专题3　第四单元　第4课时　常见晶体结构的计算与分析（课件 学案 练习，共3份） 苏教版（2019）选择性必修2

第4课时　常见晶体结构的计算与分析 ［核心素养发展目标］　1.掌握晶体结构的相关计算。2.能辨识晶体所属类型，熟知每种晶体典型代表的结构。 一、有关晶体结构的计算 1.晶体密度的计算 （1）思维流程 （2）计算公式 ①晶体密度ρ== ②1个微粒的质量m=（M为摩尔质量，NA为阿伏加德罗常数的值） ③晶胞的体积V=a3（立方体）=abc（长方体） 2.晶体中原子间距离和晶胞参数的计算 （1）思维流程 根据密度求晶胞中原子之间的距离时，可首先由密度计算出晶胞体积（晶胞质量由晶胞含有的微粒数计算），再根据晶胞结构判断微粒间距与棱长的关系。 （2）立方晶胞参数a的计算公式 a= 3.晶体中原子空间利用率的计算 （1）思维流程 空间利用率是指构成晶体的原子在整个晶体空间中所占有的体积百分比，首先分析晶胞中原子个数和原子半径，计算出晶胞中所有原子的体积，其次根据立体几何知识计算出晶胞的棱长，再计算出晶胞的体积，即可顺利解答此类问题。 （2）计算公式 空间利用率=×100% 1.（2024·福建泉州高二期末）磷锡青铜合金广泛用于仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等。其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为a pm，下列说法不正确的是（　　） A.磷锡青铜的化学式为Cu3SnP B.晶体中与Cu等距离且最近的Cu有4个 C.三种元素Cu、Sn、P在元素周期表中分别处于ds区、p区、p区 D.Sn和P原子间的最短距离为a pm 2.（2024·武汉洪山高中高二检测）回答下列问题： （1）元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是　　　　。 （2）Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有　　　　个铜原子。 （3）利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为　　　　，该功能陶瓷的化学式为　　　　。 （4）某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是　　　　，在晶体中1个Ti原子或1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为　　　、　　　。 3.铜镍合金的立方晶胞结构如图所示： （1）原子B的分数坐标为　　　　。 （2）若该晶体密度为d g·cm-3，以NA表示阿伏加德罗常数的值，则铜镍原子间最短距离为　　　　　　cm。 二、常见晶体结构的分析 1.常见共价晶体结构的分析 晶体 晶体结构 结构分析（晶胞边长为a cm，NA为阿伏加德罗常数的值） 金刚石 （1）每个C原子与紧邻4个C原子以共价键结合，形成　　　　　　　结构，每个晶胞含　　　个C原子 （2）键角均为　　　　　 （3）最小碳环由　　个C原子组成且6个C原子不在同一平面内，每个C原子被　　个六元环共用 （4）每个C原子参与　　个C—C键的形成，C原子数与C—C键个数之比为　　　　 （5）ρ=　　　　　　　 g·cm-3 SiO2 （1）每个Si原子与　　个O原子以共价键结合，形成　　　　结构 （2）每个正四面体占有1个Si，4个“O”，因此二氧化硅晶体中Si原子与O原子的个数比为　　　 （3）最小环上有　　个原子，即　　个O原子、　　个Si原子 （4）ρ=　　　　　　 g·cm-3 SiC、BP、AlN （1）每个原子与另外　　　个不同种类的原子形成　　　　　　　　结构 （2）密度：ρ（SiC）=　　　　　　　 g· cm-3； ρ（BP）=　　　　　　　 g·cm-3； ρ（AlN）=　　　　　　　 g· cm-3 2.常见分子晶体结构的分析 晶体 晶体结构 结构分析（晶胞边长为a cm，NA为阿伏加德罗常数的值） 干冰 （1）8个CO2分子占据立方体　　　　且在6个面的　　　　又各有1个CO2分子 （2）每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有　　个 （3）ρ=　　　　　　　 g·cm-3 白磷 ρ=　　　　　　　 g·cm-3 3.常见离子晶体结构的分析 晶体 晶胞结构 结构分析（晶胞边长为a cm，NA为阿伏加德罗常数的值） NaCl （1） ... ...