有關(guān)晶體的計(jì)算

1、南海中學(xué)：孫雪梅固固體體晶體晶體非晶體非晶體離子晶體離子晶體原子晶體原子晶體分子晶體分子晶體復(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)： 晶體之所以具有規(guī)則的幾何外形，晶體之所以具有規(guī)則的幾何外形，是因其內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)作規(guī)則的排列，實(shí)際是因其內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)作規(guī)則的排列，實(shí)際上是晶體中最基本的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)出現(xiàn)上是晶體中最基本的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)果。的結(jié)果。 我們把晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元叫的結(jié)構(gòu)單元叫晶體的基本單位晶體的基本單位 晶胞對(duì)組成晶胞的各質(zhì)點(diǎn)（晶格點(diǎn)）的占有率如何呢（以立方體形晶胞為例）？晶胞晶胞體心：體心：1面心：面心：1/2棱邊：棱邊： 1/4頂點(diǎn)：頂點(diǎn)： 1/8立方晶胞立方晶胞體心：體心

2、：1面心：面心： 1/2棱邊：棱邊： 1/4頂點(diǎn)：頂點(diǎn)： 1/8 一、晶胞對(duì)組成晶胞的各質(zhì)一、晶胞對(duì)組成晶胞的各質(zhì)點(diǎn)的占有率點(diǎn)的占有率 1、當(dāng)題給信息為晶體中最小重復(fù)單元晶胞（或平面結(jié)構(gòu)）中的微粒排列方式時(shí)，要運(yùn)用空間想象力，將晶胞在三維空間內(nèi)重復(fù)延伸，得到一個(gè)較完整的晶體結(jié)構(gòu)，形成求解思路。有關(guān)晶體的計(jì)算有關(guān)晶體的計(jì)算例例1： 在干冰晶體中，平均每個(gè)晶胞（如圖）占有CO2分子的個(gè)數(shù)為_，每個(gè)CO2分子周圍有_個(gè)與之緊鄰且等距的CO2分子.412AB練習(xí)練習(xí)1：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽(yáng)離子）表示陽(yáng)離子）化學(xué)

3、式：化學(xué)式： AB練習(xí)練習(xí)2：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽(yáng)離子）表示陽(yáng)離子）AB化學(xué)式：化學(xué)式：A2BAB化學(xué)式：化學(xué)式：練習(xí)練習(xí)3：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽(yáng)離子）表示陽(yáng)離子）ABB化學(xué)式：化學(xué)式：A練習(xí)練習(xí)4：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽(yáng)離子）表示陽(yáng)離子）CABC3小結(jié)： 立方體晶胞中各位置上原子總數(shù)的計(jì)算方法分別是：頂角上的原子總數(shù)=1/

4、8頂角原子數(shù)棱上的原子總數(shù)面心上的原子總數(shù)=1/4頂角原子數(shù)=1/2頂角原子數(shù)體心上的原子總數(shù)=1體心原子數(shù) 2、當(dāng)題給信息為晶體中微粒的排列方式時(shí)，可在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個(gè)具有代表性的最小重復(fù)單元晶胞為研究對(duì)象，運(yùn)用點(diǎn)、線、面的量進(jìn)行解答。 右圖是石英晶右圖是石英晶體平面示意圖（它實(shí)體平面示意圖（它實(shí)際上是立體的網(wǎng)狀結(jié)際上是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）構(gòu)）,其中硅、氧原其中硅、氧原子數(shù)之比為子數(shù)之比為_.1:2例例2：例例3： 如圖直線交點(diǎn)處的圓圈為NaCl晶體中Na+或Cl-所處位置，晶體中，每個(gè)Na+周圍與它最接近的且距離相等的Na+個(gè)數(shù)為：_12 金剛石金剛石晶體中晶體中含有共價(jià)鍵形成的含有共價(jià)鍵形

5、成的C原子環(huán)，其中最原子環(huán)，其中最小的小的C環(huán)上有環(huán)上有_個(gè)個(gè)C原子。原子。例例4：6 石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問(wèn)題：圖），試回答下列問(wèn)題：（1）圖中平均每個(gè)正六邊形占）圖中平均每個(gè)正六邊形占有有C原子數(shù)為原子數(shù)為_個(gè)、占有的碳個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為碳鍵數(shù)為_個(gè)。個(gè)。（2）層內(nèi)）層內(nèi)7個(gè)六元環(huán)完全占有個(gè)六元環(huán)完全占有的的C原子數(shù)為原子數(shù)為_個(gè)，碳原子個(gè)，碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_.鞏固練習(xí)一：鞏固練習(xí)一：14142:32:32 23 3鞏固練習(xí)二鞏固練習(xí)二： 已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)

6、已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二單元是由硼原子組成的正二十面體，如圖所示：其中有十面體，如圖所示：其中有二十個(gè)等邊三角形的面和一二十個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)為定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)為一個(gè)硼原子，試通過(guò)觀察分一個(gè)硼原子，試通過(guò)觀察分析右圖回答：此基本結(jié)構(gòu)單析右圖回答：此基本結(jié)構(gòu)單元是由元是由_個(gè)硼原子構(gòu)成，有個(gè)硼原子構(gòu)成，有_個(gè)個(gè)B-B化學(xué)鍵，相鄰化學(xué)鍵，相鄰B-B鍵鍵的鍵角為的鍵角為_.123030600鞏固練習(xí)三鞏固練習(xí)三： 已知晶體的基本單元是由12個(gè)硼原子構(gòu)成的（如右圖），每個(gè)頂點(diǎn)上有一個(gè)硼原子，每個(gè)硼原子形成的化學(xué)鍵完全相同，通過(guò)觀察圖形和推算，可知此基本

7、結(jié)構(gòu)單元是一個(gè)正_面體。20 某晶胞結(jié)某晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，構(gòu)如圖所示，晶胞中各微粒晶胞中各微粒個(gè)數(shù)分別為：個(gè)數(shù)分別為： 銅銅_個(gè)個(gè) 鋇鋇_個(gè)個(gè) 釔釔_個(gè)個(gè)鞏固練習(xí)四鞏固練習(xí)四：231鞏固練習(xí)五：鞏固練習(xí)五：(1) 平均每個(gè)正六邊形擁有平均每個(gè)正六邊形擁有_個(gè)鍺原子個(gè)鍺原子, _個(gè)氧原子個(gè)氧原子.(2) 化學(xué)式為化學(xué)式為:_23(GeCH2CH2COOH)2O3 或或Ge2C6H10O3 某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示：圖所示： 表示表示X離子，位于立離子，位于立方體的頂點(diǎn)；方體的頂點(diǎn)；表示表示Y離子，位離子，位于立方體的中心。試分析：于立方體的中心。試分析：該晶體的化學(xué)

8、式為該晶體的化學(xué)式為 。晶體中距離最近的晶體中距離最近的2個(gè)個(gè)X與一與一個(gè)個(gè)Y形成的夾角為形成的夾角為_109028Y2X鞏固練習(xí)六：鞏固練習(xí)六：小小 結(jié)結(jié)一、晶胞對(duì)質(zhì)點(diǎn)的占有率的計(jì)算一、晶胞對(duì)質(zhì)點(diǎn)的占有率的計(jì)算二、有關(guān)晶體的計(jì)算二、有關(guān)晶體的計(jì)算1996年諾貝化學(xué)獎(jiǎng)授予對(duì)發(fā)現(xiàn)年諾貝化學(xué)獎(jiǎng)授予對(duì)發(fā)現(xiàn)C60有重大貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家有重大貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家.C60分子是形分子是形如球狀的多面體如球狀的多面體(如圖如圖),該結(jié)構(gòu)的建立基于以下考慮該結(jié)構(gòu)的建立基于以下考慮:C60分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成化學(xué)鍵個(gè)碳原子形成化學(xué)鍵;C60分子只含有五邊形和六邊形分子只

9、含有五邊形和六邊形;多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系,遵循歐拉定理遵循歐拉定理: 頂點(diǎn)數(shù)頂點(diǎn)數(shù)+面數(shù)面數(shù)-棱邊數(shù)棱邊數(shù)=2據(jù)上所述據(jù)上所述,可推知可推知C60分子有分子有12個(gè)五邊形和個(gè)五邊形和20個(gè)六邊形個(gè)六邊形,C60分子所分子所含的雙鍵數(shù)為含的雙鍵數(shù)為30.請(qǐng)回答下列問(wèn)題請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)固體固體C60與金剛石相比較與金剛石相比較,熔點(diǎn)較高者應(yīng)是熔點(diǎn)較高者應(yīng)是_,理由是理由是:_.(2)試估計(jì)試估計(jì)C60跟跟F2在一定條件下在一定條件下,能否發(fā)生反應(yīng)生成能否發(fā)生反應(yīng)生成C60F60(填填“可能可能”或或“不可能不可能”)_,并簡(jiǎn)述其理由：并簡(jiǎn)述其理

10、由：_.(3)通過(guò)計(jì)算通過(guò)計(jì)算,確定確定C60分子所含單鍵數(shù)分子所含單鍵數(shù).C60分子所含單鍵數(shù)為分子所含單鍵數(shù)為_.(4)C70分子也已制得分子也已制得,它的分子結(jié)構(gòu)模型可以與它的分子結(jié)構(gòu)模型可以與C60同樣考慮而推知同樣考慮而推知.通過(guò)通過(guò)計(jì)算確定計(jì)算確定C70分子中五邊形和六邊形的數(shù)目分子中五邊形和六邊形的數(shù)目. C70分子中所含五邊形數(shù)為分子中所含五邊形數(shù)為_,六邊形數(shù)為六邊形數(shù)為_.金剛石屬原子晶體金剛石屬原子晶體,而固體而固體C60不是不是,故金剛石熔點(diǎn)較高故金剛石熔點(diǎn)較高. (答出答出“金剛石屬原子晶體金剛石屬原子晶體”即可即可)金剛石金剛石 因因C60分子含分子含30個(gè)雙鍵個(gè)雙鍵,與極活潑的與極活潑的F2發(fā)生加成反應(yīng)即可生成發(fā)生加成反應(yīng)即可生成C60