常見晶體結(jié)構(gòu)的比較與分析提升課第3課時(shí)第三章第三節(jié)<<<

1.熟知每種晶體的典型代表的結(jié)構(gòu)(重點(diǎn))。2.學(xué)會晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)分析及計(jì)算(重、難點(diǎn))。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.常見共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)的分析晶體晶胞結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)金剛石

48109°28'641∶2

SiO2

41∶21266

SiC、BP、AlN

(1)每個(gè)原子與另外

個(gè)不同種類的原子形成

結(jié)構(gòu)(2)密度：ρ(SiC)＝______g·cm－3；ρ(BP)＝_____g·cm－3；ρ(AlN)＝_____g·cm－34正四面體

2.常見分子晶體結(jié)構(gòu)的分析晶體晶胞結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)干冰

(1)

個(gè)CO2分子占據(jù)立方體頂角且在

個(gè)面的面心又各有1個(gè)CO2分子(2)每個(gè)CO2分子周圍緊鄰的CO2分子有

個(gè)(3)ρ＝______g·cm－38612

白磷

3.常見離子晶體結(jié)構(gòu)的分析晶體晶胞結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析(a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)NaCl

6644126CsCl

8881186CaF2

84484

1.有關(guān)晶體(或晶胞)的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法不正確的是A.在NaCl晶體中，距Na＋最近的Cl－有6個(gè)B.在CaF2晶體中，每個(gè)晶胞平均占有4個(gè)Ca2＋C.在金剛石晶體中，碳原子數(shù)與碳碳鍵個(gè)數(shù)之比為1∶4D.銅晶胞中面對角線長度為原子半徑的4倍√

2.如圖分別表示冰晶體結(jié)構(gòu)、干冰晶胞、金剛石晶體結(jié)構(gòu)，下列關(guān)于這些晶體的說法正確的是A.冰晶體中只存在分子間

作用力和氫鍵B.沸點(diǎn)：金剛石>干冰>冰C.冰晶體中的氧原子、金剛石中的碳原子均可形成四面體結(jié)構(gòu)D.干冰晶體中每個(gè)CO2周圍等距離且最近的CO2有10個(gè)√冰晶體中還存在H—O共價(jià)鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；金剛石是共價(jià)晶體，冰、干冰是分子晶體，所以金剛石的沸點(diǎn)最高，由于冰中存在氫鍵，其沸點(diǎn)比干冰高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)冰和金剛石的結(jié)構(gòu)，冰晶體中1個(gè)O原子與鄰近的4個(gè)O原子可形成四面體結(jié)構(gòu)，金剛石中1個(gè)C原子與鄰近的4個(gè)C原子可形成四面體結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)正確；在每個(gè)CO2周圍等距離且最近的CO2有12個(gè)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.如圖表示一個(gè)晶胞，該晶胞為正方體，結(jié)構(gòu)粒子位于正方體的頂角和面心。下列說法正確的是A.若是一個(gè)分子晶體的晶胞，其可表示干冰、冰B.若是一個(gè)不完整的金剛石晶胞，則晶胞中缺失碳原子位于8個(gè)小立方體的中心C.若是一個(gè)不完整的NaCl晶胞，頂角和面心的粒子表示Na＋，則晶胞中Cl－位置

均在12條棱邊的中心D.若是一個(gè)不完整的CaF2晶胞，已知CaF2中Ca2＋的配位數(shù)為8，則圖中灰球表示Ca2＋√冰的晶胞結(jié)構(gòu)類似于金剛石晶胞結(jié)構(gòu)，如圖

，干冰晶胞結(jié)構(gòu)如圖

，若該晶胞是一個(gè)分子晶體的晶胞，其可表示干冰，但不能表示冰，故A錯(cuò)誤；金剛石晶胞結(jié)構(gòu)如圖

，若是一個(gè)不完整的金剛石晶胞，則晶胞中缺失碳原子位于互不相鄰的小立方體中心，故B錯(cuò)誤；氯化鈉晶胞結(jié)構(gòu)如圖

，若是一個(gè)不完整的NaCl晶胞，頂角和面心的粒子表示Na＋，則晶胞中Cl－位置在12條棱邊的中心和體心上，故C錯(cuò)誤；CaF2晶胞結(jié)構(gòu)如圖

，若是一個(gè)不完整的CaF2晶胞，已知CaF2中Ca2＋的配位數(shù)為8，則圖中灰球表示Ca2＋，故D正確。4.(1)Na2S的晶胞如圖所示，設(shè)S2－的半徑為r1cm，Na＋半徑為r2cm。試計(jì)算Na2S晶體的密度為

(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示，寫出表達(dá)式，不用化簡)。

(2)Na3OCl是一種良好的離子導(dǎo)體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知：晶胞參數(shù)為anm，密度為dg·cm－3。①Na3OCl晶胞中，Cl－位于各頂角位置，Na＋位于

位置，兩個(gè)Na＋之間的最短距離為

nm。面心

②用a、d表示阿伏加德羅常數(shù)的值NA＝

(列計(jì)算式)。

歸納總結(jié)有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)類題目的解題思路(1)準(zhǔn)確分析晶胞類型。考試中出現(xiàn)頻率最高的是NaCl晶胞、CsCl晶胞、干冰晶胞和金剛石晶胞等。通過審題，觀察晶胞圖及晶胞中微粒的空間位置，準(zhǔn)確判斷該晶胞所屬類型。(2)準(zhǔn)確計(jì)算晶胞內(nèi)微粒的數(shù)目。運(yùn)用“均攤法”準(zhǔn)確計(jì)算晶胞內(nèi)各種微粒的數(shù)目，是計(jì)算物質(zhì)化學(xué)式、晶體密度、晶胞參數(shù)等問題的關(guān)鍵。

歸納總結(jié)(3)靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)方法計(jì)算晶胞參數(shù)。靈活運(yùn)用面對角線法、體對角線法、三角函數(shù)法、比例法等求微粒間的距離、晶胞參數(shù)(邊長或點(diǎn)坐標(biāo))，借助密度計(jì)算公式求晶體密度、阿伏加德羅常數(shù)等。(4)運(yùn)用晶胞平衡復(fù)制方法解決配位數(shù)問題。一般利用晶胞空間平移的方法，選擇頂角、面心、棱上、體心的微粒，求其周圍最近且等距離的原子或離子數(shù)，即為配位數(shù)，常見的配位數(shù)為4、6、8、12等，對于離子晶體，陰、陽離子的配位數(shù)之比等于其離子個(gè)數(shù)的反比，因此，在求配位數(shù)時(shí)，可先求出容易觀察的離子的配位數(shù)，再根據(jù)離子個(gè)數(shù)關(guān)系求另一種離子的配位數(shù)。123自我測試1.金屬晶體鈉的晶胞如圖所示，下列關(guān)于鈉晶體的判斷合理的是A.其熔點(diǎn)比金屬鋁的熔點(diǎn)高B.一個(gè)鈉的晶胞中，平均含有4個(gè)鈉原子C.該晶體中的自由電子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動(dòng)D.該晶體中的鈉離子在外加電場的作用下可發(fā)生定向移動(dòng)√金屬的原子半徑越小，金屬離子所帶電荷數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔化時(shí)破壞金屬鍵，所以Al的金屬鍵強(qiáng)度大于Na的金屬鍵強(qiáng)度，所以Na的熔點(diǎn)比金屬Al的熔點(diǎn)低，故A錯(cuò)誤。自我測試2.根據(jù)如圖幾種晶體結(jié)構(gòu)，下列說法錯(cuò)誤的是A.CaTiO3晶體中每個(gè)Ca2＋和12個(gè)O2－相緊鄰B.金剛石晶體中，由共價(jià)鍵形成的最小碳環(huán)上有6個(gè)碳原子C.硒化鋅晶體中與一個(gè)Se2－距離最近且相等的Se2－有8個(gè)D.CaF2中F－與距離最近的Ca2＋所形成的鍵的夾角為109°28'√123自我測試123CaTiO3晶體中Ca2＋處在頂角處，O2－處于面心處，Ti4＋處于體心處，故每個(gè)Ca2＋和12個(gè)O2－相緊鄰，故A正確；金剛石是共價(jià)晶體，根據(jù)金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知由共價(jià)鍵形成的最小碳環(huán)有6個(gè)碳原子，故B正確；自我測試123硒化鋅晶體中，與一個(gè)Se2－距離最近且相等的Se2－有12個(gè)，故C錯(cuò)誤；由氟化鈣的晶胞可看出一個(gè)F－與4個(gè)Ca2＋可以形成正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為109°28'，故D正確。自我測試1233.觀察下列模型并結(jié)合相關(guān)信息，下列有關(guān)說法正確的是

硼晶體(B12)結(jié)構(gòu)單元SF6分子S8分子NaCl結(jié)構(gòu)模型示意圖

備注熔點(diǎn)：1873K—易溶于CS2—A.單質(zhì)硼屬分子晶體，其結(jié)構(gòu)單元B12中含有30個(gè)B—B，含10個(gè)三角形B.SF6是由極性鍵構(gòu)成的分子C.固態(tài)S8屬于共價(jià)晶體D.NaCl熔化和溶于水均能產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子，且破壞的是同種作用力，Na