2024-2025学年新教材高中化学第3章晶体结构与性质微专题4晶体密度及晶胞参数的有关计算课件新人教版选择性必修2_第1页
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文档简介

微专题4晶体密度及晶胞参数的有关计算专题阐释1.计算类型(1)计算晶胞中微粒的数目,进而得到晶体的化学式。(2)计算晶胞的质量,进而计算晶体的密度。(3)计算晶胞中微粒间的距离或晶胞参数。2.计算原理(1)求化学式。根据“均摊法”计算出一个晶胞中所含微粒的数目,求出晶胞所含微粒个数的最简整数比,从而写出晶体的化学式。(2)计算密度晶体的密度可按如下思维模型进行计算:其中M为晶体的摩尔质量,NA为阿伏加德罗常数,V为晶胞的体积,其单位为cm3,可由晶胞参数计算得出,ρ为晶体的密度,其单位为g·cm-3。(3)计算晶胞参数或微粒间距离晶胞参数:晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示,包括晶胞的3组棱长a、b、c和3组棱相互间的夹角α、β、γ,即晶格特征参数,简称晶胞参数。①立方晶胞的棱长a与面对角线、体对角线的关系:3.晶胞结构示例晶体中配位数为4、6、8时,配位原子在空间的相对位置关系如下图所示(●为阴离子,为阳离子)。例题如图所示是氯化铯晶体的晶胞,已知晶胞中两个最近的Cs+核间距为acm,氯化铯的摩尔质量为Mg·mol-1,NA为阿伏加德罗常数的值,则氯化铯晶体的密度是(

)C解析

1个氯化铯晶胞中有1个Cs+和1个Cl-,1

mol氯化铯晶体的体积为NAa3

cm3、质量为M

g,故氯化铯晶体的密度ρ=

g·cm-3。【变式设问1】若已知晶胞中两个最近的Cs+核间距为acm,氯化铯的摩尔质量为Mg·mol-1,氯化铯晶体的密度为ρg·cm-3,则阿伏加德罗常数的值可表示为(

)B【变式设问2】若已知氯化铯晶体的密度为ρg·cm-3,晶胞中两个最近的Cs+核间距为acm,

NA为阿伏加德罗常数的值,则氯化铯的摩尔质量为

g·mol-1。

答案

ρNAa3【变式设问3】若已知氯化铯晶体的密度为ρg·cm-3,氯化铯的摩尔质量为Mg·mol-1,NA为阿伏加德罗常数的值,则氯化铯晶胞中最近的Cs+和Cl-的核间距为

cm。专题精练1.如图所示是晶体结构中最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中

其对应的化学式不正确的是(

)B2.食盐晶体的晶胞结构如图所示。已知食盐的密度为ρ,其摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,则在食盐晶体中Na+和Cl-的核间距大约是(

)D解析

根据题给晶胞的结构图可知,在食盐晶体中Na+和Cl-的核间距是NaCl晶胞边长的一半。在氯化钠晶胞中,Cl-位于顶角和面心,则含有Cl-的个数3.(教材改编题)在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(

)A.该物质的化学式为CaTiO3B.该晶胞的体积为a3×10-21cm3C.与Ti最邻近的O原子数为3C4.如图所示为Ge单晶的晶胞。已知a=565.76pm,NA为阿伏加德罗常数的值,其密度为

g·cm-3(列出计算式即可)。

5.某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。若合金的密度为dg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞参数a=

(用含d和NA的式子表示)。

6.已知CuH晶胞如图所示,该晶体的

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