2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第3章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)微專題4晶體密度及晶胞參數(shù)的有關(guān)計(jì)算課件新人教版選擇性必修2

微專題4晶體密度及晶胞參數(shù)的有關(guān)計(jì)算專題闡釋1.計(jì)算類型(1)計(jì)算晶胞中微粒的數(shù)目,進(jìn)而得到晶體的化學(xué)式。(2)計(jì)算晶胞的質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算晶體的密度。(3)計(jì)算晶胞中微粒間的距離或晶胞參數(shù)。2.計(jì)算原理(1)求化學(xué)式。根據(jù)“均攤法”計(jì)算出一個(gè)晶胞中所含微粒的數(shù)目,求出晶胞所含微粒個(gè)數(shù)的最簡(jiǎn)整數(shù)比,從而寫(xiě)出晶體的化學(xué)式。(2)計(jì)算密度晶體的密度可按如下思維模型進(jìn)行計(jì)算:其中M為晶體的摩爾質(zhì)量,NA為阿伏加德羅常數(shù),V為晶胞的體積,其單位為cm3,可由晶胞參數(shù)計(jì)算得出,ρ為晶體的密度,其單位為g·cm-3。(3)計(jì)算晶胞參數(shù)或微粒間距離晶胞參數(shù):晶胞的形狀和大小可以用6個(gè)參數(shù)來(lái)表示,包括晶胞的3組棱長(zhǎng)a、b、c和3組棱相互間的夾角α、β、γ,即晶格特征參數(shù),簡(jiǎn)稱晶胞參數(shù)。①立方晶胞的棱長(zhǎng)a與面對(duì)角線、體對(duì)角線的關(guān)系:3.晶胞結(jié)構(gòu)示例晶體中配位數(shù)為4、6、8時(shí),配位原子在空間的相對(duì)位置關(guān)系如下圖所示(●為陰離子,為陽(yáng)離子)。例題如圖所示是氯化銫晶體的晶胞,已知晶胞中兩個(gè)最近的Cs+核間距為acm,氯化銫的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則氯化銫晶體的密度是(

)C解析

1個(gè)氯化銫晶胞中有1個(gè)Cs+和1個(gè)Cl-,1

mol氯化銫晶體的體積為NAa3

cm3、質(zhì)量為M

g,故氯化銫晶體的密度ρ=

g·cm-3?！咀兪皆O(shè)問(wèn)1】若已知晶胞中兩個(gè)最近的Cs+核間距為acm,氯化銫的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,氯化銫晶體的密度為ρg·cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為(

)B【變式設(shè)問(wèn)2】若已知氯化銫晶體的密度為ρg·cm-3,晶胞中兩個(gè)最近的Cs+核間距為acm,

NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則氯化銫的摩爾質(zhì)量為

g·mol-1。

答案

ρNAa3【變式設(shè)問(wèn)3】若已知氯化銫晶體的密度為ρg·cm-3,氯化銫的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則氯化銫晶胞中最近的Cs+和Cl-的核間距為

cm。專題精練1.如圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式,圖中

其對(duì)應(yīng)的化學(xué)式不正確的是(

)B2.食鹽晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知食鹽的密度為ρ,其摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則在食鹽晶體中Na+和Cl-的核間距大約是(

)D解析

根據(jù)題給晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知,在食鹽晶體中Na+和Cl-的核間距是NaCl晶胞邊長(zhǎng)的一半。在氯化鈉晶胞中,Cl-位于頂角和面心,則含有Cl-的個(gè)數(shù)3.(教材改編題)在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域中,有一種化合物叫鈣鈦礦,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.該物質(zhì)的化學(xué)式為CaTiO3B.該晶胞的體積為a3×10-21cm3C.與Ti最鄰近的O原子數(shù)為3C4.如圖所示為Ge單晶的晶胞。已知a=565.76pm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,其密度為

g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。

5.某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若合金的密度為dg·cm-3,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則晶胞參數(shù)a=

(用含d和NA的式子表示)。

6.已知CuH晶胞如圖所示,該晶體的