1、常見晶體模型與晶胞運算1典型晶體模型晶體晶體結構晶體詳解4 個碳以共價鍵結（ 1）每個碳與相鄰合,形成正四周體結構金剛石（2）鍵角均為109 28（3）最小碳環(huán)由6 個 C 組成且六原子不在同一平面內（4）每個 C 參加 4 條 CC 鍵的形成,原子晶體C 原子數(shù)與 C C 鍵數(shù)之比為12 （1）每個 Si 與 4 個 O 以共價鍵結合,形成正四周體結構SiO 2（2）每個正四周體占有1 個 Si,4 個“1 2O” ,nSi nO 12 （3）最小環(huán)上有 12 個原子, 即 6 個 O,6個 Si 分子晶體干冰（1） 8 個 CO 2 分子構成立方體且在6 個面心又各占據(jù)1 個 CO 2 分

2、子（ 2）每個CO2 分子四周等距且緊鄰的CO2分子有 12 個離子晶體NaCl 型（ 1）每個NaCl四周等距且緊鄰的ClNa有 6 個,每個 Na四周等距且緊鄰的 Na有 12 個CsCl 型（2）每個晶胞中含4 個 Na和 4 個 Cl（1）每個 Cs四周等距且緊鄰的Cl有 8個,每個CsCl四周等距且緊鄰的CsCl有 6 個（2）如圖為8 個晶胞,每個晶胞中含1個 Cs、1 個 Cl簡 單立 方 積累 面 心立 方金屬晶體最密積累體 心立 方 積累 六 方最 密 積累典型代表Po,配位數(shù)為6,空間利用率52% 又稱為 A1 型或銅型,典型代表Cu、Ag、Au ,配位數(shù)為12,空間利用率

3、74% 又稱為A 2型或鉀型, 典型代表 Na、K、Fe,配位數(shù)為8,空間利用率68% 又稱為 A3 型或鎂型, 典型代表 Mg 、Zn、Ti ,配位數(shù)為12,空間利用率74% 2晶胞中微粒的運算方法 均攤法【重難點指數(shù)】【重難點考向一】常見晶胞類型和結構特點【典型例題 1】（ 1）【2022 高考全國卷, 37（5）】碳有多種同素異形體,其中石墨烯與金剛石的晶體結構如 圖所示：石墨烯晶體 金剛石晶體在石墨烯晶體中,每個 C 原子連接 _個六元環(huán),每個六元環(huán)占有 _個 C 原子；在金剛石晶體中,C 原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán),每個 C 原子連接 _個六元環(huán),六元環(huán)中最多有 _個 C 原子在同

4、一平面；（ 2）【2022 高考全國卷節(jié)選】Cu2O 為半導體材料,在其立方晶胞內部有 4 個氧原子,其余氧原子位于面心和頂點,就該晶胞中有 _個銅原子；【答案】（ 1） 3 2 12 4（2）16 【重難點考向二】有關晶胞的運算【典型例題 1】【2022 高考全國卷,37（5）】O 和 Na 能夠形成化合物 F,其晶胞結構如圖所示,晶胞參數(shù) a0.566 nm,F 的化學式為 _；晶胞中 O 原子的配位數(shù)為 _；列式運算晶體 F 的密度 g cm3_ ；【答案】 Na2O 8 1462 g mol3.566 107 36.02 10 23mol12.27 g cm【解析】 O 2半徑大于 N

5、a半徑,由 F 的晶胞結構可知,大球代表 O 2,小球代表 Na,每個晶胞中含有 O 2個數(shù)為 81/861/2 4,含有 Na個數(shù)為 8,故 O 2、Na離子個數(shù)之比為 48 12,從而推知 F 的化學式為 Na2O；由晶胞結構可知,每個 O 原子四周有 8 個 Na 原子,故O 原子的配位數(shù)為 8；晶胞參數(shù) a0.566 nm0.566 107 cm,就晶胞的體積為 0.566 107 cm 3,1從而可知晶體 F 的密度為 462 g mol7 36.02 10 23mol12.27 g cm3；【名師點睛】（2）晶體微粒與 M、 之間的關系如 1 個晶胞中含有 x 個微粒, 就 1 m

6、ol 晶胞中含有 x mol 微粒, 其質量為 xM g M 為微粒的相對“ 分子 ”質量 ；又 1 個晶胞的質量為 a 3 ga 3 為晶胞的體積 ,就 1 mol 晶胞的質量為 a 3NA g,因此有 xM a 3NA ；1下圖所示是晶體結構中具有代表性的最小重復單元（晶胞）的排列方式, 其對應的化學式正確的是（圖中：-X, -Y, -Z）（）【答案】 C 【解析】 A、B 圖中 X、Y 原（離）子的數(shù)目比均為 1：1,A、B 錯誤； C 圖中 X 的數(shù)目： 818 1,Y 的數(shù)目： 613,Z 位于體心, 數(shù)目為 1,化學式 XY 3Z 正確； D 圖中 X 的數(shù)目： 812 8 1,Y

7、 的數(shù)目： 1213,Z 位于體心,數(shù)目為 1,化學式為 XY 3Z,錯誤,答案選 C；42某物質的晶體中含 Ti 、O、Ca 三種元素,其晶胞排列方式如下列圖,晶體中 Ti 、O、Ca 的中原子個數(shù)之比為（）A1：3：1 B 2：3：1 C2： 2：1 D1：3： 3 【答案】 A 3已知 CsCl 晶體的密度為 g/cm 3,N A 為阿伏加德羅常數(shù),相鄰的兩個Cs +的核間距為a cm,如下列圖,就CsCl 的相對分子質量可以表示為（）ABCD【答案】 A 【解析】該立方體中含1 個氯離子, Cs +個數(shù) =8=1,依據(jù) V=知, M=,摩爾質量在數(shù)值上等于其相對分子質量,所以其相對分子

8、質量是 a 3N A,應選 A 4有四種不同積累方式的金屬晶體的晶胞如下列圖,有關說法正確選項（）A為簡潔立方積累為六方最密積累為體心立方積累為面心立方最密積累B每個晶胞含有的原子數(shù)分別為：1 個, 2 個, 2 個, 4 個C晶胞中原子的配位數(shù)分別為： 6, 8, 8, 12 D空間利用率的大小關系為：【答案】 B 5氧化鋅 ZnO 、氮化鎵 GaN 及新型多相催化劑組成的納米材料能利用可見光分解水,生成氫氣和氧氣；（ 1）Zn 2+基態(tài)核外電子排布式為（ 2）與 CNO互為等電子體的分子、離子化學式分別為、各寫一種 （ 3）ZnO 是兩性氧化物,能跟強堿溶液反應生成 ZnOH 4 2-；不

9、考慮空間構型,ZnOH 4 2-的結構可用示意圖表示為,某種 ZnO 晶體的晶胞如圖 1 所示, O 2的配位數(shù)為圖 1 ZnO 晶胞 圖 2 GaN 晶胞（ 4）圖 2 是氮化鎵的晶胞模型；其中鎵原子的雜化方式為 在配位鍵,該配位鍵中供應電子對的原子是雜化, N、Ga 原子之間存；氮化鎵為立方晶胞,晶胞邊長為a pm,如氮化鎵的密度為 g3,就氮化鎵晶胞邊長的表達式 cmapm設 NA 表示阿伏加德羅常數(shù)的值；10或 Ar3d10；【答案】（ 1）1s 22s 22p63s 23p63d（ 2）CO 2或 N 2O、CS2、BeCl 2 等,合理均可 , N ；（ 3）或,8；（ 4）sp 3 雜化, N,10 10；【解析】（ 1）鋅屬于第四周期第 IIB 族元素,核外電子排布式為：1s22s 22p 63s 23p 63d 104s 2,因此Zn 2的基態(tài)核外電子排布式為：1s 22s 22p 63s 23p 63d 10或 Ar3d 10；（2）等電子體：原子總數(shù)相等,價電子總數(shù)相等的微?；シQ為等電子體,CNO中含有 3 個原子,價電子總數(shù)為 16,CO 2或 N2O、CS2、BeCl2等,合理均可 , N ；（ 3）鋅供應空軌道,OH中的 O 供應孤電子對,形成配位鍵, 結構示意圖是：或,離子晶體配位數(shù),是四周最近的異性離子的個數(shù),即 O 2最近的 AN 2有 8 個,