2025届高考化学二轮复习：专题十七 晶胞的相关性质及计算—高二化学二轮复习典例分析及重难突破（含解析）.docxVIP

专题十七晶胞的相关性质及计算

典例分析

【考查方式】

化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析，变化观念与平衡思想，证据推理与模型认知，科学探究与创新意识，科学态度与社会责任”五个方面。晶胞问题就是典型的“证据推理与模型认知”理清各种模型尤其是面心立方中各种微粒以及各种微粒构成的体腔之间的关系，学生就能轻松解决证据推理的难点，同时也有利于提升学生的空间想象思维能力、模型认知能力和举一反三能力。

【解题技巧】

一．离子晶体——CsCl

CsCl晶胞图

配位数

8（每个Cs+周围距离最近的Cl－有8个，每个Cl－周围距离最近的Cs+有8个）

分摊

或

Cs+和Cl－构成正六面体，每个晶胞中实际拥有Cs+1个，Cl－1个。

所以晶体的化学式为CsCl。（1:1型的晶体，离子位置可以互换）

同种离子

堆积方式

Cs+空间排布：，Cl－空间排布：

Cs+(或Cl－)围成简单立方构型，Cl－(或Cs+)填充立方空隙。

(简单立方构型的配位数为6，即一个Cs+周围有6个Cs+，Cl－同理)

同种离子

位置关系

构成正八面体：

每个Cs+周围距离最近的Cs+有6个，每个Cl－周围距离最近的Cl－也是6个。

投影图

垂直方向投影图：或，沿体对角线方向投影图：

切面图

→、

密度计算

若晶胞参数为apm，则氯化铯晶体的密度为×1030g·cm－3

CsCl性质

熔点645℃，沸点1290℃，易溶于水、乙醇，不溶于丙酮。

二．离子晶体——NaCl

NaCl晶胞图

配位数

6（每个Na+周围距离最近的Cl－有6个，每个Cl－周围距离最近的Na+有6个）

分摊

每个晶胞中实际拥有Na+4个(12×+1)，Cl－4个(8×+6×)。

所以晶体的化学式为NaCl。（1:1型的晶体，离子位置可以互换）

同种离子

堆积方式

Cl－空间排布：，Na+填充Cl－之间全部的正八面体空隙。

Na+(或Cl－)一种离子围成面心立方构型，面心立方结构中微粒的配位数均为12。

(即一个Na+周围有12个Na+，一个Cl－周围有12个Cl－)

正四面体空隙

，NaCl晶胞中含有8个正四面体空隙。

正八面体空隙

构成正八面体：

NaCl晶胞中含有4个正八面体空隙(12棱×+1体心)。

投影图

垂直方向投影图：，沿体对角线方向投影图：

距离关系

4r(Cl－)=

原子坐标

若A(0,0,0)，则指定Na+(1,1,)、Cl－(,,1)

密度计算

若晶胞参数为acm，则氯化钠晶体的密度为g·cm－3

NaCl性质

熔点801℃，沸点1465℃，易溶于水、甘油，微溶于乙醇，不溶于浓盐酸。

三．离子晶体——ZnS(立方)

ZnS晶胞图

配位数

4（每个Zn2+周围距离最近的S2－有4个，每个S2－周围距离最近的Zn2+有4个）

分摊

每个晶胞中实际拥有S2－4个(8×+6×)，Zn2+4个(在内部)。

所以晶体的化学式为ZnS。（1:1型的晶体，离子位置可以互换）

同种离子

堆积方式

S2－空间排布：，Zn2+填充S2－之间50%(4个)正四面体空隙。

S2－(或Zn2+)一种离子围成面心立方构型，面心立方结构中微粒的配位数均为12。

(即一个S2－周围有12个S2－，一个Zn2+周围有12个Zn2+)

正四面体空隙

，Zn2+填充了4个正四面体空隙。

投影图

垂直方向投影图：，沿体对角线方向投影图：

位置关系图

Zn2+处于内套立方体8个顶点的4个，两个Zn2+之间的距离为a

对角线切面图

或

原子坐标

若A(0,0,0)，则B(,,)、C(,,)、D(,,)、E(,,)

密度计算

若晶胞参数为apm，则硫化锌晶体的密度为×1030g·cm－3

ZnS性质

存在于闪锌矿中，不溶于水、易溶于酸，熔点1700℃，久置潮湿空气中转变为ZnSO4

四．离子晶体——CaF2

CaF2晶胞图

配位数

每个Ca2+周围距离最近的F－有8个，每个F－周围距离最近的Ca2+有4个

分摊

每个晶胞中实际拥有Ca2+4个(8×+6×)，F－8个(在内部)。

所以晶体的化学式为CaF2。（1:2型的晶体，离子位置不能互换）

同种离子

堆积方式

Ca2+空间排布，Ca2+围成面心立方构型，一个Ca2+周围有12个Ca2+

正四面体空隙

Ca2+，F－填充了100%(8个)正四面体空隙

投影图

垂直方向投影图：，沿体对角线方向投影图：

位置关系图

F－处于内套立方体八个顶点位置，两个F－之间的距离为

对角线切面图

原子坐标

若A(0,0,0)，则B(,,)、C(,,)、D(,,)、E(,,)

密度计算

若晶胞参数为acm，则氟化钙晶体的密度为g·cm－3

Ca