化学竟赛-晶体结构

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1、K2Cr2O7晶体KNO3晶体明矾晶体晶体结构与性质晶体的概念通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体叫晶体。晶体中的粒子按一定的规则排列。离子晶体、分子晶体和原子晶体、金属晶体等。晶体的分类一、离子晶体强碱、部分金属氧化物、部分盐类。属于离子晶体物质构成粒子：例如:Na2ONa2O2KOHNaOHNaClCsClK2SO4NH4Cl阴阳离子相互作用：离子键离子间通过离子键结合而成的晶体。.无单个分子存在。熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。水溶液或者熔融状态下均导电。强碱、部分金属氧化物、绝大部分盐类。3.离子晶体的特点Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-C

2、l-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+食盐(晶体)的形成——以离子键结合返回Na+食盐的晶体结构图Cl-Na+Cl-123546可见：在NaCl晶体中，钠离子、氯离子按一定的规律在空间排列成立方体。每个钠离子周围同时吸引着6个氯离子，每个氯离子也同时吸引着6个钠离子。235461NaCl晶体中阴、阳离子的配位数Na+的配位数为：Cl-的配位数为：66CsCl晶体---Cs+---Cl-CsCl的晶体结构及晶胞示意图Cs+的配位数为：Cl-的配位数为：88根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个

3、数比的方法。在晶体结构中最小重复单位叫晶胞。有1/8属于该晶胞有1/4属于该晶胞有1/2属于该晶胞完全属于该晶胞A:B:C=1:1:3ACB确定化学式ABA2BABABABA2BC2C小结：立方体晶胞中各位置上粒子总数的计算方法分别是：顶角上的粒子总数=1/8×顶角粒子数棱上的粒子总数面心上的粒子总数=1/4×棱上粒子数=1/2×面心粒子数体心上的粒子总数=1×体心粒子数三种典型的离子晶体NaCl型晶胞中离子的个数：面心立方(红球－Na+,绿球－Cl-)有关晶体的计算配位比：6:6CsCl型晶胞中离子的个数：(红球－Cs+,绿球－Cl-)简单立方配位比：8:8晶胞中

4、离子的个数：ZnS型(立方型)面心立方(红球－Zn2+,绿球－S2-)配位比：4:41.在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答：(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数比是多少?2．如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元)，已知晶体中2个最近的Cs+离子核间距为acm，氯化铯的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为（）A．B．C．D．3．(1)中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的

5、结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2-的核间距离为a×10-8cm，计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7g·mol-1)62.0/a3g/cm3(2)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如右图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。6:914．图为NaCl晶胞的结构示意图.它向三维空间延伸得到完美晶体.试回答:(1)一个NaCl晶胞中有个Na+

6、，个Cl-。(2)在氯化钠晶胞中与Cl-距离相等且最近的Na+构成的几何形状是.(3)在一定温度下,用X----射线衍射法测得NaCl晶胞的边长为acm，求该温度下NaCl晶胞的密度。(4)若NaCl晶体的密度为dg/cm3，则NaCl晶体中Na+与Na+之间的最短距离是多少？二、原子晶体原子间通过共价键结合而成的具有空间网状结构的晶体。金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。属于原子晶体物质原子晶体的特点晶体中无单个分子存在。SiO2是化学式不是分子式，Si和O原子个数比1∶2。熔沸点很高，硬度很大，难溶于一般溶剂。不导电。金刚石的晶体结构金刚石晶体结构模型二氧化硅晶

7、体结构二氧化硅中Si－O键夹角为109☉28‘SiO2平面结构SiO2最小的环有几个原子组成？白球表示硅原子12个1.(1)金刚石晶体中的碳原子数与C-C化学键数的比是。(2)nmolSiO2中含有的Si—O键为mol2．如图所示，晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体，其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个原子，观察图形回答：这个基本单元由个硼原子组成，键角是，共含有个B—B键。1260o30三、分子晶体分子间通过分子间作用力结合成的晶体。分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力。又称范德瓦耳斯力。分子间作用力的特点比化