晶体结构知识汇总及解题方法技巧

1、多练出技巧 巧思出硕果晶体结构知识汇总及解题方法技巧一、晶胞中质点的占有率在一个晶胞结构中出现的多个原子，并不是只为这一个晶胞所独立，而是为多个晶胞共用，所以每一个晶胞只能按比例分摊。分摊的根本原则：晶胞任意位置上的原子如果是被 n个晶胞所共有，则每个晶胞只能分得这1个原子的-on立方晶胞，顶点上的粒子占棱上的粒子占 面上的粒子占 体心的粒子占 二、常见晶胞分析1. nacl 型xmn晶体每个晶胞占有 个na+, 个cl-,即 个nacl粒子每个na+周围有 个c，每个c周围有 个na+,与一个na十距离最近且相等的c围成的空间构型为 。每个na+周围与其最近且距离相等的na+有个。0.585

2、g nacl晶体（0.01mol ）含有 个晶胞。若已知na+w cl-的最短距离为a cm,则nacl晶体的密度为 。2. cscl 型can晶体在cscl晶体中，每个 cs+周围与之最接近的且距离相等的cs+有 个，每个cs+周围与之最接近的且距离相等的cl-有 个。每个晶胞占有个cscl粒子。3.干冰型代表一个分于在干冰晶体中，每个co2分子周围与之最接近的且距离相等的co2分子有 个。每个晶胞中含有 个co2分子。4.金刚石型金刚石的网状结构中，每个碳原子与其他 4个碳原子等距离紧邻， 含有由共价键形成的碳 原子环，其中最小的环上有 6个碳原子，每个碳原子上的任意两个 cc键的夹角都是

3、109 28,其中c原子个数：c c个数= 5.石英晶体i i空间结构表示硅原子siq- si-o si- iitooo iii-si-0 si-o-si- 111 ?-si-0-sho-si- lll平面结构在二氧化硅晶体中，一个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，1个氧原子和2个硅原子形成2个共价键，故si原子与。原子数目之比为 。实际上，该晶体是由硅原子和氧原 子按1:2的比例组成的立体网状晶体，没有单个分子存在。在晶体中最小的环为十二元环， 每个环占有6个si原子和6个o原子。6.石墨晶体结构石墨的结构石墨晶体是一种混合型晶体，层内存在共价键，层间以范德华力结合，兼具有原子晶体、分子晶体

4、的特征和特性。在层内，每个 c原子与3个c形成c-c键，构成正六边形，键长 相等，键角相等（均为 120。）；在晶体中，每个 c原子参与3条cc键的形成，而在每 条键中的贡献只有一半，故每个正六边形平均只占有6x 1/3=2个c原子，c原子个数与c-c键数之比为2:3。三、常见题型1 .根据晶体结构或晶胞结构示意图推断晶体的化学式例1现在四种晶体，其离子排列方式如下图所示，其中化学式正确的是（）例2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： 2 .晶胞结构与晶体密度的计算例3如图是cscl晶体的晶胞

5、，已知晶体中两个最近的cs+核间距为a cm,氯化葩的质量为m, na是阿伏伽德罗常数，则氯化葩的密度为 例4在nacl晶体中，na+和cl的最短平均距离为a cm, nacl晶体的密度为b g cm- 3,则阿伏加德罗常数可表示为 3 .分子内或晶体中化学键数目及多面体面数等的计算例5单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据：金刚石晶体硅晶体硼熔点(k)3 8231 6382 573沸点(k)5 1002 6282 823硬度(moh)107.09.5(1)晶体硼的晶体类型属于 晶体，理由是 。(2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图所示)，其中含有二十个等边三角形和一定

6、数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。通过观察图形及计算确定：该基本结构单元是由 个硼原子构成的；其中 b b键的键角为 ;所含b 一b键的的数目是。若将晶体硼结构单元中的每一个顶角均削去，余下的部分就和c60晶体的结构相同，据此确定：c60是由 个正六边形和 个正五边形构成。oil硼酸分子的结构式为力h和al(oh)3的结构相似，已知 0.01 mol硼酸与20 ml 0.5 mol - l 1的naoh溶液反应的化学方程式为。4 .晶体空间利用率的计算晶体中原子空间利用率的计算，实质是考查同学们的空间想象能力和几何计算能力。此类题目要运用数形结合的分析方法，一般要先画出金属晶体的侧面图，再

7、用勾股定理计算。(1)计算每个晶胞含有几个原子。(2)找出原子半径r与晶胞边长a的关系。(3)利用公式计算金属原子的空间利用率。金属原子的空间利用率=晶胞含有原子的体积晶胞体积x 100%。例6某些晶体(cu、ag、au)的原子按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结构中可以画出 一个立方体的结构单元， 金属原子处于立方体的八个顶点和六个侧面上，试计算这类金属晶体原子的空间利用率。5 .综合性试题分析例7在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列，如图左图所示为 nacl的晶体结构图。在离子晶体中，阴、阳离子具有或接近具有球对称的电子云，它们可以被看成是不等径 的刚性圆球，并彼此相切(如图所示)

8、。离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和，已知a为常数。试回答下列问题。 在nacl晶体中，每个 na+同时吸引 个cl-,而na+数目与cl-数目之比为 。(2)nacl晶体离子键的键长为。(3)na+半径与 cl-半径之比 r(na+)/r(cl -)=。(已知：五: 1.414 ,6=1.732, v5 =2.236 )(4)nacl中晶体不存在分子，但在温度达到1 413c时，nacl晶体形成气体，并以分子形式存在。现有29.25g nacl晶体，加强热使温度达到1 450c,测得气体体积为5.6 l(已折算为标准状况)，则此时氯化钠气体的分子式(化学式)为 。练习a b、c三种基本粒

9、子组成。试根据图示判断，该1、下图为某晶体的一个晶胞，该晶体由 晶体的化学式是()。 口 一二 abca. ab8cb. abcc . a3bcd. abc2、nacl的晶胞如图,每个nacl晶胞中含有的na+离子和cl离子的数目分别是 (a. 14 , 13 b. 1, 1 c. 4 , 4 d. 6 , 63、下面关于sio2晶体网状结构的叙述正确的是()。a.最小的环上，有 3个si原子和3个。原子b.最小的环上，si和o原子数之比为1 : 2c.最小的环上，有 6个si原子和6个。原子d.存在四面体z构单元，。处于中心，si处于4个顶角4、石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结

10、构示意图如下)，可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。下列说法正确的是()。a.石墨烯与石墨互为同位素b. 0.12 g石墨烯中含有 6.02 x 1022个碳原子c.石墨烯是一种有机物d.石墨烯中的碳原子间以共价键结合5、乙快是有机合成工业的一种原料。工业上曾用cac2与水反应生成乙快。cac2中c22-与o22+互为等电子体，o22+的电子式可表示为 ; 1 mol o22 +中含有的兀键数目为。(2)将乙快通入cu(nh3)2cl溶液生成cu2c2红棕色沉淀。cu+基态核外电子排布式为(3)乙快与氢氟酸反应可得丙烯睛(h2c=c+ c- n)o丙烯睛分子中碳原子轨道杂化类型是;分子中处于

11、同一直线上的原子数目最多为 。(4) cac2晶体的晶胞结构与 nacl晶体的相似(如右图所示)，但cac2晶体中含有的中哑铃 形c22的存在，使晶胞沿一个方向拉长。cac2晶体中1个cf周围距离最近的 c22一数目为6、铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜 可用作杀菌剂。(1)cu位于元素周期表第i b族。cu2+的核外电子排布式为 。(2)下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为 00 cu胆矶cuso4 5h2o可写成cu(h2o)4so4 - h2q其结构示意图如下:下列说法正确的是 (填字母)。a.在上述结构示意图中，

12、所有氧原子都采用sp3杂化b.在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键c.胆矶是分子晶体，分子间存在氢键d.胆矶中的水在不同温度下会分步失去(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成cu(nh3)42 +配离子。已知 nf3与nh3的空间构型都是三角锥形，但nf3不易与cu2 +形成配离子，其原因是 。(5)cu2o的熔点比cu2s的(填“高”或“低”)，请解释原因 7、生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气 (主要成分为co、co2、h2等)与h2混 合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。(1)上述反应的催化剂含有 cu、zn、al等元素。写出基态 zn原子的核外电子排布式 (2

13、)根据等电子原理，写出 co分子结构式 。(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制cu(oh)2的碱性溶液反应生成 cu2o沉淀。甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是 ;甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为 甲醛分子的空间构型是 ; 1 mol甲醛分子中b键的数目为 在1个cu2o晶胞中(结构如图所示)，所包含的cu原子数目为 。8、硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子xm(含b、o、h三种元素)的球棍模型如图所示：(1)在xm-中，硼原子轨道的杂化类型有 ;配位键存在于 原子之间(填原 子的数字标号)；m =(填数字)。(2)硼砂晶体由na+、xm和h2o构成，它们之间存在的作用力有 (填序号)。a.离子键b.共价键c.金属键d.范德华力e.氢键9、镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，得到金属镁。以mgcl2为原料用熔融盐电解法制备镁时，常加入 nacl、kcl或cacl2等金属氯化物， 其主要作用除了降低熔点之外还有 。(2)已知mgo的晶体结构属于 nacl型。某同学画出的mgo晶胞结构示意图如右图所示，请改正图中错误：。o弦 01用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六 色的光，请用原子结构的知识解释发光的原