2026届高考化学一轮复习学案-晶体（二）

晶体（二）

畲

示意图♦:

:•时1

堆积方式

配位数

r与a的关系

空间利用率

一、晶胞中的各类计算

I、均摊法数原子个数：盾点X+棱X+面X+内部X

2、离子晶体中离子的配位数：一个离子周围____________________________数目

金属晶体金属原子的配位数：一个金属原子周围数目

CaF2晶胞结构如图所示,F的配位数为,Ca?+的配位数为

对于二元化合物，配位数之比和原子个数比

例：胸银合金的化学式为

练：最近科学家发现了一种由钛原子和碳原子组成的气态团簇分子，如图所示,

其中顶点和面心为钛原子，这种化合物的化学式为。

练：某物质的晶胞结构如图所示，其化学式为

练：一种由铁碳形成的间隙化合物的晶体部分微观结构如图二所示，其中碳原子位于铁原子

形成的八面体的中心，每个铁原子又为两个八面体共用，则该化合物的化学式为

oFe•C

二、密度、距离推算（晶胞参数测量方法：）

p=------------------------------------------

例：Na、0形成的化合物a=0.566nm,则其密度为g・cm

练：1、CuCL已知密度为pg/cn?、NA,则Cu、Cl最短的距离为pm

MSAM

2、某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成

Cu替代型产物Fe（x.n）Cu„NyoFe、Ny转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其

中相对不稳定的Cu替代型产物的化学式为。若其中相对稳定的Cu替代型产

物形成的晶体晶胞的参数为apm,则其密度为g・cm3（用含a和NA的代数式表示）

一Cu替代b位置Fe型

F.N,

」-v<u替代a位置Fe型

转化过程

图1Fe,N,晶胞结构示意图图2转化过程的能量变化

三、晶胞参数：

练：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原

子坐标参数A为（0.0.0）；BD原子的坐标参数为o

2222

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm,

其密度为gem-3（列出计算式即可，已知NA，Ge原子量为73）。

练：（1）一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示.晶胞中Sm和As原子的投影位

置如图2所示。图中F和.共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和

1-x代表，则该化合物的化学式表示为；通过测定密度p和晶胞参数，可

以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：p=g*cm\（Sm：15OAs：75F：19）

（2）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分

数坐标，例如图1中原子1的坐标为（』,1,1）,则原子2和3的坐标分别

222

为

AsO或FSmFe

图1囹2

四、空间利用率=__________________________________________

练:GaAs的熔点为1238C,密度为"g-cn「3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为

11

Ga与As以键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGagmoF和MAsgmoF,原子

半径分别为fGapm和3pm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞

体积的百分率为

练：1、Li、Fe、Se可形成新型超导材料，晶胞如图（Fe原子均位于面上）。晶胞棱边夹角均

为90。，X的坐标为Y的坐标为设以为阿伏加德罗常数的值。下列说

法正确的是

A.基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3dzs2

B.坐标为的原子是Li原子

C.Sc原子X与Sc原子Y之间的距离为亚三^nm

6

D.该晶体的密度为岁g.cm3

crbN4

2、下图是氮化钱的一种晶体结构，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A.每个N原子周围距离最近的N原子数目为4

B.氮化铁分子式为GaN

C.a、b原子坐标参数依次为（0,。,。）、、则c原子坐标参数为

1444J1444J

D.已知该晶体密度为〃gcm-,则像氮原子间最短距离为乎xJ磊xIO】。pm

3、硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂，浸金时，0：与Ai『+配位形成

[Au（，ojj"。硫代硫酸根（Sq；）可看作是so；中的I个0原子被s原子取代的产物。

MgS2O/6HQ的晶胞形状为长方体，结构如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列

说法正确的是

A.1个[Mg（H,O）6『中0键的数目为时

B.SQ：的空间结构是四面体形

4x944x1036

c.Mgsq_6Hq晶体的密度为F^g.cm

D.与Au+配位时，sq；■的中心s原子可作配位原子

4、氧化铝钠（NaAIHa）等归合氢化物是重要的有机还原剂。NaAlHa晶胞结构加图所示，设阿

伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是

A.NaAlH4晶体中，与Na+紧邻旦等距的A1H厂有6个

11023

B.晶体的密度为一^―g-cm-3

C.Na+与AH•之间的最短距离为

•AIH；ONa-

D.AlHr中4个共价键不同

5、制造硼合金的原料硼化钙晶胞结构如图所示，硼原子全部组成B正八面体，各个顶点通

过B-B键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为anm,B八面体中B-B键的键长为

dnm,Ca原子的坐标参数为（设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正碓的是

晶胞结构沿Z轴方向投影图

A.硼化钙的化学式为CaB36B.Ca的配位数为16

C.该晶体的密度为兰~g/cm3D.N点的坐标参数为等00

6、研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiCh),其立方晶胞和导电时Li+

迁移过程如下图所示。已知该氯化物中Ti为+4价，La为+3价。下列说法错误的是

•Ti

o0

OLa或Li或空位

•Li

□空位

A.导电时，Ti和La的价态不变B.若x=L,Li+与空位的数目相等

3

C.与体心最邻近的。原子数为12D.导电时、空位移动方向与电流方向相反

7、金属钿及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是锌的一种氟化物的立方晶

胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为apm.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错

误的是

A.该钿氟化物的化学式为BiF3

B.粒子S、T之间的距离为姮叩m

10643

C.该晶体的密度为N隈］0横€5一

A

D.晶体中与秘离子最近且等距的氟离子有6个

8、辆La和H可以形成一系列晶体材料LaH”在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn

属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。而压下，LaH?中的每个H结合4个H形成类似

CH4的结构,即得到晶体LaHx。下列说法错误的是

0—0—0OH

ooOLa

6o6

OO

0—0~~Q

沿轴投膨

LahcLaHx

A.LaH2晶体中La的配位数为8

B.晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx

C.在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼

40

D.La%单位体积中含氢质量的计算式为懑硒晨嬴而g<m

9、晶体结构的缺陷美与友称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体（图1）,进行

铁离子取代及卤素共掺杂后•，可获得高性能固体电解质材料（图2）。下列说法错误的是

OCl或Br

apmQOO

oMg或空位

1人•Li

图1图2

，25

A.图I晶体密度为Nxa3'xN-3ogcm-3B.图I中O原子的配位数为6

A

C.图2表示的化学式为LiMgqCLBriD.Mg?+取代产