2022年高考化学易错14物质结构与性质

专题14物质结构与性质

纠错1不清楚基态与激发态的关系

【例a下列各项叙述中正确的是（）

A.电子层序数越大，s原子轨道的形状相同，半径越大

B.在同一电子层上运动的电子，其自旋方向肯定不同

C.镁原子由Is22s22P63s2Tls22s22P63P2时，释放能量，由基态转化成激发态

D.杂化轨道可用于形成。键、兀键或用于容纳未参与成键的孤电子对

【错因分析】忽视不同电子层的同种能级的电子云或原子轨道形状相同，但半径不一样，漏选A；本

题的易错点为B,要注意在一个轨道中电子的自旋方向肯定不同，但在同一能级不同轨道中电子的自旋方向

是可以相同。

【学霸解题】A项，s能级原子轨道都是球形的，且能层序数越大，半径也越大，故A正确；B项，在

一个轨道中电子的自旋方向肯定不同，但在同一能层中电子的自旋方向是可以相同，如N原子的2P轨道中

的3个电子的自旋方向相同，故B错误；C项，Mg原子3s2能级上的2个电子吸收能量跃迁为3P2能级上,

由基态转化成激发态，故C错误；D项，杂化轨道只用于形成。键或用于容纳未参与成键的孤对电子，没

有杂化的p轨道形成冗键，故D错误；答案选A。

【参考答案】A

【秒杀技巧】根据原子轨道的形状及原子结构的递变性，A项符合题意。

原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。处于最低能量

的原子叫做基态原子。当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。但处于

激发态的原子不稳定，当电子从激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量，通常以光（辐射）

的形式释放出来。

1.电子在原子轨道上的填充顺序——构造原理

®。ooooo

q软磅:、皴ooo

弋®®.⑥o

c磅遍:遹⑥

\\XX>

6遨心”

诚、"；

①图中每个小圆圈表示一个能级，每一行对应一个能层。各圆圈间连接线的方向表示随核电荷数递增

而增加的电子填入能级的顺序。

②构造原理揭示了原子核外电子的能级分布，从图中可以看出，不同能层的能级有交错现象，如E(3d)

>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。

③原子的核外电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态.构造原理是书写基态原子电

子排布式的依据，也是绘制基态原子电子排布图的主要依据之一。但需注意洪特规则特例。

2.基态原子核外电子排布的表示方法(以S为例)

表示方法举例

益\\、

原子结构示意图

电子式S-

电子排布式1s22s22P63s23P4或[Ne]3s23P4

电子排布图IHlIHIIftlHIf»IIHIItlltIf1

Is2s2p3s3p

【变式训练1下列电子排布图所表示的元素原子中，能量处于最低状态的是()

A.之皮rnVi亡]B•回回IMsIM[

。•曲曲ftD.或之rnf-±

纠错2核外电子的运动状态判断出错

【例2】下列叙述不正确的是()

A.在多电子原子里，核外电子的能量不同

B.原子核外的电子按其能量不同分层排布

C.电子的能量越低，运动区域离核越远

D.M层电子的能量大于L层电子的能量

【错因分析】对原子核外电子运动规律不明确，则无法解题。

【学霸解题】A项，在多电子原子中，核外电子的能量不同，A正确：B项，电子的能量不同，按照能

量的高低在核外排布，分层运动，B正确；C项，原子核外能量区域能量不同，离核越近能量越低，离核越

远能量越高，选项C不正确；D项，M层电子的能量大于L层电子的能量，选项D正确；故选C。

【参考答案】C

【秒杀技巧】依据“能量最低原理”，C项符合题意。

,\-易错快攻究错必备

基态原子的核外电子排布排布规律

(I)能量最低原理。原子核外电子优先占据能量较低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整

个原子处于能量最低的状态。所有电子排布规则都需满足能量最低原理。

(2)泡利原理。每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。

(3)洪特规则。当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，

且自旋状态相同。

【变式训练】下列是关于多电子原子核外电子运动规律的叙述，其中叙述正确的是()

A.核外电子是分层运动的B.所有电子在同一区域里运动

C.能量高的电子在离核近的区域运动D.同一能层的电子能量相同

纠错3电子排布式书写错误

【例3】主族元素原子失去最外层电子形成阳离子,主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。

下列各原子或离子的电子排布式错误的是()

A.Ca2+：Is22s22P63s23P6B.O2-：Is22s22P，

C.Cr：[Ne]3s23P6D.Ar：Is22s22P63s23P6

【错因分析】本题易错点是误以为氧离子核外有8个电子而错选Bo

【学霸解题】A项，钙原子失去2个电子变成钙离子，使次外层变成最外层，所以钙离子核外有18个

电子，排布式正确，故A正确；B项，氯原子核外有8个电子，氧原子得2个电子变成氯离子，最外层电

子数由6个变成8个，所以氧离子核外有10个电子，排布式应该是Is22s22P3故B错误；C项，氯原子核

外有17个电子，氯原子得一个电子变成氯离子，最外层由7个电子变成8个电子，所以氯离子核外有18

个电子，排布式正确，故C正确：D项，氯是18号元素，原子核外有18个电子，排布式正确，故D正确。

【参考答案】B

【秒杀技巧】根据核外电子排布规律，逐一分析；-最外层应有8个电子，B项符合题意。

匕*、一易错快攻究错必备

2.基态原子电子排布式的书写方法

（I）由原子序数书写核外电子排布式

①常根据构造原理（Is、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p）、各能级最多容纳的电子数，依次由低能级向高

能级排列，如31号元素钱，首先排满Is2,依次填充2s2、2P6、3s2、3P6、4s2、3dL最后填充4pl

②也可以用31—18=13,然后再填充13个电子，如[Ar]3d1°4s24p1

③能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写，如Fe的电子排布式：Is22s22P63s23P63d64s2正确，而

Is22s22P63523P64s23d6错误。

（2）由元素在周期表中的位置书写核外电子排布式

如第四周期中各元素基态原子的电子排布式有如下规律：

①位于S区的第IA、第UA分别为[Ar]4si、[Ar]4s2：

②位于p区的主族元素为[Ar]3d4s24P则数飞。族元素除外）；

③位于d区的副族元素为[Ar]3d"4s"（用+〃=族序数，第VD1族元素除外）；

◎立于ds区的副族元素为[Ar]3404s气利=族序数）。

（3）由元素名称书写核外电子排布式

①前三周期主族元素可以根据最外层电子数书写，如S的最外层电子数为6,其核外电子排布式为

[Ne]3s23p4；

②第四周期从K开始数，数到〃，就可以写成“[Ar]+〃个电子”。如Fe,从K开始数到Fe为8,其核外

电子排布式为[Ar]3d64s2；Se,从K开始数到Se为16,其核外电子排布式为[Ar]3&。4s24P、

书写电子排布式时，要注意两点：

【变式训练】下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是（）

A.3P能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为Is22s22P63s23P2的原子

B.M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布为Is22s22P63s23P63d64s2的原子

C.最外层电子数是核外电子总数的孑的原子和价电子排布为4s24P5的原子

D.2P能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布为2s22P$的原子

纠错4忽视第一电离能“反常”

［例4］下列关于元素第一电离能的说法不正确的是()

A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠

B.因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大

C.最外层电子排布为〃s2〃p6(当只有K层时为小)的原子，第一电离能较大

D.对于同i元素而言，原子的电离能…

【错因分析】解本题最容易犯的错误是依据第一电离能的变化规律(同周期从左到右/|呈增大趋势)，而

发生错误。注意第IIA族元素大于第niA族元素，第VA族元素大于第VIA族元素。

【学霸解题】A项.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能.说明钾失电子能力比钠强.所以

钾的活泼性强于钠，故A正确；B项，同一周期元素原子半径随着原子序数的增大而减小，第一电离能随

着原子序数的增大而呈增大趋势，但第HA族元素大于第KIA族元素，第VA族元素大于第VIA族元素，

故B错误；C项，最外层电子排布为〃s?叩鼠若只有K层时为Is?)的原子达到稳定结构，再失去电子较难，

所以其第一电离能较大，故C正确；D项，对于同一元素来说，原子失去电子个数越多，其失电子能力越

弱，所以原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大，故D正确：故选B。

【参考答案】B

【秒杀技巧】第一电离能的特例：第IIA族元素大于第niA族元素，第VA族元素大于第VIA族元素。

易错快攻究错必备

第一电离能4大小的比较：同周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势，但要注意第UA族和第HIA

族的反常，如/1(Be)>/1(B),71(Mg)>71(Al)；第VA族和第VIA族的反常，如/i(N)>Zi(O),7)(P)>I\(S)o

同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小。

【变式训练】下列关于元素第一电离能的说法不正确的是()

A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠

B.因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大

C.最外层电子排布为〃s2〃p6(若只有K层时为心2)的原子，第一电离能较大

D.对于同一元素而言，原子的电离能/1V/2V/3〈…

纠错5混淆分子的VSEPR模型和立体构型

【例5】关于如图结构的说法不正确的是（)

Oil

HOJy^CII>CII=€IICII2CII；

A.分子中既有。键又有兀键

B.碳原子有sp、sp2、sp3三种杂化方式

c.o-H键的极性强于C-H键的极性

D.羟基中氧原子采取sp3杂化，VSEPR模型为四面体形

【错因分析】本题最容易犯的错误是混淆分子VSEPR模型和立体构型，误将分子的立体构型当作

VSEPR模型而错选。

【学霸解题】A项，。键构成共价单健，。键和兀键构成共价双键或三键，该有机物中含共价单键和碳

碳双键，A项正确；B项，以4个单键相连的C原子采用sp3杂化方式，苯环和碳碳双键的中心C原子采

用sp?杂化，无sp杂化的中心C原子，B项错误；C项，电负性：O>C,则O-H键的极性强于C-H键的极

性，C项正确；D项，羟基中氯原子成键电子对为2,孤电子对为2,则采取sp3杂化，其VSEPR模型为四

面体形，D项正确；故选B。

【参考答案】B

【秒杀技巧】价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电

子对的立体构型，不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；②当中心原子有孤电

子对时，两者的构型不一致；价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，

杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可

达到处理问题简便、迅速、全面的效果。

工\-易错快攻究错必备

1.多样的分子空间结构

⑴三原子分子一直线形和V形

化学式立体构型结构式键角比例模型球棍模型

CO2直线形0-0-0180°

0

HOV形/\105°

2HHacA

（2）四原子分子——平面三角形和三角推形

化学式立体构型结构式键角比例模型球棍模型

H

/8

CHO平面三角形O-C120°

2\

H

N

NH3三角锥形/|\107°

HHH

（3）五原子分子

化学式立体构型结构式键角比例模型球棍模型

H

CH正四面体形109°28'

4H杰HV4

（4）常见多原子分子的立体构型

多原子分子的立体构型形形色色，异彩纷呈。如白磷（P4,正四面体）、PC&三角双锥）、SF”正八面体）、P4O6.

P4O10、C60（"足球”状分子，由平面正五边形和正六边形组成）、C6H[2（环己烷）、C|OH16（金刚烷）、S8、B12（硼

单质）等的立体构型如图所示：

2.分子立体构型的确定

价层电子对

利用VSEPR理论预测分子立体构型的思路：o键电子对数十孤电子对数:价层电子对数

互斥理论

VSEPR模型略去孤电子对r分子的立体构型。其中正确地确定O键数和a、K、b的值是计算价电子对数的

关键，也是判断、预测VSEPR模型和立体构型的关键。一些常见的分子、离子的价层电子对数和立体构

型如下表。

。键电中心原子上的孤电子对数价层电

分子或离子立体构型

；(a-xb)

子对数aXb子对数

242202直线形

co2

BeCh222102直线形

V形

SO2262213

分子平面三角形

SO3363203

NH3353114三角锥形

H2O262124V形

4正四面体形

CH4(CC14)44104

+三角锥形

H3O36-1=53114

CO；34-2=63203平面三角形

离子

so；-46-2=84204正四面体形

CIO；37-1=83214三角锥形

注意：当中心原子无孤电子对时，VSEPR模型与分子的立体构型一致；当中心原子有孤电子对时,

VSEPR模型与分子的立体构型不一致。

3.分子或离子立体构型的判断方法

确定。键

子

离

电子对数分1

珞去中心原彳立

子

，的

上的孤电子后

体

型

构

(I)。键电子对数的确定

由分子式确定o键电子对数。例如，H20的中心原子为O,0有2对o键电子对；N&的中心原子为N,

N有3对G键电子对。

（2）中心原子上的孤电子对数的确定

中心原子上的孤电子对数=；3—功）。式中。为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数

等于原子的最外层电子数；x为与中心原子结合的原子数：b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数

（氢为1,其他原子为“8—该原子的价电子数”）。例如，SO?的中心原子为S,S的价电子数为6（即S的最外

层电子数为6）,则。=6；与中心原子S结合的O的个数为2,则x=2；与中心原子结合的0最多能接受的

电子数为2,则力=2。所以，SO2的中心原子S上的孤电子对数=gx（6—2x2）=l0

【变式训练】对于短周期元素形成的各分子，下表所述的对应关系错误的是（）

选项ABCD

分子式

CH4NH3CO2SC12

VSEPR模型正四面体形四面体形直线形四面体形

分子的立体构型正四面体形平面三角形直线形V形

纠错6片面认识酸的结构和性质

【例6】下列叙述正确的是（）

A.能电离出H+的化合物除水外都是酸，分子中含有几个氢原子它就是几元酸

B.无机含氧酸分子中含有几个羟基，它就属于几元酸

C.同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其酸性越强，氧化性也越强

D.H3P04和H2c03分子中非羟基氧的个数均为1，但它们的酸性不相近，H3P04是中强酸而H2c03是

弱酸

【错因分析】由于只考虑到了HNOj,H2so4、H3P04等个例，而忽略了酸式盐、CH3COOHSH3BO3

等例外，错选A或B项；由于只考虑到了HN03与HNCh、H2s0’与H2s。3的酸性与氧化性符合酸性强的氧

化性也强，而忽略了HC10与HClCh等例外，错选C项。

【学霸解题】由NaHSCh、CH3coOH、H3BO3等示例可判断A、B均错误；由HC1O的酸性很弱而氧

化性很强可判断C错误；D项中H3P04和H2c03的非羟基氧原子数均为1,但H2c03的酸性比H3P04弱很

多。

【参考答案】D

【秒杀技巧】依据常识，H3P04是中强酸而H2c03是弱酸，结合结构，D项符合题意。

,\-易错快攻究错必备

1.由HN03、H2s0八H3P04的相关知识而误认为有几个H或几个羟基的酸就属于几元酸；由氧化性:

HNO3>HNO2>H2SOQH2sO3而混淆酸的酸性与氧化性，误认为酸性越强的酸其氧化性也越强。

2.误认为羟基数就是含氧酸的元数,如磷元素的几种含氧酸的名称、分子式、结构式、磷的化合价、

酸的元数如下表：

名称正磷酸偏磷酸亚磷酸次磷酸

分子式H3PHPOH3P03H3P。2

3

O00

t0tt

结构式HO—P—OH1HO—P—OHH—P—OH

1HO—P-*O

OHH

磷的化合价+5+5+3+1

酸的元数三元一元二元一元

3.同种元素的含氧酸，中心原子的价态越高，含氧酸的氧化性不一定越强。如酸性：HC1O4>HC1O3>HC1O,

氧化性：HC1O4<HC1O3<HC1OO

【变式训练】判断无机含氧酸酸性强弱的一条规律:在无机含氧酸分子中非羟基氧原子数越多，酸性越

强。例如：

含氧酸的化学式非羟基氧原子数酸性

HCIO0弱酸

H3PO41中强酸

HNO32强酸

HCIO43超强酸

若已知H3P。3（亚磷酸）为中强酸，H3AsO3（亚种酸）为弱酸，试写出H3P。3和H3ASO3的结构简式。

纠错7氢键及其对物质性质影响认识不全

【例7】下列关于氢键的说法中，正确的是（）

A.氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键

B.因为液态水中存在氢键，所以水比硫化氢稳定

C.氨溶于水后氨分子与水分子之间形成氢键

D.邻羟基苯甲醛的熔点比对羟基苯甲醛的熔点高

【错因分析】氢键不属于化学键，键能较小，只影响物质的物理性质；特别注意当形成分子内氢键时,

物质的熔、沸点将下降。

【学霸解题】A项，氢键属于分子间作用力，不属于化学键；B项，稳定性：H2O>H2S,是因为键能H—0

>H-S；C项，由于N、0两元素的电负性很大，故N%溶于水后与水分子之间形成氢键；D项，邻羟基

苯甲醛存在分子内氢键，对羟基苯甲醛存在分子间氢键，由于对物质性质的影响分子间氢键强于分子内氢

键，故熔点：对羟基苯甲醛大于邻羟基苯甲醛。

【参考答案】C

【秒杀技巧】氨气极易溶于水，原因在于两者形成氢键，故选C。

士\易错快攻究错必备

1.氢键对物质性质的影响

⑴当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。

⑵当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将下降。

(3)氢键也影响物质的电离、溶解等过程。

2.范德华力、氢键、共价键的比较

作用力范德华力氢键共价键

由已经与电负性很大

的原子形成共价键的原子间通过共

物质分子之间普遍存在的

概念氢原子与另一个分子用电子对所形

一种相互作用力

中电负性很大的原子成的相互作用

之间的作用力

分子内氢键、分子间氢极性共价键、非

分类

键极性共价键

有方向性、有饱

特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性

和性

强度比较共价键》氢键〉范德华力

①随着分子极性和相对分对于X—H...Y,X、Y成键原子半径

子质量的增大而增大；②的电负性越大，X、Y越小，键长越

影响强度的因素

组成和结构相似的物质，原子的半径越小，键能短，键能越大，

相对分子质量越大，分子越大共价键越稳定

间作用力越大

分子间氢键的存在，使①影响分子的

影响物质的熔、沸点及溶

物质的熔、沸点升高，稳定性

解度等物理性质；如熔、

对物质性质的影响在水中的溶解度增大，②共价键键能

沸点F2<C12<Br2<I2，

如熔、沸点：H2O>H2S,越大，分子稳定

CF4<CCU<CBr4

HF>HC1,NH3>PH3性越强

【变式训练］已知各种硝基苯酚的性质如下表:

25℃,水中熔点沸点

名称结构式

溶解度/g/℃/℃

(X)

邻-硝基苯酚0.245100

N

1

()

II()

AII

间•硝基苯酚1.496194

II0

对-硝基苯酚1.7114295

0

下列关于各种硝基苯酚的叙述不正确的是（）

A.邻-硝基苯酚分子内形成氢键，使其熔沸点低于另两种硝基苯酚

B.间-硝基苯酚不仅分子间能形成氢键，也能与水分子形成氢键

C.对.硝基苯酚分子间能形成氢键，使其熔沸点较高

D.三种硝基苯酚都不能与水分子形成氢键，所以在水中溶解度小

纠错8常见共价晶体结构判断错误

【例8】关于SiCh晶体的叙述中，正确的是（）

A.通常状况下，60gsi5晶体中含有的分子数为NA（NA表示阿伏加德罗常数的值）

B.60gsi02晶体中，含有2M个Si-0键

C.最小环上Si和O原子数之比为1：I

D.SiCh晶体中含有1个硅原子和2个氯原子

【错因分析】S02晶体为共价晶体，不存在分子，易错选A项；根据SiO2晶体的化学式，易错误得出

Si（）2晶体中含有1个硅原子和2个氧原子，实际上石英晶体中有许多Si、O原子，Si原子与O原子的原子

个数比为1：2错选D项。

【学霸解题】60gsi02晶体即1molSiOz，晶体中含有Si—O键为4mol（每个硅原子、氧原子分别含有

4个、2个未成对电子，各拿出一个单电子形成Si—0共价键），含4必个Si—O键，A、B错误；C项，最

小的环上，有6个Si原子和6个0原子，所以最小的环上硅氧原子数之比为1：1,C正确；D项，SiO2

晶体中含有无数的硅原子和氧原子，只是硅、氧原子个数比为1：2,D错误；故选C。

【参考答案】C

【秒杀技巧】根据SiO2的晶体结构，最小的环上，有6个Si原子和6个0原子，C项正确。

j\-易错快攻究错必备

1.金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等共价晶体中的成键数目。

⑴金刚石（或晶体硅）中，1molC（或Si）形成2molC—C（或Si—Si）键。

（2）SiC晶体中，1molC或1molSi均形成4molC—Si键。

（3）1molSiO2晶体中，共有4molSi—O键。

2.金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化碳中最小环上的原子数。

（1）金刚石、晶体硅、SiC晶体中最小环上的原子数分别为6个C、6个Si、3个Si和3个C。

（2）SiO2晶体中最小环上有12个原子（6个Si和6个O）。

3.金刚石、晶体硅的一个晶胞中，分别含有碳原子数为8、硅原子数为8。

【变式训练】下列有关共价晶体的叙述不正确的是（）

A.金刚石和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体

B.1mol金刚石中的C—C键数目是2NA，ImolSiO?晶体中的Si—O键数目是4NA

C.水晶和干冰在熔化时，晶体中的共价键都会断裂

D.SiOz晶体是共价晶体，所以晶体中不存在分子，SiOz不是它的分子式

纠错9晶体的化学式确定

【例9】如图所示为一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子的结构模型，则它的化学式为（）

A.Ti4c4B.TiCC.Tii4Ci3D.Ti2c

【错因分析】本题易错之处是把气态团簇分子当作晶胞处理，而错选A或B。

【学霸解题】由于该结构为气态团簇分子的结构，给出的结构就是一个完整的分子，因此结构中的每

个原子都是构成分子的一部分,因该气态团簇分子结构中含有14个Ti原子和13个C原子，故该物质的化

学式为Ti]4c|3。

【参考答案】C

【秒杀技巧】审清题意“气态团簇分子”，无需用“均摊法”即可■求解。

»\-易错快攻究错必备

1.晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法

晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元。在它的上下左右前后“无隙并置”地排列着无数晶胞，而且晶

胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列均完全相同。如某个粒子为〃个晶胞所共有，则该粒子有:

属「•这个晶胞。

了一1一、同为4个晶胞所共有，

该粒子的/属于该晶胞

2.熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目

A.NaCl（含4个Nat4个C「）B.干冰（含4个CO2）

C.CaF?（含4个Ca?*,8个F）D.金刚石（含8个C）

E.体心立方（含2个原子）F.面心立方（含4个原子）

【变式训练】磁光存储的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄膜磁化并用光读取之

后开始的。如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图（白球均在六棱柱内），则该晶体物质的化学式可

表示为（）

•MnOBi

A.MnzBiB.MnBiC.MnBi?D.MiuBi?

纠错10晶胞各物理量的计算

[例10]ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，

其晶胞边长为540.0pm,密度为gem-3（列式并计算），a位置S2一与b位置Z/+之间的距离为

pm（列式表示）。

【错因分析】缺乏扎实的立体几何知识，空间概念不强，无法进行解答。

【学霸解题】ZnS晶胞的体积为（5400x10」。emRS2一位于晶胞的顶点和面心，Zi?+位于晶胞的内部,

一个ZnS晶胞中含有S?-：8xJ+6xJ=4个，含有4个Zi?"即一个ZnS晶胞含有4个S?一和4个Zi?+,

oZ

4x65+32gmol

6.02x10U23moll1l]

则晶胞的密度为力如2八」。丁=4/gem\ZnS晶胞中，面对角线上两个相邻S?一的距离为5406pmx与

Dqu.ux1vcm/

=27即pm。每个Z/+与周围4个S?一形成正四面体结构，两个S?一与Zi?’之间连线的夹角为109。28:两

109°28'

个相邻S2一与ZT）2+形成等腰三角形（如27072pm.图所示），则ab之间的距离为■舞慈pm。

4x65+32gmoL

135A/2一〜

后嬴270菽或2加军或135小0

【秒杀技巧】根据题意，画出平面结构示意图进行分析。

\-易错快攻究错必备

1.晶胞各物理量的计算

根据晶胞结构确定各种粒子的数目求上晶胞质量】=也

求卜旦乂晶体密度

根据晶胞的边长或微粒间距离一＞晶胞体积）

2.晶体微粒与M、〃之间的关系

若1个晶胞中含有x个微粒，则1mol晶胞中含有xmol微粒，其质量为xMg（M为微粒的相对“分子”

质量）；又1个晶胞的质量为“3g（/为晶胞的体积），则1mol晶胞的质量为城必g,因此有XM="/NA。

【变式训练】按要求回答下列问题：

(l)Fe单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，分别如图1、图2所示。面心立方晶胞和体心立方晶

胞的边长分别为八b,则铁单质的面心立方晶胞和体心立方晶胞的密度之比为,铁原子的配位数

之比为。

图1图2图3图4图5

(2)Mg为六方最密堆积，其晶胞结构如图3所示，若在晶胞中建立如图4所示的坐标系，以A为坐标原

点，把晶胞的底边边长视作单位长度1,则C点的坐标：。

(3)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图5