2026屆高考化學(xué)沖刺復(fù)習(xí)

《晶體與晶胞》晶胞粒子數(shù)的計(jì)算

晶胞通常是是平行六面體，也存在特殊晶胞：六棱柱晶胞、三棱柱晶胞等六棱柱（六方）晶胞三棱柱晶胞位置頂角水平棱豎直棱面上內(nèi)部六棱柱份額三棱柱份額1/61/41/31/211/121/41/61/21晶胞粒子數(shù)的計(jì)算共價(jià)晶體晶體分子晶體離子晶體金屬晶體微粒：分子（包括稀有氣體）微粒：原子微粒：金屬陽離子

+電子微粒：陰陽離子作用力：分子內(nèi)

—共價(jià)鍵分子間

—范德華力+氫鍵作用力：離子鍵作用力：共價(jià)鍵作用力：金屬鍵晶體的類型代表物：C(金剛石)、Si、SIO2共價(jià)晶體：金剛石（C）、硅（Si）、硼（B）、鍺（Ge）、SiO2、碳化硅（SiC）【特殊】AlCl3為共價(jià)化合物、是分子晶體分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體作用力影響因素熔沸點(diǎn)硬度溶解性導(dǎo)電性代表物質(zhì)（范德華力）相對分子質(zhì)量、分子極性（共價(jià)鍵）鍵長短→鍵能大（金屬鍵）離子半徑、價(jià)電子數(shù)（離子鍵）離子半徑、電荷很低很高一般較高（差異大）較高小大一般較大略硬而脆相似相溶難溶不溶(有些與水反應(yīng))多數(shù)可溶固體、熔融不導(dǎo)電（有些水溶液導(dǎo)電）固體、熔融不導(dǎo)電（Si為半導(dǎo)體）固體、熔融時(shí)導(dǎo)電固體不導(dǎo)電熔融/水溶液導(dǎo)電干冰(CO2)、冰(H2O)金剛石(C)、SiO2Cu、ZnNaCl、藍(lán)礬四大晶體的性質(zhì)比較先確定類型、再比較作用力1、不同類型的晶體一般來說：共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體（金屬晶體熔沸點(diǎn)差異較大）2、同類型的晶體分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體比分子間作用力比共價(jià)鍵比金屬鍵比離子鍵（有氫鍵、M大、極性強(qiáng)→熔沸點(diǎn)高）（鍵長小→鍵能大→熔沸點(diǎn)高）（半徑小、價(jià)電子多→熔沸點(diǎn)高）（半徑小、電荷多→熔沸點(diǎn)高）晶體熔沸點(diǎn)的比較干冰（CO2)晶胞分子間作用力只有范德華力，則分子晶體有分子密堆積特征（頂點(diǎn)+面心）①、每個(gè)晶胞中有4個(gè)CO2分子，12個(gè)原子②、每個(gè)CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子數(shù)為12典型分子晶體①冰（H2O)晶胞分子間不僅存在范德華力，還存在氫鍵由于氫鍵具有方向性，分子為非密堆積（這種堆積方式，分子周圍的空間利用率不高）例如：每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子典型分子晶體②典型共價(jià)晶體①金剛石①、每個(gè)碳與相鄰4個(gè)碳以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角均為109°28′,最小的碳環(huán)為6元環(huán),碳原子為sp3雜化②、C原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶212g金剛石中有2mol共價(jià)鍵③、每個(gè)金剛石晶胞中含有8個(gè)碳原子典型共價(jià)晶體②SiO2①、每個(gè)Si與4個(gè)O以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)，每個(gè)正四面體實(shí)際擁有1個(gè)Si、2個(gè)O，因此為“SiO2”（不存在SiO2分子）②、SiO2晶體中最小的環(huán)為12元環(huán)，（每個(gè)12元環(huán)上有6個(gè)O，6個(gè)Si）③、硅原子與Si—O共價(jià)鍵之比為1：4，1molSiO2晶體中有4mol共價(jià)鍵④、每個(gè)SiO2晶胞中含有8個(gè)Si原子，含有16個(gè)O原子NaCl晶體中不含NaCl分子、每個(gè)晶胞中實(shí)際擁有______個(gè)Na＋，_______個(gè)Cl-，晶體的化學(xué)式為

。(2)、每個(gè)Na+周圍與之等距且距離最近有_____個(gè)Cl-(3)、每個(gè)Cl-周圍與之等距且距離最近有______個(gè)Na+(4)、每個(gè)Na+周圍與之等距且距離最近有______個(gè)Na+(5)、每個(gè)Cl-周圍與之等距且距離最近有______個(gè)Cl-44NaCl66Na+的配位數(shù)為6，Cl-的配位數(shù)為61212典型離子晶體①、每個(gè)晶胞中實(shí)際擁有______個(gè)Cs＋，_______個(gè)Cl-，晶體的化學(xué)式為

。(2)、Cs+的配位數(shù)為_______，Cl-的配位數(shù)為__________(3)、每個(gè)Cs+周圍與之等距且距離最近有______個(gè)Cs+11CsCl86晶胞晶體8(4)、每個(gè)Cl-周圍與之等距且距離最近有______個(gè)Cl-6典型共價(jià)晶體②CsCl典型混合晶體混合晶體——石墨碳原子采取sp2雜化,鍵角120°以共價(jià)鍵相結(jié)合形成平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu)有共價(jià)晶體的特性熔點(diǎn)高層內(nèi)層間層與層之間依靠范德華力結(jié)合層間可以相對滑動(dòng)有分子晶體的特性質(zhì)軟每一層中C原子為sp2雜化未參與雜化的P軌道上有電子該電子可在平面自由運(yùn)動(dòng)有金屬晶體的特性導(dǎo)電理解金屬鍵金屬鍵：金屬陽離子與自由電子之間的強(qiáng)烈的相互作用【本質(zhì)】：是一種“靜電作用”金屬原子脫落下來的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。【特征】：沒有飽和性；沒有方向性【影響因素】：原子半徑、價(jià)電子數(shù)原子半徑越小→金屬鍵越強(qiáng)；價(jià)電子數(shù)越多→金屬鍵越強(qiáng)理解金屬鍵①、金屬晶體具有良好的導(dǎo)熱性金屬某部分受熱時(shí)，該區(qū)域自由電子能量增加，運(yùn)動(dòng)速度加快，通過碰撞，把能量傳遞給金屬陽離子。自由電子與金屬陽離子頻繁碰撞，實(shí)現(xiàn)熱能的傳遞，使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。②、金屬晶體具有良好的導(dǎo)電性在金屬晶體中，存在許多自由電子，這些電子移動(dòng)是沒有方向的，但是在外加電場的作用下，自由電子就會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，形成電流，使金屬表現(xiàn)出導(dǎo)電性。金屬晶體的電導(dǎo)率隨溫度升高而降低。③、金屬晶體具有良好的延展性當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，晶體中的各原子層就會(huì)發(fā)生相對滑動(dòng)，但不會(huì)改變原來的排列方式，而且彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用，所以金屬有良好的延展性。晶胞坐標(biāo)簡單立方體心立方面心立方xyz

頂點(diǎn)體心

面心晶胞坐標(biāo)xyz金剛石晶胞

晶胞計(jì)算晶胞計(jì)算常見計(jì)算類型：晶胞密度空間利用率晶胞計(jì)算計(jì)算類型一：晶胞密度

【注意a的單位換算】1μm=1×10-6m=1×10-4cm1nm=1×10-9m=1×10-7cm1pm=1×10-12m=1×10-10

cm【m計(jì)算技巧】不論微粒數(shù)多少，都可將晶胞看作一個(gè)整體此時(shí)N=1，M=晶胞整體的相對質(zhì)量N=1M=4×16+8×23=248a=0.566×10-7cm晶胞計(jì)算【例1】O和Na能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a＝0.566nm，F(xiàn)的化學(xué)式為_________；晶胞中O的配位數(shù)為___________；列式計(jì)算晶體F的密度(g·cm－3)____________Na2O8O2-（4個(gè)）Na+

（8個(gè)）

也可將晶胞看作由4個(gè)Na2O構(gòu)成N=4M=16+23×2=62晶胞計(jì)算【練習(xí)1】貴金屬磷化物Rh2P(化學(xué)式量為237)可用作電解水的高效催化劑，其立方晶胞如圖所示。已知晶胞參數(shù)為anm，晶體中與P距離最近的Rh的數(shù)目為________，晶體的密度為____________g·cm－3(列出計(jì)算式)8晶胞計(jì)算【練習(xí)2】晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge（M=72）單晶的晶胞參數(shù)a＝565.76pm，其密度為________g·cm－3

晶胞計(jì)算【練習(xí)3】鈷晶體的一種晶胞(如圖2所示)的邊長為anm，密度為ρg·cm－3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則鈷原子半徑(r)為______nm，鈷的相對原子質(zhì)量可表示為_______

【注意單位換算】

晶胞計(jì)算計(jì)算類型二：空間利用率(η)

各部分球體體積之和立方體體積（V=a3)①、球體計(jì)算帶入半徑（r)②、晶胞體積計(jì)算帶入棱長（a）因此，需要注意微粒半徑與棱長之間的關(guān)系晶胞計(jì)算【例2】鉻是一種抗腐蝕性強(qiáng)的金屬，常用于電鍍和制造不銹鋼。圖1為鉻的晶胞結(jié)構(gòu)圖，則鉻晶胞屬于____________堆積；該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為________體心立方68%設(shè)：原子的半徑為r，晶胞棱長為a