晶体结构最小重复单元――晶胞

彭云[e-mail]晶体结构的最小重复单元——晶胞[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞通过前面的学习，我们知道晶体可以看成是微粒按照一定规律无限堆积而得到的，整个晶体里排列着无数个微粒。那么，如何研究晶体内部微粒的排列规律呢？由于晶体中的微粒呈现可重复的周期性排列，因此研究晶体结构时只需要找出其中最小的重复单元加以分析，就能知道整个晶体的结构了。[e-mail]一、晶胞晶体结构中最小的重复单元。晶体结构最小重复单元——晶胞从晶体结构中截取下来的大小、形状完全相同的平行六面体。1、定义：[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞2、常见三种密堆积的晶胞：(1)六方晶胞——A3型A3型最密堆积及其六方晶胞A3型最密堆积实际上是由三个晶胞构成的，称这个晶胞为六方晶胞，也称A3最密堆积为六方最密堆积。[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞(2)面心立方晶胞——A1型此晶胞中有8个原子位于顶点，6个原子位于面心位置，因此称为面心立方晶胞，也称A1型最密堆积为面心立方最密堆积。A1型最密堆积及其面心立方晶胞[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞(3)体心立方晶胞——A2型此晶胞中有4个原子位于顶点，1个原子位于体心位置，因此称为体心立方晶胞，也称A2型密堆积为体心立方密堆积。A2型密堆积及其体心立方晶胞[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞二、晶胞中微粒数的求算NaCl晶胞模型处于立方体顶点的微粒同时为8个晶胞所共有，每个微粒有1/8属于该晶胞。处于立方体棱上的微粒同时为4个晶胞所共有，每个微粒有1/4属于该晶胞。处于立方体面上的微粒同时为2个晶胞所共有，每个微粒有1/2属于该晶胞。处于立方体内部的微粒，完全属于该晶胞。[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞NaCl晶胞模型NaCl晶胞为立方体，Na+占据立方体的体心和12条棱的棱心上，Cl-占据立方体的顶点和面心，则Na+和Cl-在晶胞中的数目分别为：Na+：12×1/4(棱心)+1×1(体心)=4(个)Cl-：8×1/8(顶点)+6×1/2(面心)=4(个)Na+与Cl-的个数比为1:1，故NaCl的化学式为NaCl。[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞(如图所示),可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为____;乙晶体的化学式为_______；丙晶体的化学式为_________；丁晶体的化学式为________。[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞2、某离子晶体晶胞结构如图,X位于立方体的顶点,Y位于立方体的中心。回答(1)-(4)题：(1)该晶体的化学式为A.X2YB.XY2C.X4YD.XY(2)晶体中每个Ｘ周围与它最接近且距离相等的Ｘ的数目为A.4B.6C.8D.12(3)晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角∠XYX为A.90°B.60°C.107°30′D.109°28′[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞3、石墨晶体是层状结构,在每一层内,每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合,如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是：[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞4、磁光存储的研究是在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄膜磁化并用光读取之后开始的。下图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图，则该晶体物质的化学式可表示为：[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞Ba2+5、钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其结构如下图所示，有关说法正确的是：A.该晶体属于离子晶体B.晶体的化学式为Ba2O2C.该晶体晶胞结构与CsCl相似D.与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞6、高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价部分为0价，部分为-2价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞。则下列说法正确的是A.超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含14个K+和13个O2-B.晶体中每个K+周围有8个O2-,每个O2-周围有8个K+C.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个D.晶体中0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3∶[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞(1)晶体硼的晶体类型属于_____晶体,理由是______.(2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(上图),其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点(各有1个硼原子).此基本结构单元是由___个硼原子构成,有___个B-B键,其中B-B键的键角为_____.(3)假设将晶体硼结构单元中每个顶角均削去,余下部分的结构与C60相同,则C60由____个正五边形和_____个正六边形构成.金刚石晶体硅晶体硼熔点/K382316832573沸点/K510026282823硬度/Moh107.09.57、单质硼有无定形和晶体,参考下列数据,回答问题：[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞8、如图所示,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+离子或Cl-离子所处的位置.这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的.(1)请将其中代表Na+离子的圆圈涂黑,以完成NaCl晶体结构示意图.(2)晶体中,在每个Na+离子周围与它最接近的且距离相等的Na+共有______个[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞(3)晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面体的顶点上,面上,棱上的Na+或Cl-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有。一个晶胞中,Cl-离子的个数等于____,即___________(计算式),Na+离子的个数等于____,即___________(计算式).(4)设NaCl的摩尔质量为Mg/mol,食盐晶体的密度为ρg/cm3,阿附加德罗常数为NA.则食盐晶体中两个距离最近的Na离子中心间的距离为[e-mail]晶体结构最小重复单元——晶胞