高中化學(xué) 3.1.2 晶胞課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3

第2課時(shí)晶胞[目標(biāo)要求]1.掌握晶胞的概念。2.會(huì)計(jì)算晶胞中粒子的個(gè)數(shù)并確定晶體的化學(xué)式。晶胞1．概念描述晶體結(jié)構(gòu)的____________。2．結(jié)構(gòu)晶胞一般都是__________，晶體是由無數(shù)晶胞“____________”而成。(1)無隙：相鄰晶胞之間________________。(2)并置：所有晶胞都是________排列的，取向________。(3)所有晶胞的________及內(nèi)部的原子____________及幾何排列是完全相同的。3．晶胞的粒子數(shù)對于一個(gè)平行六面體的晶胞來說，晶胞頂角上的原子是____個(gè)晶胞共用的，晶胞棱上的原子是____個(gè)晶胞共用的，晶胞面上的原子是____個(gè)晶胞共用的，晶胞內(nèi)部的原子則____________________。1．最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。鑒于這三種元素都是常見元素，從而引起廣泛關(guān)注。該新型超導(dǎo)晶體的一個(gè)晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為()A．Mg2CNi3B．MgC2NiC．MgCNi2D．MgCNi32．根據(jù)晶體中的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列晶體的化學(xué)式中不正確的是()3.某晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體的中心。晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著________個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著__________個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式為_______。4．如下圖所示的甲、乙、丙三種晶體：試寫出：(1)甲晶體的化學(xué)式(X為陽離子)為________。(2)乙晶體中A、B、C三種粒子的個(gè)數(shù)比是__________。(3)丙晶體中每個(gè)D周圍結(jié)合E的個(gè)數(shù)是________個(gè)。練基礎(chǔ)落實(shí)知識點(diǎn)1晶體與晶胞1．下列敘述正確的是()A．固態(tài)物質(zhì)一定是晶體B．冰和固體碘晶體中相互作用力相同C．晶體內(nèi)部的粒子按一定規(guī)律做周期性的排列D．凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體2．下列敘述正確的是()①離子化合物可能含有共價(jià)鍵②構(gòu)成晶體的粒子一定含有共價(jià)鍵③共價(jià)化合物中不可能含有離子鍵④非極性分子中一定含有非極性鍵A．①②B．①③C．②④D．③④3．下列有關(guān)晶胞的敘述，正確的是()A．晶胞的結(jié)構(gòu)是晶體的結(jié)構(gòu)B．不同的晶體中晶胞的大小和形狀都相同C．晶胞中的任何一個(gè)粒子都屬于該晶胞D．已知晶胞的組成就可推知晶體的組成4．下列性質(zhì)不屬于晶體的特性的是()A．自范性B．各向異性C．對稱性D．導(dǎo)電性知識點(diǎn)2納米顆粒、團(tuán)簇分子與晶胞的區(qū)別5.納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大，這是它有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同(如圖所示)，則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)的比值為()A．7∶8B．13∶14C．25∶25D．26∶276．納米材料的表面粒子數(shù)占粒子總數(shù)的比例很大，這是它有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某硼鎂化合物的結(jié)構(gòu)如下圖所示(六個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi))，則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的百分比為()A．22%B．70%C．66.7%D．33.3%7．最近發(fā)現(xiàn)一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如下圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式為()A．Ti14C13B．TiCC．Ti4C4D．Ti練方法技巧晶胞中粒子的數(shù)目及晶體化學(xué)式的確定方法8．某物質(zhì)的晶體中含A、B、C三種元素，其排列方式如圖所示(其中前后兩面心上的B原子未能畫出)，晶體中A、B、C的原子個(gè)數(shù)之比為()A．1∶3∶1B．2∶3∶1C．2∶2∶1D．1∶3∶39．如圖所示，在較高溫度時(shí)，鉀、氧兩種元素形成的一種晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似，則該化合物的化學(xué)式為()A．K2OB．K2O2C．K2O3練高考真題10．(·海南，24)已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶體，其晶胞如圖所示，則下面表示該化合物的化學(xué)式正確的是()A．ZXY3B．ZX2Y6C．ZX4Y8D．ZX8Y12練綜合拓展11．下列不屬于晶體的特點(diǎn)的是()A．一定有固定的幾何外形B．一定有各向異性C．一定有固定的熔點(diǎn)D．一定是無色透明的固體12.已知CsCl晶體的密度為ρg·cm－3，NA為阿伏加德羅常數(shù)，相鄰的兩個(gè)Cs＋的核間距為acm，如圖所示，則CsCl的相對分子質(zhì)量可以表示為()A．NA·a3·ρB.eq\f(NA·a3·ρ,6)C.eq\f(NA·a3·ρ,4)D.eq\f(NA·a3·ρ,8)13.如圖所示，在石墨晶體中，每一層由無數(shù)個(gè)正六邊形構(gòu)成，試回答下列問題：(1)每個(gè)正六邊形實(shí)際上占有的碳原子數(shù)為________個(gè)。(2)石墨晶體每一層內(nèi)碳原子數(shù)與C—C化學(xué)健之比是________。(3)ng碳原子可構(gòu)成____________個(gè)正六邊形。14.元素X的某價(jià)態(tài)離子Xn＋中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層，它與N3－形成晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)該晶體的陽離子與陰離子個(gè)數(shù)比為________。(2)該晶體中Xn＋離子中n＝________。(3)X元素的原子序數(shù)是________。(4)晶體中每個(gè)N3－被________個(gè)等距離的Xn＋離子包圍。15．有一種藍(lán)色的晶體，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe2＋和Fe3＋分別占據(jù)晶胞立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，立方體的每條棱上均有一個(gè)CN－。(1)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，推出這種藍(lán)色晶體的化學(xué)式(用簡單整數(shù)表示)______________。(2)此化學(xué)式帶何種電荷________，如果Rn＋或Rn－與其結(jié)合成電中性粒子，此粒子的化學(xué)式為________________。第2課時(shí)晶胞基礎(chǔ)落實(shí)1．基本單元2．平行六面體無隙并置(1)沒有任何間隙(2)平行相同(3)形狀種類、個(gè)數(shù)3．842完全屬于該晶胞課堂練習(xí)1．D[由“均攤法”可知鎂原子位于正方體的頂角，故其個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1；鎳原子位于面心，故其個(gè)數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3；碳原子位于中心，其個(gè)數(shù)為1，所以該晶體的化學(xué)式為MgCNi3。]2．A3．48XY2(或Y2X)解析晶胞中的微粒，根據(jù)其在晶胞中的位置分為4種：①體心上的微粒完全屬于該晶胞；②面心上的微粒eq\f(1,2)屬于該晶胞；③棱上的微粒eq\f(1,4)屬于該晶胞；④頂點(diǎn)上的微粒eq\f(1,8)屬于該晶胞。本題中X位于頂點(diǎn)，則屬于該晶胞的X的個(gè)數(shù)為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)；Y位于體心，完全屬于該晶胞，個(gè)數(shù)為1，因此該晶體的化學(xué)式為XY2(或Y2X)。4．(1)X2Y(2)1∶3∶1(3)8解析只要掌握晶胞立方體中粒子實(shí)際占有“份額”規(guī)律：頂點(diǎn)粒子在立方體中實(shí)占eq\f(1,8)，立方體面上粒子實(shí)占eq\f(1,2)，立方體棱邊上粒子實(shí)占eq\f(1,4)，立方體內(nèi)部粒子實(shí)占1。甲中X位于立方體體心，算為1，Y位于立方體頂點(diǎn)，實(shí)際占有：eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)，X∶Y＝1∶eq\f(1,2)＝2∶1，所以甲的化學(xué)式為X2Y。乙中A占有：eq\f(1,8)×8＝1，B占有eq\f(1,2)×6＝3，C占有1，由此推出A∶B∶C＝1∶3∶1。丙中D周圍的E的個(gè)數(shù)與E周圍D的個(gè)數(shù)相同，E周圍有8個(gè)D，所以D周圍有8個(gè)E。課時(shí)作業(yè)1．C2.B3．D[由晶胞的定義可知A選項(xiàng)錯(cuò)誤；相同晶體中晶胞的大小和形狀完全相同，不同晶體的晶胞大小和形狀不一定相同，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體中的大部分粒子被若干個(gè)晶胞所共有，不專屬于某個(gè)晶胞，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；知道晶胞的組成，利用“均攤法”，即可推知晶體的組成，D選項(xiàng)正確。]4．D5．D[“納米顆?！笔仟?dú)立的“分子”，所有粒子均屬于該顆粒。表面粒子數(shù)＝8＋6＋12＝26?？偭Ｗ訑?shù)＝表面粒子數(shù)＋中心粒子數(shù)＝26＋1＝27。本題很容易把“氯化鈉納米顆?！碑?dāng)作“晶胞”來進(jìn)行計(jì)算：Cl－個(gè)數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Na＋個(gè)數(shù)＝12×eq\f(1,4)＋1＝4，從而錯(cuò)誤的得出表面粒子數(shù)∶總粒子數(shù)＝(8－1)∶8＝7∶8而錯(cuò)選A。因此，處理該類題目即確定微觀粒子數(shù)時(shí)應(yīng)注意“納米顆?！迸c“晶胞”的不同。]6．B[這是一個(gè)納米顆粒，其中的粒子不會(huì)與其他顆粒共用，因此所有的鎂原子和硼原子都完全屬于這個(gè)顆粒。該納米顆粒表面共有鎂原子14個(gè)、內(nèi)部有硼原子6個(gè)，原子總數(shù)為20，所以鎂原子即表面粒子數(shù)占原子總數(shù)的百分比為eq\f(14,20)×100%＝70%，故B選項(xiàng)正確。]7．A8．A[在晶胞中，處于頂點(diǎn)的粒子實(shí)際只占eq\f(1,8)，處于面上的粒子占eq\f(1,2)，處于體內(nèi)的粒子完全屬于該晶胞，所以可得該晶胞中A的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，B的個(gè)數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，C的個(gè)數(shù)為1，所以晶體中A、B、C的原子個(gè)數(shù)比為1∶3∶1。]9．D[K的個(gè)數(shù)：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；Oeq\o\al(－,2)的個(gè)數(shù)：12×eq\f(1,4)＋1＝4，故其比值為1∶1，應(yīng)選D。]10．A[由晶胞可知X占據(jù)8個(gè)頂點(diǎn)，屬于該晶胞的X＝8×eq\f(1,8)＝1；Y占據(jù)12條棱的中間，屬于該晶胞的Y＝12×eq\f(1,4)＝3；Z占據(jù)該晶胞的體心，屬于該晶胞的Z＝1。故化學(xué)式為ZXY3。]11．D[晶體的特點(diǎn)是有規(guī)則的幾何外形(由晶體的自范性決定)、固定的熔點(diǎn)及各向異性，但不一定是無色透明的固體，如紫黑色的碘晶體及藍(lán)色的硫酸銅晶體。]12．A[根據(jù)晶胞中粒子個(gè)數(shù)的計(jì)算知，1個(gè)CsCl晶胞中含1個(gè)CsCl。有M＝ρ·V·NA＝ρ·a3·NA。]13．(1)2(2)2∶3(3)(NA·n)/24解析(1)利用點(diǎn)與面之間的關(guān)系，平均每個(gè)正六邊形需碳原子：6×eq\f(1,3)＝2(個(gè))。(2)分析每個(gè)正六邊形：①所占的碳原子數(shù)為6×eq\f(1,3)＝2；②所占的C—C鍵數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，故答案為2∶3。(3)ng碳的原子數(shù)為eq\f(n,12)NA，故答案為eq\f(n/12NA,2)。14．(1)3∶1(2)1(3)29(4)6解析(1)Xn＋位于晶胞的棱上，其數(shù)目為12×eq\f(1,4)＝3個(gè)，N3－位于晶胞的頂角，其數(shù)目為8×eq\f(1,8)＝1個(gè)，故其個(gè)數(shù)比為3∶1；(2)由晶體的化學(xué)式X3N知X所帶的電荷數(shù)為1；(3)因?yàn)閄＋的K、L、M三個(gè)電子層正好充滿，故為2、8、18，所以X的原子序數(shù)是29；(4)N3－位于晶胞頂角，故其被6個(gè)X＋在上、下、左、右、前、后包圍。15．(