高考物構(gòu)晶胞計(jì)算精品講義

1、 高考化學(xué)物構(gòu)晶胞計(jì)算精品講義1.晶胞配位數(shù)：指晶胞中某個(gè)微粒的周圍最近而且等距的另一種微粒數(shù)。小竅門：找晶胞中的配位數(shù)時(shí)，先確定中心粒子A（通常優(yōu)先以體內(nèi)原子為中心,優(yōu)先順序體內(nèi)、面上、棱上、頂點(diǎn)），然后找這個(gè)晶胞中有幾個(gè)粒子B與中心粒子A最近且等距離，接著判斷中心粒子周圍有幾個(gè)晶胞C，然后通過看這些粒子B被其中的幾個(gè)晶胞C分?jǐn)倎泶_定所乘分?jǐn)傁禂?shù)。2.晶胞中所含微粒數(shù)：指一個(gè)晶胞中擁有微粒的個(gè)數(shù)。小竅門：找晶胞中的微粒數(shù)時(shí)，要找到這個(gè)晶胞中處于不同位置（頂定、棱上、面上、體內(nèi)）的粒子數(shù)，然后確定這些不同位置的粒子（以該粒子為中心）確定周圍有多少個(gè)晶胞來分?jǐn)偹?，從而確定這些不同位置上的粒子所需

2、要乘的分?jǐn)傁禂?shù)，最后把這些乘了分?jǐn)傁禂?shù)的不同位置的粒子數(shù)加起來。例如：簡單立方、體心立方、面心立方最密堆積、六方最密堆積的算法如下：3.原子利用率問題。采用這種堆積的典型代表空間利用率配位數(shù)晶胞簡單立方（釙最簡單）Po52%6體心立方（體心最活潑）Na 、K 、Fe68%8六方最密堆積（六方最美）Mg、Zn、Ti74%12面心立方最密堆積（面心最貴）Cu、Ag、Au74%12 原子利用率%= （晶胞中各原子的體積之和晶胞的體積 ）100%4.金屬晶體的配位數(shù)空間利用率口訣：簡單立方釙52 6（簡單為釙）；體心鈉鉀鐵68 8（體心最活潑）；六方鎂鋅鈦74 12（六方最鎂）；面心銅銀金74 12（

3、面心最貴）5.晶胞相關(guān)計(jì)算公式推導(dǎo)過程 立方晶胞：6.晶胞相關(guān)的計(jì)算，包括化學(xué)式的書寫、配位數(shù)、邊長的計(jì)算、密度的計(jì)算等要解決這個(gè)問題，就一定要深入理解幾個(gè)典型的晶胞原型，其他的很多晶胞都是由這些原型演變而來的。 例如，CaF2晶胞中 晶體類型（晶胞原型）晶胞晶胞配位數(shù)或兩個(gè)相同原子(離子)之間的最短距離晶胞粒子數(shù)公式中X值晶胞密度或體積(含aMNA式子)兩原子的最短距離d /邊長a與半徑r關(guān)系晶胞圖金屬晶體簡單立方型(棱長=2個(gè)原子半徑)POPO(PO):6PO=1x=1d=邊長a=2r(PO)CuN3Cu(N): 6N(Cu): 2Cu(Cu): 6Cu=1N=3x=12d=邊長a=2r(

4、Cu)+r(N)NCu體心立方型NaKFewNa(Na): 8K(K): 8Fe(Fe): 8w(w): 8Na=2x=2d=1/2(體對角線)=2r(Na)面心立方型(面對角線的1/2=4個(gè)原子半徑)CuAgAuCu(Cu): 12Ag(Ag): 12Au(Au): 12Cu=4x=4d=1/2(面對角線)=2r(Cu)KrKr(Kr):12Kr=4x=4d=1/2面對角線=2r(Kr)CO2CO2(CO2):12CO2=4x=4d=1/2(面對角線)=2r(CO2)Cu3NiCu(Ni): 4Ni(Cu): 12Ni(Ni): 6Cu=3Ni=1x=1d=1/2(面對角線)=r(Cu)+r

5、(Ni)混合型(有頂點(diǎn)、面心、體心)KIO3I(K): 8K(O): 12O(K): 4I=1；K=1O=3x=1CaTiO3O2-(Ti4+):4Ti4+(O2-):12Ti4+(Ca2+):8Ti4+=1O2-=3Ca2+=1x=1六方最密型MgTiZnMg(Mg): 12Ti(Ti): 12Zn(Zn): 12Mg=6x=6d=邊長=r(Mg)+r(Mg)MnBiMn(Bi): 6Bi(Mn): 6Mn=6Bi=6x=6石墨CC(C): 3C=4x=4棱柱的底面為菱形，由兩個(gè)等邊三角形構(gòu)成，每個(gè)等邊三角形的中心到頂點(diǎn)距離最近且為2r(C)d=r(C)+r(C)邊長=體內(nèi)C到周圍等長的三個(gè)

6、C的距離離子晶體NaCl型(兩個(gè)不同原子間的最短距離為棱長的1/2)NaClNa+(Cl-): 6Cl-(Na+): 6Na+(Na+): 12Cl-(Cl-): 122d=邊長=2r(Na+)+r(Cl-)CuOCu2+(O2-): 6O2-(Cu2+): 6Cu2+(Cu2+): 12O2-(O2-): 122d=邊長=2r(Cu2+)+r(O2-)MgOMg2+(O2-): 6O2-Mg2+): 6Mg2+(Mg2+): 12O2-(O2-): 122d=邊長=2r(Mg2+)+r(O2-)CaO2Ca2+(O22-): 6O22-(Ca2+): 6Ca2+(Ca2+): 12O22-(

7、O22-): 12CsCl型(同簡單立方型)(兩個(gè)不同原子間的最短距離為體對角線的1/2)CsClCs+(Cl-): 8Cl-(Cs+): 8Cs+(Cs+): 6Cl-(Cl-): 6d=1/2體對角線=r(Cs+)+r(Cl-)NH4ClNH4+(Cl-): 8Cl-(NH4+): 8NH4+(NH4+): 6Cl-(Cl-): 62d=體對角線=2r(Cs+)+r(Cl-)NaNO2Na+(NO2-): 8NO2-(Na+): 8Na+(Na+): 6NO2-(NO2-): 8CaF2型(兩個(gè)不同原子間的最短距離為體對角線的1/4)CaF2(MgF2)Ca2+(F-): 4F-(Ca2+

8、): 8Ca2+(Ca2+): 6F-(F-): 12d=1/4體對角線=r(Ca2+)+r(F-)Na2ONa+(O2-): 4O2-(Na+): 8Na+(Na+): 6O2-(O2-): 12d=1/4體對角線=r(Na+)+r(O2-)原子晶體金剛石型(兩個(gè)不同間的最短距離為體對角線1/4)金剛石C、Si、BC(C): 4Si(Si): 4B(B): 4d=1/4體對角線=r(Na+)+r(O2-)CuOCu(O): 4O(Cu): 4d=1/4體對角線=r(Cu)+r(O)CuClCu(Cl): 4Cl(Cu): 4d=1/4體對角線=r(Cu)+r(Cl)ZnS(CuF)Zn(S): 4S(Zn): 4d=1/4體對角線=r(Zn)+r(S)Cu2O(Cu2Se)Cu(O): 2O(Cu): 4d=1/4體對角線=r(Cu)+r(O)磷化硼(BP)B(P): 4P(B): 4d=1/4體對角線=r(B)+r(P)CuS(GaN)Cu(S): 4S(Cu): 4d=1/4體對角線=r(Cu)+r(S)GaAsGa(As): 4As(Ga): 4d=1/4體對角線=r(Ga)+r(As)硒化鋅ZnSeZn