2021届高三化学专题复习晶胞结构与计算.ppt

3.（2020年新课标Ⅲ）氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。（4）研究发现，氦硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为a pm、b pm、c pm，α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。 氨硼烷晶体的密度ρ=___________g·cm?3(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。 密度计算 4.（2019·全国卷Ⅰ）[化学——选修3：物质结构与性质](15分) (4)图a是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图b是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x＝________pm，Mg原子之间最短距离y＝________pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是________g·cm－3(列出计算表达式)。 密度计算 5.【2016年高考新课标Ⅲ卷】[化学——选修3：物质结构与性质]（15分） 砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题： （5）GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________________,Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol-1 和MAs g·mol-1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏伽德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。 化学键的类型 空间利用率 晶体的类型 数形结合的晶胞计算题，涉及粒子数（配位数）、密度、粒子之间距离、晶胞参数、原子坐标、空间利用率等。 重点 体心， （2017新课标Ⅰ）KIO3晶体是具有钙钛矿型的立方结构，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。(1)在原晶胞结构中与K紧邻的O个数为__,与I紧邻的O个数 ; x, y, z 均减 1/2 绿球K在顶点，灰球I在体心， 红球 O在面心 探究活动一 晶胞的结构 12 （2）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于___位置，O处于____位置。与K紧邻的O个数为___,与I紧邻的O个数为____ 。 6 12 6 例1 离子晶体的特征结构（密堆积空隙的填充） 离子晶体的结构多种多样, 有的很复杂。但复杂离子晶体一般都是几种典型简单结构形式的变形, 常见的几种典型结构有NaCl、CsCl、立方ZnS、CaF2 、CaTiO3等 阴离子：大球，密堆积，形成空隙。 阳离子：小球，填充空隙。 规则：阴阳离子相互接触稳定；配位数大，稳定。 CaF2型 钙离子面心立方堆积，氟离子填充 四面体空隙 【思考交流】 在NaCl晶胞中，由Cl-构成的八面体有几个？Na+在八面体空隙中的填充率是多少？ (河北八省19题)(6)在某种含镁、镍、碳3种元素的超导材料晶体中，镁原子和镍原子一起以立方最密堆积方式形成有序结构。结构中的两种八面体空隙，一种完全由镍原子构成，另一种由镍原子和镁原子共同构成，碳原子只填充在由镍原子构成的八面体空隙中，晶胞如图所示。 ①完全由镍原子构成的八面体空隙与由镍原子和镁原子共同构成的八面体空隙的数量比为______，由镍原子和镁原子共同构成的八面体空隙中镍原子和镁原子的数量比为______。 ②若取碳原子为晶胞顶点，则镍原子位于晶胞的______位置。 巩固练习1 棱心 1：3 2：1 探究活动二、晶胞的两要素（晶胞参数、原子坐标） 探究这三种立方晶体结构的分数坐标（用来表示晶胞中原子的位置） 等价原子只需要一个坐标来表示， 这说明晶胞是可以前后、左右、上下平移的。. 简单立方 体心立方 面心立方 上述三个晶胞中所含的原子分别为1、2、4，所以分数坐标分别为1组、2组和4组。 在分数坐标中，绝对不能出现1，因为1即0。 【资料卡片】晶体中的原子坐标：以晶胞的顶点为坐标原点，以晶胞的三个轴为坐标轴，以三个轴的轴长为坐标轴的单位；因为x、y、z小于等于1，所以将x、y、z定义为分数坐标。 (0, 0, 0) (1, 0, 0) 4个Ca2+ CaF2晶胞 回扣课前练习3(3) 一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F?和O2?共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1?x代表，则该化合物的化学式表示为____________。 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系 可以表示晶胞中各原子的位置，称作 原子分数坐标，例如图1中原子1的 坐标为(1/2、1/2、1/2 )，则原子2 和3的