还剩52页未读，
继续阅读
所属成套资源：全套2024年高考化学一轮复习课时教学课件
成套系列资料，整套一键下载
2024届高考化学一轮复习晶胞结构分析与计算课件课件
展开
这是一份2024届高考化学一轮复习晶胞结构分析与计算课件课件，共60页。PPT课件主要包含了复习目标，内容索引，专项突破，归纳整合，热点强化，投影图等内容，欢迎下载使用。
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。
3.掌握原子分数坐标、投影图
考点一 晶胞模型与均摊法计算
考点二 晶胞参数计算
热点强化 掌握原子分数坐标、投影图
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
均摊法：若某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子的1/n属于该晶胞
2.正六棱柱中不同位置的粒子数的计算
此六棱柱中镁原子个数为 ，硼原子个数为 。
12×1/6＋2×1/2＝3
12×1/6＋6×1/3+ 2×1/2＋1 ＝6
3.正三棱柱中不同位置的粒子数的计算
均摊法粒子数计算小结：
2.三种典型立方晶胞结构
1.最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为( )
A．Mg2CNi3 B．MgC2NiC．MgCNi2 D．MgCNi3
2．已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单元密置堆积而成，下列关于该化合物的叙述错误的是( )
A．1 ml该化合物中含有1 ml YB．1 ml该化合物中含有3 ml CuC．1 ml该化合物中含有3 ml BaD．该化合物的化学式是YBa2Cu3O6
3.一种气态团簇分子,其分子结构如图所示,则该分子的化学式为 。
团簇分子所含微粒都属于该分子,不与其他分子共用
特别注意：气态团簇分子和纳米小颗粒不采用无隙并置方式排列，故不能采用均摊法来确定化学式！
4.如图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图。该合金储氢后，含1 ml La的合金含有Ni的数目为 。
5NA或3.01×1024
解析：该晶胞中La原子个数＝8×1/8＝1
Ni原子个数＝4×1/2＋1＋4×1/2＝5
则该晶胞中La、Ni原子个数之比为1∶5
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
3.晶胞中微粒配位数的计算
(1)晶体中原子(或分子)的配位数
(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。
→每个Na＋周围与之最接近且距离相等的Cl－有____个。
→每个Cl－周围与之最接近且距离相等的Na＋有____个。
F- 配位数：配位多面体：
Ca2+配位数：配位多面体：
【注意】阴、阳离子配位数比=阴、阳离子数目反比
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.BA2 C.B7A4 D.B4A7
一、应用均摊法计算晶胞微粒数目
A的个数： ，B的个数： 。
8×1/8＋6×1/2＝4
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________。
Cu： ；H： ；化学式为 。
6×1/3＋1＋3＝6
2×1/2＋12×1/6＋3＝6
3.(1)硼化镁晶体在39 K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。则硼化镁的化学式为______。
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。
所以其化学式为MgB2。
从图可看出，每个 单元中，都有一个B和一个O完全属于这个 单元，剩余的2个O分别被两个结构单元共用，
(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_____。
所以B∶O＝1∶(1＋2×1/2)＝1∶2，化学式为BO2-
4.天然硅酸盐组成复杂，阴离子的基本结构单元是SiO44-四面体，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 ，化学式为 (用n代表聚合度)。
[Si4O11]n6n-
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
4×1/2＋6×1/2＋4＋2＝11
(由于是双链，其中顶点氧占1/2)
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： ，
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＝0.639 1 nm，属于面心立方晶胞，结构如图所示。Si原子的配位数为_____。
二、晶胞中粒子配位数计算
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___________。
由晶胞结构可知， Y位于顶点，原子数为1/8×8＝1；Ba位于棱上，原子数为1/4×8＝2；O原子有12个位于面上，2个位于晶胞内，原子数为1/2×12＋2＝8；3个Fe原子位于晶胞内；该晶体的化学式为YBa2Fe3O8。
(2)其中Y的配位数为____。
→Y的配位数为离Y最近的O2-的个数。
一个晶胞的顶点周围有2个距离最近且相等的O2- ，每个顶点为8个晶胞共有，2×8=16O2-位于面心，每个O2-由两个晶胞共有，16/2=8故Y 的配位数为8
考点二 晶 胞 参 数 计 算
晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示，
即晶格特征参数，简称晶胞参数。
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，
三组棱长a、b、c及棱间交角α、β、γ
α = β = γ =90°
8个顶点碳原子的坐标为（0,0,0）
（1/4 , 1/4 , 1/4 ） （3/4 , 3/4 , 1/4 ） （3/4 , 1/4 , 3/4 ） （1/4 , 3/4 , 3/4 ）
6个面 碳原子的坐标为
（1/2 , 0 , 1/2 ） （1/2 , 1/2 , 0）（0 , 1/2 , 1/2）
①面对角线长＝_____。②体对角线长＝____。③ ___r＝____a(r为原子半径)。
2.晶体结构的相关计算
(1)金属晶体中体心立方堆积计算公式(设棱长为a)
①面对角线长＝_____。②体对角线长＝____。③___r＝____a(r为原子半径)。
(2)金属晶体中面心立方堆积计算公式(设棱长为a)
①根据晶胞结构确定各种粒子的数目N
②根据晶胞的边长或微粒间的距离
3.宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系
(3)晶体中两个最近的碳原子核之间的距离为______ pm。
迁移应用1.金刚石晶胞结构如图所示，回答下列问题。(1)一个金刚石晶胞中含有___个碳原子。
(2)已知晶胞参数为a pm，则金刚石的密度为______________ g·cm－3。
解析 8×1/8＋6×1/2＋4＝8
(4)碳原子的半径为r，则a、r有什么关系？
2.六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm，立方氮化硼晶胞中含有____个氮原子、___个硼原子,立方氮化硼的密度是 g/cm3
(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为NA)
金刚石晶胞中C原子数：8×1/8+6×1/2+4=8
∴一个BN晶胞中含4个N原子，4个B原子；
例 钒的某种氧化物的立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm。下列说法错误的是A.该钒的氧化物的化学式为VO2B.V原子在该晶体中的堆积方式为体心立方C.V原子的配位数与O原子的配位数之比为1∶2
V:1＋8×1/8＝2
O:2＋4×1/2＝4
1.Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示。Zn2＋的配位数是____，S2－填充在Zn2＋形成的正四面体空隙中。若该晶体的密度为d g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞参数a＝ ______________ nm。
①S2－的配位数是4，根据化学式可判断Zn2＋的配位数也是4。
②一个ZnS晶胞中平均含4个Zn2＋和4个S2－
2.如图是Fe单质的晶胞模型。已知晶体密度为d g·cm－3，铁原子的半径为__________________nm(用含有d、NA的代数式表示)。
解析：一个晶胞中含铁原子个数为2
3.立方氮化硼的硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于_____晶体，其中硼原子的配位数为___。已知：立方氮化硼的密度为d g·cm－3，B原子半径为x pm，N原子半径为y pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的空间利用率为_________________(列出化简后的计算式)。
晶胞中N原子数为4，B原子数为8×1/8＋6×1/2＝4
→N的配位数是4, 可判断B的配位数也是4。
4.氮化硼是一种性能优异的新型材料，主要结构有六方氮化硼(图1)和立方氮化硼(图2)。前者与石墨结构类似。
(1)50.0 g六方氮化硼晶体中含有六元环的数目为______。
解析：根据均摊法，六方氮化硼晶体中一个六元环 平均含N：3×1/3=1，B：3×1/3=1
(2)立方氮化硼中N的配位数为__。已知立方氮化硼密度为d g·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值，立方氮化硼晶胞中面心上6个N原子相连构成正八面体，该正八面体的边长为__________________ pm(列式即可)。
解析：面心上6个N原子构成正八面体，
1个晶胞中含有4个BN
设BN晶胞边长为a cm
该正八面体的边长等于面对角线的一半
(一)晶胞原子分数坐标的确定
以晶胞的一个顶点为原点，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。
即将棱长视为1，原子的位置处于棱长的几分之几处
→原子分数坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。
→表示方法(x，y，z)
注意：根据晶胞可以“无隙并置”的特点，晶胞平移，“1即是0”
(0，1/2，1/4)
但是,目前有很多资料仍然用“1”,也算对的。
(3)从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。
2.原子分数坐标的确定方法
(1)依据已知原子的分数坐标确定坐标系取向。
(2)一般以坐标轴所在立方体的棱长为1个单位。
将晶胞看作八个小立方体的组合，
3号位于左后方上面小立方体的体心
2号位于左前方下面小立方体的体心
原子2在晶胞的底面中心
原子3在坐标系z轴所在棱的一半
2.钙钛矿晶体的晶胞结构如图所示，则该晶体的化学式为________。晶胞中的原子可用x、y、z组成的三组数来表示它在晶胞中的位置，称为原子分数坐标。已知A的坐标为(0,0,0)，B的坐标为(0， ，0)，则Ca的原子坐标为__________。
3.铜与氧元素形成的晶胞如图所示：
→Cu2O的摩尔质量为144g/ml，设晶胞的参数为a cm，
4.汞钡铜氧晶体的晶胞如图所示。图中钡离子的分数坐标为
和 。
解析：将z轴方向的棱长视为1
1.简单立方模型投影图
x、z平面上的投影图：
2.体心立方模型投影图
3.面心立方模型投影图
4.金刚石晶胞模型投影图
(2)面心立方最密堆积
例 钋(P)是目前已知最稀有的元素之一。金属钋的晶胞沿x、y或z轴的投影如图所示。下列说法错误的是
D.晶胞中P原子的配位数为6
棱上的两个原子相切，所以若原子半径为r，则晶胞边长为2r，C错误。
A.构成晶体的微粒间的作用力是金属键B.构成该晶体的微粒是金属原子(金属离子)和自由电子
1.(1)AgN5的晶体结构与AgI相似。AgI的结构分为α-AgI和γ-AgI，γ-AgI立方晶胞的示意图见图1，图2是晶胞正上方的俯视投影图，图中黑球(实心球)表示I－，请在图2中用白球(空心球)表示出Ag＋的位置。
可以理解为有八个小立方体， Ag＋在其中四个小立方体体心位置，
(2)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。图1中，原子1的坐标是 ，则原子2的坐标为___________。
原子分数坐标为(0,0.7,1.0)及(1.0,0.7,1.0)、(0,0.7,0)及(1.0,0.7,0)的Cs原子
2.CsSiB3O7属于正交晶系(长方体形)，晶胞参数为a nm、b nm和c nm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。
据此推断该晶胞中Cs原子的数目为___；CsSiB3O7的摩尔质量为M g/ml，设NA为阿伏加德罗常数的值，则CsSiB3O7晶体的密度为_____________ g·cm－3(用含字母的代数式表示)。
位于晶胞平行于y轴的四条棱上
1＋4×1/2＋4×1/4＝4
→每个晶胞相当于含有4个“CsSiB3O7”
1.[2022·江苏，14(2)]FeS2具有良好半导体性能。FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的一个晶胞中S22-的数目为__，在FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2+紧邻,且Fe-S间距相等,如图给出了FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的S22-(S22-中的S-S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S22-已省略)。如图中用“－”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来。
每个S原子与S—S键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的三个面心位置的Fe2＋紧邻且间距相等
2.[2022·辽宁，18(6)]某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188 g·ml－1，则M元素为___(填元素符号)；在该化合物中，M离子的价层电子排布式为____。
8×1/8＋6×1/2＝4,
故该晶体的化学式为M(NH3)6·(BH4)2
则有Mr(M)＋17×6＋15×2＝188
M(NH3)6·(BH4)2
3.[2022·湖南，18(4)]钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：
①该超导材料的最简化学式为__________。
→由平面投影图可知，晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为8×1/8＋1＝2
→位于棱上和体内的硒原子的个数为8×1/4＋2＝4
→位于面上的铁原子个数为8×1/2＝4
则超导材料最简化学式为KFe2Se2。
②Fe原子的配位数为__。
③该晶胞参数a＝b＝0.4 nm、c＝1.4 nm。阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为___________g·cm－3(列出计算式)。
→每个晶胞相当于含有2个“KFe2Se2”
4.[2021·山东，16(4)]XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有___个XeF2分子。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，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为 。已知Xe-F键长为r pm，则B点原子的分数坐标为__________；晶胞中A、B间距离d＝_______________pm。
Xe:8×1/8＋1＝2，F:8×1/4＋2＝4，
→该晶胞中有2个XeF2分子
图中y是底面对角线的一半
5.(1)[2020·全国卷Ⅱ，35(4)]一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2＋、I－和有机碱离子CH3NH3+，其晶胞如图(b)所示。其中Pb2＋与图(a)中_____的空间位置相同，有机碱CH3NH3+中，N原子的杂化轨道类型是____；若晶胞参数为a nm，则晶体密度为__________ g/cm (列出计算式)。
该晶胞中I－位于面心，每个Pb2＋周围有6个I－
图(a)中每个Ti4＋周围有6个O2－
由此可知，Pb2＋与图(a)中的Ti4＋位置相同
每个晶胞中含有1个Pb(CH3NH3)I3
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。
3.掌握原子分数坐标、投影图
考点一 晶胞模型与均摊法计算
考点二 晶胞参数计算
热点强化 掌握原子分数坐标、投影图
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
均摊法：若某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子的1/n属于该晶胞
2.正六棱柱中不同位置的粒子数的计算
此六棱柱中镁原子个数为 ，硼原子个数为 。
12×1/6＋2×1/2＝3
12×1/6＋6×1/3+ 2×1/2＋1 ＝6
3.正三棱柱中不同位置的粒子数的计算
均摊法粒子数计算小结：
2.三种典型立方晶胞结构
1.最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为( )
A．Mg2CNi3 B．MgC2NiC．MgCNi2 D．MgCNi3
2．已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单元密置堆积而成，下列关于该化合物的叙述错误的是( )
A．1 ml该化合物中含有1 ml YB．1 ml该化合物中含有3 ml CuC．1 ml该化合物中含有3 ml BaD．该化合物的化学式是YBa2Cu3O6
3.一种气态团簇分子,其分子结构如图所示,则该分子的化学式为 。
团簇分子所含微粒都属于该分子,不与其他分子共用
特别注意：气态团簇分子和纳米小颗粒不采用无隙并置方式排列，故不能采用均摊法来确定化学式！
4.如图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图。该合金储氢后，含1 ml La的合金含有Ni的数目为 。
5NA或3.01×1024
解析：该晶胞中La原子个数＝8×1/8＝1
Ni原子个数＝4×1/2＋1＋4×1/2＝5
则该晶胞中La、Ni原子个数之比为1∶5
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
3.晶胞中微粒配位数的计算
(1)晶体中原子(或分子)的配位数
(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。
→每个Na＋周围与之最接近且距离相等的Cl－有____个。
→每个Cl－周围与之最接近且距离相等的Na＋有____个。
F- 配位数：配位多面体：
Ca2+配位数：配位多面体：
【注意】阴、阳离子配位数比=阴、阳离子数目反比
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.BA2 C.B7A4 D.B4A7
一、应用均摊法计算晶胞微粒数目
A的个数： ，B的个数： 。
8×1/8＋6×1/2＝4
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________。
Cu： ；H： ；化学式为 。
6×1/3＋1＋3＝6
2×1/2＋12×1/6＋3＝6
3.(1)硼化镁晶体在39 K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。则硼化镁的化学式为______。
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。
所以其化学式为MgB2。
从图可看出，每个 单元中，都有一个B和一个O完全属于这个 单元，剩余的2个O分别被两个结构单元共用，
(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_____。
所以B∶O＝1∶(1＋2×1/2)＝1∶2，化学式为BO2-
4.天然硅酸盐组成复杂，阴离子的基本结构单元是SiO44-四面体，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 ，化学式为 (用n代表聚合度)。
[Si4O11]n6n-
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
4×1/2＋6×1/2＋4＋2＝11
(由于是双链，其中顶点氧占1/2)
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： ，
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＝0.639 1 nm，属于面心立方晶胞，结构如图所示。Si原子的配位数为_____。
二、晶胞中粒子配位数计算
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___________。
由晶胞结构可知， Y位于顶点，原子数为1/8×8＝1；Ba位于棱上，原子数为1/4×8＝2；O原子有12个位于面上，2个位于晶胞内，原子数为1/2×12＋2＝8；3个Fe原子位于晶胞内；该晶体的化学式为YBa2Fe3O8。
(2)其中Y的配位数为____。
→Y的配位数为离Y最近的O2-的个数。
一个晶胞的顶点周围有2个距离最近且相等的O2- ，每个顶点为8个晶胞共有，2×8=16O2-位于面心，每个O2-由两个晶胞共有，16/2=8故Y 的配位数为8
考点二 晶 胞 参 数 计 算
晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示，
即晶格特征参数，简称晶胞参数。
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，
三组棱长a、b、c及棱间交角α、β、γ
α = β = γ =90°
8个顶点碳原子的坐标为（0,0,0）
（1/4 , 1/4 , 1/4 ） （3/4 , 3/4 , 1/4 ） （3/4 , 1/4 , 3/4 ） （1/4 , 3/4 , 3/4 ）
6个面 碳原子的坐标为
（1/2 , 0 , 1/2 ） （1/2 , 1/2 , 0）（0 , 1/2 , 1/2）
①面对角线长＝_____。②体对角线长＝____。③ ___r＝____a(r为原子半径)。
2.晶体结构的相关计算
(1)金属晶体中体心立方堆积计算公式(设棱长为a)
①面对角线长＝_____。②体对角线长＝____。③___r＝____a(r为原子半径)。
(2)金属晶体中面心立方堆积计算公式(设棱长为a)
①根据晶胞结构确定各种粒子的数目N
②根据晶胞的边长或微粒间的距离
3.宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系
(3)晶体中两个最近的碳原子核之间的距离为______ pm。
迁移应用1.金刚石晶胞结构如图所示，回答下列问题。(1)一个金刚石晶胞中含有___个碳原子。
(2)已知晶胞参数为a pm，则金刚石的密度为______________ g·cm－3。
解析 8×1/8＋6×1/2＋4＝8
(4)碳原子的半径为r，则a、r有什么关系？
2.六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm，立方氮化硼晶胞中含有____个氮原子、___个硼原子,立方氮化硼的密度是 g/cm3
(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为NA)
金刚石晶胞中C原子数：8×1/8+6×1/2+4=8
∴一个BN晶胞中含4个N原子，4个B原子；
例 钒的某种氧化物的立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm。下列说法错误的是A.该钒的氧化物的化学式为VO2B.V原子在该晶体中的堆积方式为体心立方C.V原子的配位数与O原子的配位数之比为1∶2
V:1＋8×1/8＝2
O:2＋4×1/2＝4
1.Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示。Zn2＋的配位数是____，S2－填充在Zn2＋形成的正四面体空隙中。若该晶体的密度为d g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞参数a＝ ______________ nm。
①S2－的配位数是4，根据化学式可判断Zn2＋的配位数也是4。
②一个ZnS晶胞中平均含4个Zn2＋和4个S2－
2.如图是Fe单质的晶胞模型。已知晶体密度为d g·cm－3，铁原子的半径为__________________nm(用含有d、NA的代数式表示)。
解析：一个晶胞中含铁原子个数为2
3.立方氮化硼的硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于_____晶体，其中硼原子的配位数为___。已知：立方氮化硼的密度为d g·cm－3，B原子半径为x pm，N原子半径为y pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的空间利用率为_________________(列出化简后的计算式)。
晶胞中N原子数为4，B原子数为8×1/8＋6×1/2＝4
→N的配位数是4, 可判断B的配位数也是4。
4.氮化硼是一种性能优异的新型材料，主要结构有六方氮化硼(图1)和立方氮化硼(图2)。前者与石墨结构类似。
(1)50.0 g六方氮化硼晶体中含有六元环的数目为______。
解析：根据均摊法，六方氮化硼晶体中一个六元环 平均含N：3×1/3=1，B：3×1/3=1
(2)立方氮化硼中N的配位数为__。已知立方氮化硼密度为d g·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值，立方氮化硼晶胞中面心上6个N原子相连构成正八面体，该正八面体的边长为__________________ pm(列式即可)。
解析：面心上6个N原子构成正八面体，
1个晶胞中含有4个BN
设BN晶胞边长为a cm
该正八面体的边长等于面对角线的一半
(一)晶胞原子分数坐标的确定
以晶胞的一个顶点为原点，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。
即将棱长视为1，原子的位置处于棱长的几分之几处
→原子分数坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。
→表示方法(x，y，z)
注意：根据晶胞可以“无隙并置”的特点，晶胞平移，“1即是0”
(0，1/2，1/4)
但是,目前有很多资料仍然用“1”,也算对的。
(3)从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。
2.原子分数坐标的确定方法
(1)依据已知原子的分数坐标确定坐标系取向。
(2)一般以坐标轴所在立方体的棱长为1个单位。
将晶胞看作八个小立方体的组合，
3号位于左后方上面小立方体的体心
2号位于左前方下面小立方体的体心
原子2在晶胞的底面中心
原子3在坐标系z轴所在棱的一半
2.钙钛矿晶体的晶胞结构如图所示，则该晶体的化学式为________。晶胞中的原子可用x、y、z组成的三组数来表示它在晶胞中的位置，称为原子分数坐标。已知A的坐标为(0,0,0)，B的坐标为(0， ，0)，则Ca的原子坐标为__________。
3.铜与氧元素形成的晶胞如图所示：
→Cu2O的摩尔质量为144g/ml，设晶胞的参数为a cm，
4.汞钡铜氧晶体的晶胞如图所示。图中钡离子的分数坐标为
和 。
解析：将z轴方向的棱长视为1
1.简单立方模型投影图
x、z平面上的投影图：
2.体心立方模型投影图
3.面心立方模型投影图
4.金刚石晶胞模型投影图
(2)面心立方最密堆积
例 钋(P)是目前已知最稀有的元素之一。金属钋的晶胞沿x、y或z轴的投影如图所示。下列说法错误的是
D.晶胞中P原子的配位数为6
棱上的两个原子相切，所以若原子半径为r，则晶胞边长为2r，C错误。
A.构成晶体的微粒间的作用力是金属键B.构成该晶体的微粒是金属原子(金属离子)和自由电子
1.(1)AgN5的晶体结构与AgI相似。AgI的结构分为α-AgI和γ-AgI，γ-AgI立方晶胞的示意图见图1，图2是晶胞正上方的俯视投影图，图中黑球(实心球)表示I－，请在图2中用白球(空心球)表示出Ag＋的位置。
可以理解为有八个小立方体， Ag＋在其中四个小立方体体心位置，
(2)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。图1中，原子1的坐标是 ，则原子2的坐标为___________。
原子分数坐标为(0,0.7,1.0)及(1.0,0.7,1.0)、(0,0.7,0)及(1.0,0.7,0)的Cs原子
2.CsSiB3O7属于正交晶系(长方体形)，晶胞参数为a nm、b nm和c nm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。
据此推断该晶胞中Cs原子的数目为___；CsSiB3O7的摩尔质量为M g/ml，设NA为阿伏加德罗常数的值，则CsSiB3O7晶体的密度为_____________ g·cm－3(用含字母的代数式表示)。
位于晶胞平行于y轴的四条棱上
1＋4×1/2＋4×1/4＝4
→每个晶胞相当于含有4个“CsSiB3O7”
1.[2022·江苏，14(2)]FeS2具有良好半导体性能。FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的一个晶胞中S22-的数目为__，在FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2+紧邻,且Fe-S间距相等,如图给出了FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的S22-(S22-中的S-S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S22-已省略)。如图中用“－”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来。
每个S原子与S—S键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的三个面心位置的Fe2＋紧邻且间距相等
2.[2022·辽宁，18(6)]某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188 g·ml－1，则M元素为___(填元素符号)；在该化合物中，M离子的价层电子排布式为____。
8×1/8＋6×1/2＝4,
故该晶体的化学式为M(NH3)6·(BH4)2
则有Mr(M)＋17×6＋15×2＝188
M(NH3)6·(BH4)2
3.[2022·湖南，18(4)]钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：
①该超导材料的最简化学式为__________。
→由平面投影图可知，晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为8×1/8＋1＝2
→位于棱上和体内的硒原子的个数为8×1/4＋2＝4
→位于面上的铁原子个数为8×1/2＝4
则超导材料最简化学式为KFe2Se2。
②Fe原子的配位数为__。
③该晶胞参数a＝b＝0.4 nm、c＝1.4 nm。阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为___________g·cm－3(列出计算式)。
→每个晶胞相当于含有2个“KFe2Se2”
4.[2021·山东，16(4)]XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有___个XeF2分子。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，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为 。已知Xe-F键长为r pm，则B点原子的分数坐标为__________；晶胞中A、B间距离d＝_______________pm。
Xe:8×1/8＋1＝2，F:8×1/4＋2＝4，
→该晶胞中有2个XeF2分子
图中y是底面对角线的一半
5.(1)[2020·全国卷Ⅱ，35(4)]一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2＋、I－和有机碱离子CH3NH3+，其晶胞如图(b)所示。其中Pb2＋与图(a)中_____的空间位置相同，有机碱CH3NH3+中，N原子的杂化轨道类型是____；若晶胞参数为a nm，则晶体密度为__________ g/cm (列出计算式)。
该晶胞中I－位于面心，每个Pb2＋周围有6个I－
图(a)中每个Ti4＋周围有6个O2－
由此可知，Pb2＋与图(a)中的Ti4＋位置相同
每个晶胞中含有1个Pb(CH3NH3)I3
相关课件
第34讲 晶胞结构分析与计算-2024年高考化学一轮复习高频考点精讲（新教材新高考）课件PPT： 这是一份第34讲 晶胞结构分析与计算-2024年高考化学一轮复习高频考点精讲（新教材新高考）课件PPT，共54页。PPT课件主要包含了复习目标，晶胞模型与均摊法计算，考点一，必备知识，专项突破，晶胞参数计算，考点二，投影图等内容，欢迎下载使用。
2024年高考化学一轮复习课件（鲁科版）第5章 第32讲 晶胞结构分析与计算： 这是一份2024年高考化学一轮复习课件（鲁科版）第5章 第32讲 晶胞结构分析与计算，文件包含第5章第32讲晶胞结构分析与计算pptx、第5章第32练晶胞结构分析与计算docx、第5章第32讲晶胞结构分析与计算docx等3份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
2024年高考化学一轮复习（新高考版） 第6章 第36讲 晶胞结构分析与计算： 这是一份2024年高考化学一轮复习（新高考版） 第6章 第36讲 晶胞结构分析与计算，文件包含2024年高考化学一轮复习新高考版第6章第36讲晶胞结构分析与计算pptx、2024年高考化学一轮复习新高考版第6章第36讲晶胞结构分析与计算docx、第6章第36讲晶胞结构分析与计算docx、第6章第36练晶胞结构分析与计算docx等4份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
