新高考化学一轮复习课件第6章 第36讲　晶胞结构分析与计算（含解析）.ppt

第36讲晶胞结构分析与计算

复习目标

1.掌握均摊法计算的一般方法，能根据晶胞中微粒的位置计算晶胞的化学式。

2.掌握晶体密度与晶胞参数计算的一般步骤。

内容索引

考点一晶胞模型与均摊法计算

考点二晶胞参数计算

真题演练明确考向

晶胞模型与均摊法计算

必备知识

1.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法

(1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的

粒子数的计算

如某个粒子为N个晶胞所共有，则该粒子有

属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立

方晶胞，立方晶胞中微粒数的计算方法如

图1。

2.三种典型立方晶胞结构

3.晶胞中微粒配位数的计算

一个粒子周围最邻近的粒子数称为配位数，它反映了晶体中粒子排列的紧密程度。

(1)晶体中原子(或分子)的配位数

若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是该原子

(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目，常见晶胞的配位数如下：

简单立方：配位数为6面心立方：配位数为12体心立方：配位数为8

(2)离子晶体的配位数

指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。

以NaCl晶体为例

①找一个与其他粒子连接情况最清晰的粒子，如右图中

心的黑球(Cl－)。

②数一下与该粒子周围距离最近的粒子数，如右图标数

字的面心白球(Na＋)。确定Cl－的配位数为6，同样方法

可确定Na＋的配位数也为6。

关键能力

一、应用均摊法计算晶胞微粒数目

1.某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示。A为阴

离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该

晶体的化学式为

A.B2A√B.BA2C.B7A4D.B4A7

2.Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构

单元如图所示。则该化合物的化学式为__C__u_H___。

3.(1)硼化镁晶体在39K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布

的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。

MgB

则硼化镁的化学式为______2__。

每个Mg周围有6个B，而每个B周围有3个Mg，所以其化学式为MgB2。

(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。如图是一种链状结构的多硼

酸根，则多硼酸根离子符号为________。

4.天然硅酸盐组成复杂，阴离子的基本结构单元是四面体，如图(a)，通过共用

顶角氧离子可形成链状、网状等结构，图(b)为一种无限长双链的多硅酸根，其中Si

与O的原子数之比为__2_∶__5_.5__，化学式为___________(用n代表聚合度)。

n个SiO2通过共用顶点氧离子可形成双链结构，找出重复的结构单元，如图：

，

二、晶胞中粒子配位数计算

5.硅化镁是一种窄带隙n型半导体材料，在光电子器件、能源

器件、激光、半导体制造等领域具有重要应用前景。硅化镁

的晶胞参数a＝0.6391nm，属于面心立方晶胞，结构如图所

示。Si原子的配位数为__8___。

根据晶胞结构，以面心Si原子为基准，同一晶胞内等距离且最近的Mg原子有4个，

紧邻晶胞还有4个Mg原子，共8个，故Si原子的配位数为8。

6.如图是一种由Y(与Sc同族)、Fe、Ba、O组成的晶体，晶胞

棱上的球代表Ba，顶点的球代表Y，四方锥中心和八面体中

心的球代表Fe，其余小球代表O。

(1)该晶体的化学式为_Y__B_a_2_F_e_3O__8_。

(2)其中Y的配位数为__8__。

从晶胞结构知Y位于晶胞顶点，距离Y最近的原子共有8个，即Y的配位数为8。

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晶胞参数计算

必备知识

1.晶胞参数

晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示，包括晶胞的3组棱长a、b、c和3组棱相互

间的夹角α、β、γ，即晶格特征参数，简称晶胞参数。

2.晶体结构的相关计算

(2)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组计算公式(