晶体结构2培训资料

石墨中C原子个数与 C—C键数之比为多少？
C－C共价键 分子间作用力
2020/7/31
二、晶体常见题型
（一）求晶体化学式的确定
例1（西安市竞赛题）右图所示晶体结 构是一种具有优良的压电、铁电、电 光等功能的晶体材料的最小结构单元 （晶胞）。晶体内与每个“Ti”紧邻的 氧原子数和这种晶体材料的化学式分 别是（各元素所带电荷均已略去）
（用小数表示）为 0.826
；
（3）此晶体的化学式为 Fe0.762+Fe0.163+O；
（4）与某个Fe2+或Fe3+距离最近且距离相等的O2－离
子围成的空间几何形状是 正八面体 ；
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[例3]金晶体的最小重复单元（也称晶胞）是面心立方
，即在立方体的8个顶点上各有一个金原子，各个面的
(A)8；BaTi8O12 (B)8；BaTi4O9 (C) 6；BaTiO3 (D) 3；BaTi2O3
C
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例2 1987年2月，朱经武教授等发现釔钡铜氧化物
在90K下具有超导性，若该化合物的晶胞结构如
C 下图所示，则该化合物的化学式可能为（
）
A.YBa2CuO7-x
B. YBa2Cu2O7-x
空间几何构型为(C )
A. 正四面体
B. 正六面体
C. 正八面体
D. 正十二面体
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氯化钠的晶体结构
ClNa+
每个NaCl晶胞中,平均占有 Na+：12×1/4 + 1=4 Cl-：8×1/8 + 6×1/2=4
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在NaCl晶 体的一个晶 胞中，Cl-的 个数等 于 4， Na+的个数 等于 4。
例2:据下列物质的性质，判断属于原子晶体是（ C ）
A.微溶于水，硬度小，熔点-56℃ ，固态或液态时不导电； B.熔点3410℃ ，导电性好，延展性强；
C.熔点3550℃ ，不导电，不溶于水及有机溶剂，质硬
D.熔点800℃ ，易溶于水，熔化时能导电
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在NaCl晶体中与每个Cl-吸引的几个Na+所围成的
[例2]右图为NaCl晶胞结构,已知FexO晶体晶胞结构为
NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知FexO晶体的
密度为ρ＝5.71g/cm3，晶胞边长为4.28×10－10m。
（1） FexO中的x值（精确至0.01）为 0.92
；
（2）晶体中的Fen+分别为Fe2+和Fe3+，
在Fe2+和Fe3+的总数中， Fe2+所占分数
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◆从性质上判断：
●熔沸点和硬度 高：原子晶体；中：离子晶体；低：分子晶体
●物质的导电性 固态时不导电熔融状态时能导电：离子晶体；
固态时导电熔融状态时也导电：金属晶体及石墨；
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固态时不导电熔融状态时也不导电：分子晶体、原子晶体。
例：下列性质适合分子晶体的是（ B C ）
A.熔点1070℃ ，易溶于水，水溶液能导电； B.熔点10.31℃ ，液态不导电，水溶液能导电； C.能溶于CS2，熔点112.8℃ ，沸点444.6℃ D.熔点97.81℃ ，质软，导电，密度0.97g/cm3
高三化学总复习
基本理论 晶体结构
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一 晶体类型的判断
◆从物质的分类上判断：
●离子晶体：强碱、大多数盐类、活泼金属氧化物；
●分子晶体：大多数非金属单质（金刚石、石墨、晶体硅、晶 体硼除外）及氧化物（ SiO2除外），所有的酸及非金属氢化 物，大多数有机物等。
●原子晶体：金刚石、晶体硅、晶体硼、SiO2、SiC、BN等 ●金属晶体：金属单质（液态Hg除外）及合金
共价键
范德华力
在此晶胞中，含有 —4— 个CO2分子
每个干冰晶胞中,平均占有CO2：8×1/8 +6×1/2 = 4
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干冰晶体结构示意图
在干冰晶体结构中,每个CO2分子周围与之最近且 等距离的CO2分子个数为 12 个
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石墨的晶体结构模型
石墨晶体——过渡型晶体或混合型晶体
CsCl的晶体结构空间模型
在CsCl晶 体中,每个 Cs+同时
吸引着_8_
个Cl-；每 个Cl-同时 吸引着
__8_个Cs+。
Cs+ Cl-
在CsCl晶体中,每个Cs+周围与之等距离且最近的Cs+有
_6__个；每个Cl-周围与之等距离且最近的Cl-有__6_个。
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干冰的晶体结构模型
面心上各有一个金原子（如图），每个金原子被相邻
的晶胞共用。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德 罗常数，M表示金的摩尔质量。
4 (1)金晶体中每个晶胞中含有
个金原子；
(2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球
外，还应假定 在立方体各个面的对角线上3个金原子彼
。
此两两相切
(3)一个晶胞的体积是多少？
Na＋，有 1＋12×1／4＝4 个Cl－。
（2）一定温度下，用X射线衍射法测得晶胞的 边长为a cm，求该温度下NaCl晶体的密度。
ρ＝m/V＝n·M/V＝58.5 × 4／(NA·a3) （3）若NaCl晶体的密度为ρg/cm3，则 NaCl晶
体中Na＋与Na十之间的最短距离是多少？
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(4)金晶体的密度是多少？
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（三）晶体中点、线、面的关系
[例1] C60是碳单质家族中的新成员，已知每个碳 原子与其它三个碳原子相连。请根据碳的成键方
式计算C60分子中存在 __6__0____条C—C单键； ___3_0____条C=C双键？
分析：碳原子的成键方式：每个碳原子通过4条共 价键与其它原子成键。其成键方式图为：
C. YBa2Cu3O7-x
D. YBa2Cu4O7-x
计算晶胞中各原子数：
Y：1
Ba：2
Cu：8×1/8 +8×1/4 = 3
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均摊法是研究晶体结构的常用方法，但要注意以 下题型：
例：最近科学家发现一种由钛原子 和碳原子构成的气态团簇分子，如 图所示。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，则它的化学式是（ ）
A.TiC B.Ti6C7
C.Ti14C13
D.Ti13C14
此题给出的是分子簇结构而非晶体结构，故只需数出原子的 数目即可。
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（二）晶体密度、粒子间距离的计算
[例1]右图为NaCl晶胞的结构示意图。它向三
维空间延伸得到完美晶体。试回答： （1）一个NaCl晶胞中有 8×1/8＋6×1/2＝4 个