晶体结构与性质

[江苏考纲要求]

————————————————————————————————————．了解分子晶体的含义，了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响。

．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。．了解型和型离子晶体的结构特征，能用晶格能解释典型离子化合物的某些物理性质。

．能用金属键的自由电子理论解释金属的某些物理性质。

．知道金属晶体的基本堆积方式。了解简单晶体的晶胞结构特征(晶体内部空隙的识别、

与晶胞的边长等晶体结构参数相关的计算不作要求)。

．了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

晶体常识

[教材基础—自热身]

．晶体与非晶体

()晶体与非晶体的比较

性质特征 二者区

别方法 比较结构特征 自范性熔点异同表现间接方法科学方法 晶体 非晶体构成粒子周期性有序排列 有固定各向异性 构成粒子无序排列 无不固定各向同性测定其是否有固定的熔点对固体进行-射线衍射实验

()获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。

②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。

③溶质从溶液中析出。

．晶胞

()概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。

()晶体中晶胞的排列——无隙并置

①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。

[知能深化—扫盲点]

“均摊法”突破晶胞组成的计算

()原则：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被个晶胞所共有，那么每个晶胞对这个粒子

分得的份额就是。

()方法：①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。

②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶

点(个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占。

[对点练]

．如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中与的个数比是，乙中与的个数比是，

丙中一个晶胞中有个离子和个离子。

答案：∶∶

．下图为离子晶体空间构型示意图(阳离子，阴离子)以代表阳离子，以表示阴离子，写

出各离子晶体的组成表达式：

、、。答案：

．()元素为金属元素，其原子序数为，元素基态原子电子总数与电子总数相等，由、两

元素形成的某晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为(、用具体元素符号表示)。

()元素、为前四周期元素，的基态原子核外电子有种运动状态，元素的原子最外层电子数是其内层的倍，元素与同族，其与形成的化合物晶体的晶胞结构如图，该化合物的化学式

为。

()某含有结晶水的铜的氯化物的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式是。

()测定大气中浓度的方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用，已知晶体的晶胞

结构如图所示，设晶胞中含原子为个，与每个原子相紧邻的原子有个，则＝(填数字)。

解析：()为、为，根据均摊法可知，在这个晶胞中氧离子位于棱上和体心，数目＝×＋＝，钴离子位于顶点、面心，数目＝×＋×＝，所以氧离子、钴离子个数比是∶，其化学式为。()由题意知，为、为。根据晶胞的结构，原子全部在体内，故含有个原子，原子位于顶点和面心，含有原子的个数＝×＋×＝，故化学式为。()晶胞中数目为×＋×＝，数目为×＋＝，分子数目为×＋×＝，故该物质化学式为·。()与每个原子相紧邻的原子有个，晶

胞中含原子为×＋×＝，则∶＝∶＝∶。

答案：()()()·()

[题点全练—过高考]

题点一 晶胞中微粒数目的计算

＋

－

．某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示。为阴离子，

在正方体内，为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为()

． ．

． ．

解析：选在正方体内，晶胞中的个离子完全被这个晶胞占有；分别在顶点和面心，顶点的离子被个晶胞占有，面心上的离子被个晶胞占有，所以个晶胞实

占有的离子为×＋×＝，则该晶体的化学式为。．与所形成化合物晶体的晶胞如图所示。

()在个晶胞中，离子的数目为。

()该化合物的化学式为。

上际

解析：()从晶胞图分析，含有离子为×＋×＝。()为个，所以化合物中与数目之比为∶，

则化学式为。答案：()()

．(·南京模拟)()与形成的一种合金可用于铸造飞机发动机叶片，其晶胞结构如图所示，

该合金的化学式为。

()金的晶胞结构如图所示，晶体中每个原子周围紧邻且等距的原子有个。

＋

()铁和氨气在 ℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构见图。写出的外围电子排布

式：，写出该反应的化学方程式：。()图是的晶胞，原子配位数为。

()和都可以形成多种氧化物。其中晶胞结构为型，由于晶体缺陷，值小于。若中的＝，

则该此晶体化学式为(用形式表示)。

解析：()根据原子均滩法，该晶胞中原子数＝×＝，原子数＝×＝，所以该合金的化学式为。()晶体中每个原子周围紧邻且等距的原子有个。()铁是第号元素，则原子核外电子排布式为[] ，则的外围电子排布式为；铁和氨气在 ℃时可发生置换反应，产物之一的晶胞中原子数＝×＋×＝、原子数＝，即，该反应的化学方程式＋℃))＋。()图是的晶胞，白球∶灰球＝∶＝∶，则白球是，灰球是，则原子配位数为。()若中的＝，用形式表示晶胞，则有

＋＝＋＝，联立解得＝，＝，则该此晶体化学式为。

答案：()()()＋℃))＋

()()

＋

题点二 晶体密度及微粒间距离的计算

．一种-合金的立体晶胞如图所示。

－

请回答下列问题：

()该合金的化学式为。

()若晶胞的棱长为 ，则晶体的密度为 ·，则此合金中最近的原子与原子之间的距离

为。

解析：()个铝原子位于晶胞内；原子数为＋×＋×＋×＝，故该合金的化学式为。