晶体结构的分析和计算

南海中学：孙雪梅固体晶体非晶体离子晶体原子晶体分子晶体复习：晶体之所以具有规则的几何外形，是因其内部的质点作规则的排列，实际上是晶体中最基本的结构单元重复出现的结果。我们把晶体中重复出现的最基本的结构单元叫晶体的基本单位——晶胞对组成晶胞的各质点（晶格点）的占有率如何呢（以立方体形晶胞为例）？晶胞体心：1面心：1/2棱边：1/4顶点：1/8立方晶胞体心：1面心：1/2棱边：1/4顶点：1/8一、晶胞对组成晶胞的各质点的占有率1、当题给信息为晶体中最小重复单元——晶胞（或平面结构）中的微粒排列方式时，要运用空间想象力，将晶胞在三维空间内重复延伸，得到一个较完整的晶体结构，形成求解思路。二、有关晶体的计算例1：在干冰晶体中，平均每个晶胞（如图）占有CO2分子的个数为____，每个CO2分子周围有_____个与之紧邻且等距的CO2分子.412AB练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）化学式：AB练习2：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）AB化学式：A2BAB化学式：练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）ABB化学式：A练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）CABC3小结：立方体晶胞中各位置上原子总数的计算方法分别是：顶角上的原子总数=1/8×顶角原子数棱上的原子总数面心上的原子总数=1/4×顶角原子数=1/2×顶角原子数体心上的原子总数=1×体心原子数2、当题给信息为晶体中微粒的排列方式时，可在晶体结构中确定一个具有代表性的最小重复单元——晶胞为研究对象，运用点、线、面的量进行解答。右图是石英晶体平面示意图（它实际上是立体的网状结构）,其中硅、氧原子数之比为____.1:2例2：例3：如图直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处位置，晶体中，每个Na+周围与它最接近的且距离相等的Na+个数为：____12金刚石晶体中含有共价键形成的C原子环，其中最小的C环上有_____个C原子。例4：6石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：（1）图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。（2）层内7个六元环完全占有的C原子数为_____个，碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______.巩固练习一：142:323巩固练习二：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，如图所示：其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点为一个硼原子，试通过观察分析右图回答：此基本结构单元是由___个硼原子构成，有___个B-B化学键，相邻B-B键的键角为____.1230600巩固练习三：已知晶体的基本单元是由12个硼原子构成的（如右图），每个顶点上有一个硼原子，每个硼原子形成的化学键完全相同，通过观察图形和推算，可知此基本结构单元是一个正____面体。20某晶胞结构如图所示，晶胞中各微粒个数分别为：铜________个钡________个钇________个巩固练习四：231巩固练习五：(1)平均每个正六边形拥有_____个锗原子,_____个氧原子.(2)化学式为:____________________23(GeCH2CH2COOH)2O3或Ge2C6H10O3某离子晶体的晶胞结构如右图所示：●表示X离子，位于立方体的顶点；○表示Y离子，位于立方体的中心。试分析：①该晶体的化学式为。②晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角为_____________109028′Y2X巩固练习六：小结一、晶胞对质点的占有率的计算二、有关晶体的计算1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑:①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;②C60分子只含有五边形和六边形;③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30.请回答下列问题:(1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________,理由是:_________________________________________________________.(2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_______________,并简述其理由：________________________________________________________.(3)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分子所含单键数为___________.(4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目.C70分子中所含五边形数为____________,六边形数为_________.金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高.(答出“金刚石属原子晶体”即可)金刚石因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60(只要指出“C60含30个双键”即可,但答“因C60含有双键”不行)可能1225可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90C60分子中单键为:90-30=60课外练习NaCl金刚石CO2