难点3晶体结构分析与计算突破

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1、难点3晶体结构分析与计算突破【试题特点】晶体结构分析与计算主要有两种考查方式:一是晶胞组成的分摊法原理与计算;二是有关晶胞的立体结构以及相关基木概念,主要是晶胞的棱长、晶体的密度、阿伏加德罗常数的值、晶体的摩尔质量等计算。品体类问题的核心基础是晶胞结构，这就要求我们对中学教材中已经岀现的晶体结构非常熟悉。【例1](2017•全国III卷,35)MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a二0.420nm,则r(02_)为nmoMnO也属于NaCl型结构，

2、品胞参数为『-0.448nm,则r(Mn2+)为nmo解析：因为F是面心立方最密堆积方式，面对角线是F半径的4倍，即4r(02)=vZa,解得r(02)=-^X0.420nm=0.148nm;MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构，晶胞参数二2r(02)+2r(Mn21),则r(Mn2，)=(0.448nm-2X0.148nm)/2=0.076nm。答案：0・1480.076【例2】(2017•江西九江联考)0元素和Na元素能够形成化合物F,其品胞结构如图所示，品胞参数a=0.566nm,F的化学式为；晶胞中0原

3、子的配位数为；列式计算晶体F的密度(g-cm3)解析:根据晶胞结构可知氧原子的个数=8X

4、+6XM,Na全部在晶胞中,共计8个,则F的化学式为Na20o以顶点氧原子为中心，与氧原子距离最近的钠原子的个数为&即晶胞中0原子的配位数为8。晶体F的密度二芦二2.27g/cm3o答案:Na208=2.27g/cm3•解题指导•1.晶胞中微粒的计算方法一一均摊法晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个品胞所共有，那么，每个品胞对这个原子分得的份额就是三。2•计算品体密度的方法4・叫、摩尔质量M的计算方法【跟踪练习1]（2017•吉

5、林长春质检）铁和氨气在640°C可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示,若两个最近的Fe原了间的距离为acm,则该晶体的密度计算式为g/cn?（用呱表示阿伏加德罗常数的值）。O-Fe△-N解析:一个晶胞中含有Fe:8Xl/8+6X1/2=4,N原子1个，晶胞的摩尔质量为56X4+14=238（g/mol）,两个最近的Fe原子间的距离为acm,品胞的边长为曲沁于皿叫则该品体的密度计算式为-齐二签沁/曲）。答案【跟踪练习2】（2017•湖北黄冈联考）Fc能形成多种氧化物，其中FeO晶胞结构为NaCl型。晶体中实际上存

6、在空位、错位、杂质原子等缺陷，晶体的缺陷对晶体的性质会产生重大影响。由于品体缺陷，在晶体中Fe和0的个数比发生了变化，变为Fex0（x

7、Al203>N2.C在高温下制备一种高温结构陶瓷，其晶胞如图（与金刚石相似）OOaion（1）晶胞中7原子配位数为，该晶胞中含有个A1原子。（2）该化合物的晶体类型为,若该晶胞密度为ag・cm；则该晶胞边长的表达式为pmo解析：（1）该晶胞中N原子位于每个小立方体的中心，所以N原子配位数是4;利用均摊法计算A1原子个数为8X扌+6XHo⑵由氮化铝耐高温知,氮化铝属于原子晶体;该晶胞体积玄兄晶胞边长二［尊cm二计李X10"pm。答案：（1）44⑵原子晶体：廳XE