选修三专题：晶胞计算.doc

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1、......晶胞计算晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一，也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题，一是要掌握晶体“均摊法”的原理，二是要有扎实的立体几何知识，三是要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。有关晶胞各物理量的关系：1、晶胞质量＝晶胞占有的微粒的质量＝晶胞占有的微粒数×。2、空间利用率＝。3、金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a)(1)面对角线长＝a。(2)体对角

2、线长＝a。(3)体心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。(4)面心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。对于立方晶胞，可简化成下面的公式进行各物理量的计算：a3×ρ×NA＝n×M，a表示晶胞的棱长，ρ表示密度，NA表示阿伏加德罗常数的值，n表示1mol晶胞中所含晶体的物质的量，M表示摩尔质量，a3×ρ×NA表示1mol晶胞的质量。1、【2012全国1】（6）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（列式并计算），a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离pm（列示表示

3、）44.12、【2013全国1】（6）在硅酸盐中，SiO4-4四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为，Si与O的原子数之比为，化学式为。（6）sp31∶3[SiO3]2n-n(或SiO2-3)3、【2014全国1】（4）铝单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0．405nm，晶胞中铝原子的配位数为。列式表示铝单质的密度g·cm－3(不必计算出结果)12；4、【2015全国1】（5）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示

4、：....c......石墨烯晶体金刚石晶体①在石墨烯晶体中，每个C原子连接个六元环，每个六元环占有个C原子。②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接个六元环，六元环中最多有个C原子在同一平面。（5）①32②1245、【2016全国1】（6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；B为（，0，）；C为（，，0）。则D原子的坐标参数为______。②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为_____

5、_____g·cm-3（列出计算式即可）。（6）①(，，)；②。6、【2017全国1】（4）KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为______nm，与K紧邻的O个数为__________。（4）0.315127、【2013全国2】（3）A（F）、B（K）和D（Ni）三种元素责成的一个化合物的晶胞如图所示。①该化合物的化学式为_____________；D的配位数为___________；②列式计算该晶体的密度___

6、____g·cm-3。（3）①K2NiF46②=3.48、【2014全国2】（4）e（Cu）和c（O）形成的一种离子化合物的晶体结构如图，则e离子的电荷为。+19、【2015全国2】（5）A（O）和B（Na）能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a＝0.566nm，F的化学式为：晶胞中A原子的配位数为；列式计算晶体F的密度(g.cm-3)。....c......（5）Na2O；8；10、【2016全国2】（（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____。②若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a=_

7、_______nm。①3:1②11、【2017全国2】（（4）R的晶体密度为dg·cm−3，其立方晶胞参数为anm，晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为______________。（4）12、【2016全国3】（5）GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol-1和MAsg·mol-1，原子半径分别为rGapm和rAspm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_________

8、___________。13、【2017全国3】（5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的