摊法”突破晶胞组成的计算(1)原则：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n 个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个粒子分得的份额就是1n。
(2)方法①长方体(包括立方体)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，如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，每个六边形占有13个碳原子，一个六边形实际占有6×13＝2个碳原子。
又如，在六棱柱晶胞(如图中所示的MgB 2晶胞)中，顶点上的原子为6个晶胞(同层3个，上层或下层3个)共有，面上的原子为2个晶胞共有，因此镁原子个数为12×16＋2×12＝3，硼原子个数为6。
3．晶胞参数的计算4．晶体密度的计算[典例] (2019·全国卷Ⅰ·节选)图(a)是MgCu 2的拉维斯结构，Mg 以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu 。
图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。
可见，Cu 原子之间最短距离x ＝________pm ，Mg 原子之间最短距离y ＝________pm 。
设阿伏加德罗常数的值为N A ，则MgCu 2的密度是____________g·cm －3(列出计算表达式)。
[解析] 观察图(a)(b)可知，Cu 原子之间的最短距离为面对角线的14，即x ＝24a pm ，Mg 原子之间最短距离为体对角线的14，即y ＝34a pm 。
晶胞中含Mg ：8×18＋6×12＋4＝8，Cu ：16，故晶胞质量为8×24＋16×64N Ag ，体积为(a ×10－10)3 cm 3。
所以：MgCu 2的密度ρ＝8×24＋16×64N A a 3×10－30 g·cm －3。
[答案]24a 34a 8×24＋16×64N A a 3×10－30[过关训练]1.某晶体结构最小的重复单元如图。
A 为阴离子，在立方体内，B 为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为( )A ．B 2A B ．BA 2C ．B 7A 4D ．B 4A 7解析：选B 根据均摊法，该结构单元中含A 的个数为8，含B 的个数为8×18＋6×12＝4，B 与A 的个数之比为4∶8＝1∶2，即该晶体的化学式为BA 2。
2.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∶4D ．3∶8∶4解析：选B 图示晶胞中，含A 粒子个数为6×112＝12，含B 粒子个数为6×14＋3×16＝2，含C 粒子个数为1，N (A)∶N (B)∶N (C)＝12∶2∶1＝1∶4∶2。
3．(2020·德州模拟)“NiO”晶胞如图：(1)氧化镍晶胞中原子坐标参数A 为(0,0,0)，B 为(1,1,0)，则C 原子坐标参数为________。
(2)已知氧化镍晶胞密度为d g·cm －3，N A 代表阿伏加德罗常数的值，则Ni 2＋半径为________nm(用代数式表示)。
解析：已知氧化镍晶胞密度为d g·cm －3，设Ni 2＋半径为r nm ，O 原子半径为x nm ，晶胞的参数为a nm ，一个晶胞中含有4个NiO ，则m (晶胞)＝75×4N A g ，V (晶胞)＝a 3，则可以得到(a ×107)3·d ＝300N A ，a ＝3300N A ×d×107nm ，又因为晶胞对角线3个O 原子相切，晶胞参数a ＝2x ＋2r ，即4x ＝2a ，x ＝24a ，带入计算可得到r ＝a 2－24a ＝2－24×3300N A ×d ×107nm 。
答案：(1)(12，1,1) (2)2－24× 3300N A ·d×1074．(2020·山东新高考模拟)非线性光学晶体在信息、激光技术、医疗、国防等领域具有重要应用价值。
我国科学家利用Cs 2CO 3、XO 2(X ＝Si 、Ge)和H 3BO 3首次合成了组成为CsXB 3O 7的非线性光学晶体。
回答下列问题：(1)C 、O 、Si 三种元素电负性由大到小的顺序为________；第一电离能I 1(Si)________I 1(Ge)(填“>”或“<”)。
(2)基态Ge 原子核外电子排布式为________；SiO 2、GeO 2具有类似的晶体结构，其中熔点较高的是____________，原因是____________________。
(3)如图为H 3BO 3晶体的片层结构，其中B 的杂化方式为______；硼酸在热水中比在冷水中溶解度显著增大的主要原因是________________________________________________________________________________。
(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原子的位置，称作原子分数坐标。
CsSiB 3O 7属正交晶系(长方体形)，晶胞参数为a pm 、b pm 和c pm 。
如图为沿y 轴投影的晶胞中所有Cs 原子的分布图和原子分数坐标。
据此推断该晶胞中Cs 原子的数目为________；CsSiB 3O 7的摩尔质量为M g·mol －1，设N A 为阿伏加德罗常数的值，则CsSiB 3O 7晶体的密度为__________g·cm －3(用代数式表示)。
解析：图中Cs 原子有4个在棱上，4个在面上，1个在晶胞内，个数＝4×14＋4×12＋1＝4。
答案：(1)O>C>Si > (2)[Ar]3d 104s 24p 2 SiO 2Si 原子半径比Ge 小，Si—O 键键能大，熔点高(3)sp 2 热水中更有利于硼酸分子间氢键断裂，与H 2O 形成氢键 (4)4 4×1030MabcN A强化考点(二) 原子空间利用率的计算空间利用率＝球体积晶胞体积×100%，球体积为金属原子的总体积。
1．已知晶体密度(ρ)求空间利用率若1个晶胞中含有x 个微粒，则1 mol 晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M 为微粒的相对“分子”质量)；1个晶胞的质量为ρV g(V 为晶胞的体积)，则1 mol 晶胞的质量为ρVN A g ，因此有xM ＝ρVN A 。
晶胞体积V ＝xM ρN A ，晶胞含粒子体积V 0＝x ×43πr 3故粒子利用率＝V 0V ×100%＝x ×43πr 3xM ρN A＝4πr 3ρN A3M2．已知晶胞结构求空间利用率——以金属晶体为例(1)简单立方堆积：空间利用率＝43πr 38r 3×100%≈52%(2)体心立方堆积：空间利用率＝2×43πr 3⎝⎛⎭⎫43r 3×100%≈68%(3)面心立方最密堆积如图所示，原子的半径为r ，面对角线为4r ，a ＝22r ，V晶胞＝a 3＝(22r )3＝162r 3,1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝V 球V 晶胞×100%＝4×43πr 3162r 3×100%≈74%。
(4)六方最密堆积如图所示，原子的半径为r ，底面为菱形(棱长为2r ，其中一个角为60°)，则底面面积＝2r ×3r ＝23r 2，h ＝263r ，V 晶胞＝S ×2h ＝23r 2×2×263r ＝82r 3,1个晶胞中有2个原子，则空间利用率＝V 球V 晶胞×100%＝2×43πr 382r 3×100%≈74%。
[典例] (2016·全国卷Ⅲ·节选)GaAs 的熔点为1 238 ℃，密度为ρ g·cm－3，其晶胞结构如图所示。
该晶体的类型为________，Ga 与As 以________键键合。
Ga 和As 的摩尔质量分别为M Ga g·mol －1和M As g·mol －1，原子半径分别为r Ga pm 和r As pm ，阿伏加德罗常数值为N A ，则GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。
[解析] GaAs 的熔点为1 238 ℃，其熔点较高，据此推知GaAs 为原子晶体，Ga 与As 原子之间以共价键键合。
分析GaAs 的晶胞结构，4个Ga 原子处于晶胞体内，8个As 原子处于晶胞的顶点、6个As 原子处于晶胞的面心，结合“均摊法”计算可知，每个晶胞中含有4个Ga 原子，含有As 原子个数为8×18＋6×12＝4(个)，Ga 和As 的原子半径分别为r Ga pm＝r Ga ×10－10cm ，r As pm ＝r As ×10－10cm ，则原子的总体积为V原子＝4×43π×[(r Ga ×10－10cm)3＋(r As ×10－10cm)3]＝16π3×10－30(r 3Ga ＋r 3As )cm 3。
又知Ga 和As 的摩尔质量分别为M Ga g·mol －1和M As g·mol －1，晶胞的密度为ρ g·cm －3，则晶胞的体积为V 晶胞＝4(M Ga ＋M As )ρN A cm 3，故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为V 原子V 晶胞×100%＝16π3×10－30(r 3Ga ＋r 3As )cm 34(M Ga ＋M As )ρ N Acm3×100%＝4π×10－30×N A ρ(r 3Ga ＋r 3As )3(M Ga ＋M As )×100%。