重難突破(三)晶胞結(jié)構(gòu)的三維描述、分析與計算第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)二、晶胞投影俯視圖的分析目錄CONTENTS課后鞏固訓(xùn)練三、晶胞密度的計算一、原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)知能通關(guān)1.概念原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。2.原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的確定方法

3.原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的意義通過原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)既能確定晶胞中原子的相對位置,又可以計算各原子間的距離,進(jìn)而可以計算晶胞的體積及晶體的密度。

C

二、晶胞投影俯視圖的分析知能通關(guān)1.概念用一組光線將物體的形狀投射到一個平面上去,稱為“投影”。在該平面上得到的圖像,也稱為“投影”。2.分類正投影和斜投影。正投影即是投射線的中心線垂直于投影的平面,其投射中心線不垂直于投射平面的稱為斜投影。目前我們遇到的題目中所涉及的都是正投影。從晶胞正上方向下看可得晶胞的俯視圖1.立方氮化硼晶體的晶胞如圖1所示,圖2是該晶胞的俯視投影圖,則該圖中表示硼原子相對位置的是____________(填序號)。

32.金剛石的原子坐標(biāo)與俯視圖(1)若a原子為坐標(biāo)原點,晶胞邊長的單位為1,則原子1,2,3,4的坐標(biāo)分別為______________、

____________、____________、________________。

(2)畫出沿x、y軸的俯視圖為____________________________。

三、晶胞密度的計算知能通關(guān)1.晶胞密度的計算2.晶胞邊長或離子半徑的計算1.FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。

2.Zn與S所形成的化合物晶體的晶胞如圖所示。若該晶體的密度為dg·cm-3,阿伏

加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶胞參數(shù)a=__________nm。

3.銅鎳合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)原子B的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為____________________________。

(2)若該晶體密度為dg·cm-3,以NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則銅鎳原子間最短距離為______________cm。

課后鞏固訓(xùn)練

D

2.氮化鈦晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞中N、N之間的最近距離為apm,以晶胞邊長為單位長度建立坐標(biāo)系,原子A的坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),下列說法錯誤的是(

)

A

3.鉛磷青銅具有很高的耐腐蝕性和耐磨性,常用于制作耐磨零件和滑動軸承。如圖為鉛磷青銅的一種晶胞結(jié)構(gòu),已知A點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),B點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,1,0)。下列說法不正確的是(

)A.該晶胞的化學(xué)式為PbCu3PB.C點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)(0.5,0.5,1)C.晶胞中,Pb位于第六周期ⅣA族,Cu屬于第ⅠB族位于d區(qū)D.晶體中基態(tài)磷原子的核外電子共有9種空間運(yùn)動狀態(tài)C

題型二

晶體密度的相關(guān)計算4.如圖是CsCl晶體的一個晶胞,相鄰的兩個Cs+的核間距為acm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,CsCl的相對分子質(zhì)量用M表示,則CsCl晶體的密度為(

)

D5.疊氮化合物是重要的有機(jī)合成試劑,化學(xué)興趣小組的同學(xué)在實驗室制備了一種疊氮化合物KN3,結(jié)構(gòu)如圖,下列說法正確的是(

)

A

A.3.0×10-8cm B.3.5×10-8cmC.4.0×10-8cm D.5.0×10-8cmC

C

8.Fe的一種晶體的結(jié)構(gòu)如甲、乙所示,若按甲中虛線方向切乙,得到的切面圖正確的是___________________________(填字母)。解析圖甲中Fe位于頂角和體心,乙由8個甲組成,按面對角線方向切乙形成的截面邊長不等,排除B、D,由于每個小立方體的體心有一個鐵原子,故A正確。A9.某氧化物超導(dǎo)材料鈣鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該化合物的化學(xué)式為______________________,

已知正方體的邊長為apm,該晶體的密度為ρg·cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為__________________(用含a、ρ的式子表示)。

CaTiO3B級

素養(yǎng)培優(yōu)練

10.H5O2Ge(BH4)3是鈣鈦礦型化合物(ABX3型),量子化學(xué)計算結(jié)果顯示,其具有良好的光電化學(xué)性能。請回答下列問題:

sp3(3)CsPbI3是H5O2Ge(BH4)3的量子化學(xué)計算模型,CsPbI3的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:

棱心

11.理論計算預(yù)測,由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的一種新物質(zhì)X為潛在的拓?fù)浣^緣體材料。X的晶體可視為Ge晶體(晶胞如圖a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。(1)圖b為Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一種單元結(jié)構(gòu),它不是晶胞單元,理由是____________________________________________________。

(2)圖c為X的晶胞,X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為____________;該晶胞中粒子個數(shù)比Hg∶Ge∶Sb=____________。

(3)設(shè)X的最簡式的式量為Mr,則X晶體的密度為____________________________g·cm-3(列出算式)。

不能無隙并置成晶體,不是最小重復(fù)單元41∶1∶2

12.熱敏電阻的主要成分——鋇鈦礦晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞棱長為acm。頂角位置被Ti4+所占據(jù),體心位置被Ba2+所占據(jù),所有棱心位置被O2-所占據(jù)。(已知相對原子質(zhì)量——O:16

Ti:48

Ba:137)(1)寫出該晶體的化學(xué)式:____________________________。

(2)若將Ti4+置于晶胞的體心,Ba2+置于晶胞頂角,則O2-處于立方體的____________位置。

(3)在該物質(zhì)的晶體中,每個Ti4+周圍距離相等且最近的Ti4+有____________個;若將它們連接起