《2018-2019版高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 第1節(jié) 認(rèn)識(shí)晶體 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019版高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 第1節(jié) 認(rèn)識(shí)晶體 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3.doc（15頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第2課時(shí)　晶體結(jié)構(gòu)的最小重復(fù)單元——晶胞 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　知道晶胞的概念及其與晶體的關(guān)系，會(huì)用“切割法”(或“均攤法”)確定晶胞中微粒的數(shù)目和晶體的化學(xué)式。 一、晶胞及其所含微粒數(shù)的計(jì)算方法 1．晶胞 (1)晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元叫晶胞。 (2)一般來(lái)說(shuō)，晶胞都是平行六面體。 (3)晶胞只是晶體微粒空間里的一個(gè)基本單元，在它的上下左右前后無(wú)隙并置地排列著無(wú)數(shù)晶胞，而且所有晶胞的形狀及其內(nèi)部含有的微粒種類(lèi)、個(gè)數(shù)及幾何排列都是完全相同的。 2．金屬銅的晶胞為面心立方晶胞，如圖所示 銅晶體面心立方晶胞及其切割示意圖 觀察分析上圖，回答下列問(wèn)題： (1)位于頂角上的銅原子為8個(gè)晶胞共有。 (2)位于面心上的銅原子為2個(gè)晶胞共有。 (3)晶體銅中完全屬于某一晶胞的銅原子數(shù)是4。 3．晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算 計(jì)算一個(gè)晶胞中實(shí)際擁有的微粒數(shù)，常用“切割法”(或“均攤法”)。即某個(gè)微粒為n個(gè)晶胞所共有，那么切割后的每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)微粒分得的份額是。 (1)平行六面體形(正方體)晶胞中不同位置的微粒數(shù)的計(jì)算 ①處于頂點(diǎn)上的微粒，同時(shí)為8個(gè)晶胞所共有，每個(gè)微粒有屬于該晶胞。 ②處于棱邊上的微粒，同時(shí)為4個(gè)晶胞所共有，每個(gè)微粒有屬于該晶胞。 ③處于晶面上的微粒，同時(shí)為2個(gè)晶胞所共有，每個(gè)微粒有屬于該晶胞。 ④處于晶胞內(nèi)部的微粒，則完全屬于該晶胞。 (2)非平行六面體形晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算 非平行六面體形晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算方法要根據(jù)具體情況而定。如計(jì)算六方晶胞中的微粒數(shù)： ①處于頂點(diǎn)的微粒，為6個(gè)晶胞共用，每個(gè)微粒有 屬于該晶胞。 ②處于面心的微粒，為2個(gè)晶胞共用，每個(gè)微粒有屬于該晶胞。 ③處于體內(nèi)的微粒，完全屬于該晶胞。如下圖，六方晶胞中所含的微粒數(shù)為12＋3＋2＝6。 (1)晶體是由無(wú)數(shù)個(gè)晶胞堆積得到的。知道晶胞的大小和形狀以及晶胞中粒子的種類(lèi)、數(shù)目和粒子所處的空間位置，就可以認(rèn)識(shí)整個(gè)晶體的結(jié)構(gòu)。 (2)晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算，其關(guān)鍵是正確分析晶胞中任意位置上的一個(gè)微粒被幾個(gè)晶胞所共用。不同形狀的晶胞，情況不同。 (3)A1型最密堆積為面心立方晶胞如Cu，A3型最密堆積為六方晶胞如Mg。 例1　下列有關(guān)晶胞的敘述，正確的是(　　) A．晶胞的結(jié)構(gòu)就是晶體的結(jié)構(gòu) B．不同的晶體中晶胞的大小和形狀都相同 C．晶胞中的任何一個(gè)粒子都只屬于該晶胞 D．已知晶胞的組成就可推知晶體的組成 答案　D 解析　由晶胞的定義可知A不正確；相同晶體中晶胞的大小和形狀完全相同，不同晶體中晶胞的大小和形狀不一定相同，B不正確；晶體中的大部分粒子被若干個(gè)晶胞所共有，不專(zhuān)屬于某個(gè)晶胞，C不正確；知道晶胞的組成，利用“均攤法”即可推知晶體的組成，D正確。 規(guī)律總結(jié) (1)晶胞上、下、左、右、前、后并置起來(lái)就構(gòu)成整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)。 (2)晶胞頂點(diǎn)、面和棱上的微粒為若干晶胞共有。 例2　現(xiàn)有甲、乙、丙(如下圖)三種晶體的晶胞(甲中x處于晶胞的中心，乙中a處于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中x與y的個(gè)數(shù)比是__________，乙晶胞中a與b的個(gè)數(shù)比是________________，丙晶胞中有________個(gè)c離子，有______個(gè)d離子。 答案　4∶3　1∶1　4　4 解析　處于晶胞中心的x或a為該晶胞單獨(dú)占有，位于立方體頂點(diǎn)的微粒為8個(gè)立方體共有，位于立方體棱邊上的微粒為4個(gè)立方體共有，位于立方體面上的微粒為2個(gè)立方體共有，所以x∶y＝1∶(6)＝4∶3；a∶b＝1∶(8)＝1∶1；丙晶胞中c離子為12＋1＝4個(gè)，d離子為8＋6＝4個(gè)。 方法規(guī)律——立方晶胞中微粒數(shù)目的確定方法 體心微粒完全屬于晶胞；面心微粒的屬于晶胞；棱上微粒的屬于晶胞；頂點(diǎn)微粒的屬于晶胞。 二、晶體化學(xué)式的確定 1．如圖所示為某晶體的一個(gè)晶胞，該晶體由A、B、C三種基本粒子組成。試根據(jù)圖示判斷，該晶體的化學(xué)式是________。 答案　A3BC 解析　用均攤法計(jì)算，晶胞中有A粒子：6＝3個(gè)，B粒子：8＝1個(gè)，C粒子：1個(gè)，故化學(xué)式為A3BC。 2.如圖為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物——鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復(fù)單元。 (1)在該物質(zhì)的晶體中，每個(gè)鈦原子周?chē)c它最接近且距離相等的氧離子、鈣離子、鈦離子各有________個(gè)、________個(gè)、________個(gè)。 (2)該晶體結(jié)構(gòu)中，元素氧、鈦、鈣的離子個(gè)數(shù)比是________，該物質(zhì)的化學(xué)式可表示為_(kāi)_______。 (3)若鈣、鈦、氧三元素的相對(duì)原子質(zhì)量分別為a、b、c，晶體結(jié)構(gòu)圖中正方體邊長(zhǎng)(鈦原子之間的距離)為d nm(1 nm＝10－9m)，則該晶體的密度為_(kāi)_______ gcm－3。 答案　(1)6　8　6　(2)3∶1∶1　CaTiO3　(3) 解析　(1)以鈦離子為頂點(diǎn)，應(yīng)有8個(gè)立方晶胞緊靠在一起，這樣鈦離子成為空間直角坐標(biāo)系的中心，它的三維方向前后左右上下最近且相鄰各有1個(gè)氧離子和鈦離子，共6個(gè)，它周?chē)?個(gè)立方晶胞內(nèi)各含1個(gè)鈣離子。 (2)該晶胞中含氧離子個(gè)數(shù)為12＝3個(gè)，鈣離子個(gè)數(shù)為1個(gè)，鈦離子個(gè)數(shù)為8＝1個(gè)，故其個(gè)數(shù)比為3∶1∶1，則它的化學(xué)式可表示為CaTiO3。 (3)1 mol晶體的質(zhì)量等于(a＋b＋3c)g,1 mol晶體的體積為d310－216.021023 cm3，則其密度為ρ＝＝＝ gcm－3。 (1)晶胞是晶體中的最小重復(fù)單元，每個(gè)晶胞中平均擁有的各類(lèi)微粒的最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比即為晶體的化學(xué)式。 (2)立方晶胞中各物理量的關(guān)系 m＝ρV＝a3ρ＝N (3)晶胞空間利用率＝100% 例3　(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該氯化物的化學(xué)式是___________。 (2)Cu2O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有________個(gè)銅原子。 (3)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______，該功能陶瓷的化學(xué)式為_(kāi)___________。 (4)某晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該晶體的化學(xué)式是____________，在晶體中1個(gè)Ti原子、1個(gè)Co原子周?chē)嚯x最近的O原子數(shù)目分別為_(kāi)______個(gè)、______個(gè)。 答案　(1)CuCl　(2)16　(3)2　BN　(4)CoTiO3 　6　12 解析　(1)每個(gè)晶胞中有灰球代表的Cl微粒4個(gè)，白球代表的Cu微粒6＋8＝4個(gè)，所以化學(xué)式為CuCl。 (2)晶胞中含氧原子數(shù)為8＋6＋4＝8，則該晶胞中銅原子數(shù)目是氧原子的2倍。 (3)每個(gè)氮化硼晶胞中含有白球表示的B原子個(gè)數(shù)為8＋1＝2，灰球表示的N原子個(gè)數(shù)為1＋4＝2，所以每個(gè)晶胞中含有N原子和B原子各2個(gè)；N的電負(fù)性大于B，所以該陶瓷的化學(xué)式為BN。 (4)晶胞中含有O：6＝3個(gè)，含Co：8＝1個(gè)，含Ti：1個(gè)，故化學(xué)式為CoTiO3。Ti原子位于晶胞的中心，其周?chē)嚯x最近的O原子位于6個(gè)面的中心，所以周?chē)嚯x最近的O原子數(shù)目為6個(gè)；Co原子位于晶胞的頂點(diǎn)，O原子位于晶胞的面心，所以Co原子周?chē)嚯x最近的O原子數(shù)目為12個(gè)。 方法規(guī)律 (1)晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算 關(guān)鍵是正確分析晶胞中任意位置上的一個(gè)原子被幾個(gè)晶胞所共用。不同形狀的晶胞情況不同。如六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面、側(cè)面的原子，依次被6、3、2、2個(gè)晶胞共用。 (2)確定晶體化學(xué)式的方法 觀察微粒種類(lèi)→確定微粒在晶體中的位置→用均攤法求各微粒的數(shù)目→求各微粒的最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比→確定化學(xué)式。 例4　如圖為NaCl晶體的1個(gè)晶胞，測(cè)知氯化鈉晶體中相鄰的Na＋與Cl－的距離為a cm，晶體密度為d gcm－3，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為(　　) A. mol－1 B. mol－1 C. mol－1 D. mol－1 答案　C 解析　一個(gè)NaCl晶胞中含Na＋：8＋6＝4個(gè)，含Cl－：12＋1＝4個(gè)，一個(gè)NaCl晶胞的體積為 V＝8a3 cm3，由d gcm－3VNA＝458.5 gmol－1，得 NA＝＝ mol－1。 方法規(guī)律 解答晶胞中各量關(guān)系計(jì)算題的關(guān)鍵是正確分析微粒在晶胞中的位置關(guān)系，找出晶胞的體積及1個(gè)晶胞的質(zhì)量。特別注意給出的晶胞是不是一個(gè)完整的晶胞。 1．有關(guān)晶胞的敘述正確的是(　　) ①晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中的基本結(jié)構(gòu)單元?、诟鶕?jù)晶體的不同，晶胞可以是多種形狀?、哿?xí)慣采用的晶胞是平行六面體?、芫О际钦嗣骟w A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 答案　A 2．下列能夠表示出每個(gè)晶胞中所含實(shí)際微粒個(gè)數(shù)的面心立方晶胞的是(　　) 答案　B 解析　A項(xiàng)和B項(xiàng)是面心立方晶胞，其中B項(xiàng)是經(jīng)過(guò)切割了的面心立方晶胞，它能表示出此晶胞中所含微粒的實(shí)際數(shù)目；C項(xiàng)和D項(xiàng)是體心立方晶胞。 3．有下列離子晶體的空間結(jié)構(gòu)示意圖：以M代表陽(yáng)離子，以N代表陰離子，●代表陽(yáng)離子，○代表陰離子，化學(xué)式為MN2的晶體結(jié)構(gòu)為(　　) 答案　B 解析　利用均攤法計(jì)算立方晶胞微粒個(gè)數(shù)的過(guò)程如下：A中陽(yáng)離子處于頂點(diǎn)位置，故其在晶胞中的數(shù)目為8＝1個(gè)，而陰離子位于體心，其數(shù)目為1個(gè)，故A的化學(xué)式為MN；同理可得，B中M為4＝個(gè)，N為1個(gè)，化學(xué)式為MN2；C中M為4＝個(gè)，N為4＋1＝個(gè)，化學(xué)式為MN3；D中M為8＋4＝3個(gè)，N為1個(gè)，化學(xué)式為M3N。 4．下圖是某活潑金屬A與活潑非金屬B形成的晶體化合物的一個(gè)晶胞，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．該晶胞是二維空間粒子非密置層的一層層堆積 B．該晶體的化學(xué)式是AB2 C．該晶胞中與A粒子最近且等距的A粒子有8個(gè) D．該晶胞中A粒子、B粒子的個(gè)數(shù)都是4 答案　B 解析　該圖是立體結(jié)構(gòu)，所以是三維空間圖，故A錯(cuò)誤；該晶胞中A粒子數(shù)為8＋6＝4，B粒子數(shù)為8，所以A和B粒子個(gè)數(shù)之比為4∶8＝1∶2，所以其化學(xué)式為AB2，故B正確，D錯(cuò)誤；與A粒子最近且等距的A粒子數(shù)為12個(gè)，故C錯(cuò)誤。 5．分析下圖所示的甲、乙、丙三種晶體并回答有關(guān)問(wèn)題： (1)甲晶體化學(xué)式(X為陽(yáng)離子)為_(kāi)___________。 (2)乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是________。 (3)丙晶體中每個(gè)D周?chē)Y(jié)合E的個(gè)數(shù)是________個(gè)。 答案　(1)X2Y　(2)1∶3∶1　(3)8 解析　(1)甲中X位于立方體體心，個(gè)數(shù)為1，Y位于立方體頂點(diǎn)，其數(shù)目為4＝個(gè)，X∶Y＝1∶＝2∶1，所以甲的化學(xué)式為X2Y。 (2)乙中含有A為8＝1個(gè)，含有B為6＝3個(gè)，含有C為1個(gè)， A∶B∶C＝1∶3∶1。 (3)丙中D周?chē)腅的個(gè)數(shù)與E周?chē)鶧的個(gè)數(shù)相同，E周?chē)?個(gè)D，所以D周?chē)?個(gè)E。  [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組1　晶胞及晶胞中微粒數(shù)目計(jì)算 1．下列有關(guān)晶胞的敘述不正確的是(　　) A．A1型最密堆積晶體的晶胞也叫面心立方晶胞 B．面心立方晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)和每個(gè)面的中心上都各有一個(gè)微粒 C．處于晶胞頂點(diǎn)、棱、面、體心的微粒對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)分別為、、、1 D．平均每個(gè)面心立方晶胞中有4個(gè)微粒 答案　C 解析　如圖為A1型最密堆積晶體的晶胞，它為面心立方晶胞，每個(gè)面心和頂點(diǎn)上各有1個(gè)微粒，故A、B均正確；平均每個(gè)面心立方晶胞中所擁有的微粒個(gè)數(shù)為8＋6＝4個(gè)，故D正確；在A3型六方晶胞中，處于頂點(diǎn)上的微粒對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為，C不正確。 2.MCl晶體具有立方體結(jié)構(gòu)，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，在該晶體中，每個(gè)M＋周?chē)c它最接近的且距離相等的M＋的個(gè)數(shù)共有(　　) A．6個(gè) B．8個(gè) C．12個(gè) D．16個(gè) 答案　A 解析　根據(jù)MCl的晶胞結(jié)構(gòu)可以看出每個(gè)M＋的上、下、左、右、前、后各有一個(gè)M＋與之距離相等且最近，故每個(gè)M＋周?chē)c它最接近的且距離相等的M＋共有6個(gè)。 3．(2017長(zhǎng)沙四校模擬)石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每層內(nèi)，每個(gè)碳原子都和其他3個(gè)碳原子相結(jié)合。根據(jù)下圖分析石墨晶體中碳原子數(shù)與共價(jià)鍵數(shù)之比為(　　) A．2∶3 B．2∶1 C．1∶3 D．3∶2 答案　A 解析　每個(gè)碳原子被3個(gè)六邊形共用，每條共價(jià)鍵被2個(gè)六邊形共用，則石墨晶體中碳原子個(gè)數(shù)與共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比為(6)∶(6)＝2∶3。 4．科學(xué)家把C60和K摻雜在一起制造出的物質(zhì)具有超導(dǎo)性能，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該物質(zhì)中K和C60的個(gè)數(shù)之比為(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1 答案　C 解析　根據(jù)均攤法可知，該晶胞中K的個(gè)數(shù)為26＝6，C60的個(gè)數(shù)為1＋8＝2，所以該物質(zhì)中K和C60的個(gè)數(shù)之比為6∶2＝3∶1。 題組2　晶胞化學(xué)式的確定 5．根據(jù)下列晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷化學(xué)式正確的是(　　) 答案　C 解析　A項(xiàng)，A微粒處于晶胞體心，完全為該晶胞所有，B微粒處于立方體的8個(gè)頂點(diǎn)上，平均一個(gè)晶胞中含有B微粒的個(gè)數(shù)為8＝1個(gè)，A、B微粒個(gè)數(shù)的最簡(jiǎn)整數(shù)比為1∶1，化學(xué)式為AB; B項(xiàng)，E、F都位于頂點(diǎn)，各有4＝個(gè)屬于該晶胞，則該晶胞中所含E、F個(gè)數(shù)的最簡(jiǎn)整數(shù)比為1∶1，化學(xué)式為EF；C項(xiàng)，屬于該晶胞的X微粒(位于體心)1個(gè)，Y微粒(位于面心)6＝3個(gè)，Z微粒(位于頂點(diǎn))8＝1個(gè)，最簡(jiǎn)整數(shù)比為1∶3∶1，化學(xué)式為XY3Z；D項(xiàng)，A微粒位于晶胞面心和頂點(diǎn)，B微粒位于晶胞的體心和棱上，則該晶胞中A、B的個(gè)數(shù)比為∶＝4∶4＝1∶1，化學(xué)式為AB。 6．如圖所示，在較高溫度時(shí)，鉀、氧兩種元素形成的一種晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似，則該化合物的化學(xué)式為(　　) A．K2O B．K2O2 C．K2O3 D．KO2 答案　D 解析　K＋的個(gè)數(shù)：8＋6＝4；O的個(gè)數(shù)：12＋1＝4，故其比值為1∶1。 7．某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是(　　) A．3∶9∶4 B．1∶4∶2 C．2∶9∶4 D．3∶8∶4 答案　B 解析　這不是一個(gè)立方晶胞結(jié)構(gòu)，而是一個(gè)正三棱柱結(jié)構(gòu)，那么依據(jù)實(shí)際情況來(lái)計(jì)算，微粒的分?jǐn)倲?shù)為頂點(diǎn)，上下面棱上，豎棱上，內(nèi)部為1。A、B、C三種粒子數(shù)的比為(6)∶(6＋3)∶1＝1∶4∶2。 8.最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。該新型超導(dǎo)晶體的一個(gè)晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為 (　　) A．Mg2CNi3 B．MgC2Ni C．MgCNi2 D．MgCNi3 答案　D 解析　Mg處于晶胞的頂角，故有8＝1個(gè)；Ni處于晶胞的面心，故有6＝3個(gè)；C處于晶胞的體心，完全屬于該晶胞，故該晶體的化學(xué)式為MgCNi3。 9.硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高紀(jì)錄。如圖所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上、下底面還各有一個(gè)鎂原子；6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式為(　　) A．MgB B．MgB2 C．Mg2B D．Mg3B2 答案　B 解析　棱柱內(nèi)硼原子數(shù)為6，均屬于這個(gè)晶胞。鎂原子位于上、下面心(2個(gè))及12個(gè)頂點(diǎn)，共有鎂原子數(shù)為2＋12＝3，則鎂、硼原子個(gè)數(shù)之比為1∶2。 10．釔鋇銅氧化合物晶胞的結(jié)構(gòu)如下圖所示，則該化合物的化學(xué)式可能是(　　) A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5 C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4 答案　C 解析　位于頂點(diǎn)的銅原子(最上層平面和最下層平面)共8個(gè)，這個(gè)晶胞中只分?jǐn)偟?＝1個(gè)；位于棱上(中間兩個(gè)平面)的也是8個(gè)，這個(gè)晶胞分?jǐn)偟降氖?＝2個(gè)，所以，每個(gè)晶胞單獨(dú)占有的銅原子數(shù)為3個(gè)。氧原子共13個(gè)，位于晶胞面上(不含棱)的是7個(gè)，位于晶胞棱上的是6個(gè)，所以，每個(gè)晶胞單獨(dú)含有的氧原子數(shù)為7＋6＝5個(gè)。所以該晶體每個(gè)晶胞中平均分?jǐn)偟?即單獨(dú)占有)的釔原子、鋇原子、銅原子和氧原子個(gè)數(shù)分別為1、2、3、5，化學(xué)式為YBa2Cu3O5。 題組3　關(guān)于晶胞綜合的計(jì)算 11．已知CsCl晶體的密度為ρ gcm－3，NA為阿伏加德羅常數(shù)，相鄰的兩個(gè)Cs＋的核間距為a cm，如圖所示，則CsCl的相對(duì)分子質(zhì)量可以表示為(　　) A．NAa3ρ B. C. D. 答案　A 解析　根據(jù)晶胞中粒子個(gè)數(shù)的計(jì)算知，1個(gè)CsCl晶胞中含1個(gè)Cs＋，1個(gè)Cl－。有M＝ρVNA＝ρa(bǔ)3NA。 12．(2017佛山期末)金晶體的晶胞為面心立方最密堆積，如圖所示。設(shè)金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，在立方體的各個(gè)面的對(duì)角線上，3個(gè)金原子彼此兩兩相切，M表示金的摩爾質(zhì)量。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．金晶體每個(gè)晶胞中含有4個(gè)金原子 B．金屬鍵無(wú)方向性，金屬原子盡可能采取密堆積 C．一個(gè)晶胞的體積是16d3 D．金晶體的密度是 答案　C 解析　因?yàn)槭敲嫘牧⒎阶蠲芏逊e，故每個(gè)晶胞中含有金原子數(shù)為8＋6＝4，A項(xiàng)正確；金屬鍵無(wú)方向性，金屬原子盡可能采取密堆積，B項(xiàng)正確；因?yàn)榱⒎襟w的各個(gè)面的對(duì)角線上，3個(gè)金原子彼此兩兩相切，則該立方體的棱長(zhǎng)為d，體積為2d3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；金晶體的密度ρ＝＝，D項(xiàng)正確。 [綜合強(qiáng)化] 13．根據(jù)圖示，回答下列問(wèn)題： (1)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲(chǔ)氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖Ⅰ所示。該合金的化學(xué)式為_(kāi)___________________________________________________________________ __________________。 (2)葡萄糖與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應(yīng)生成磚紅色Cu2O沉淀。在1個(gè)Cu2O晶胞中(結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示)，所包含的Cu原子數(shù)目為_(kāi)_______；每個(gè)氧原子與________個(gè)銅原子配位。 (3)硒化銣晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖Ⅲ所示。每個(gè)晶胞中包含________個(gè)Rb2Se單元，其中Se2－周?chē)c它距離最近且相等的Rb＋的數(shù)目為_(kāi)_______。 答案　(1)LaNi5　(2)4　4　(3)4　8 解析　(1)每個(gè)晶胞中含有La為8＝1個(gè)，Ni為1＋8＝5個(gè)，該合金的化學(xué)式為L(zhǎng)aNi5。 (2)圖Ⅱ中每個(gè)晶胞中含有黑球代表的微粒為4個(gè)，白球代表的微粒為1＋8＝2個(gè)，由組成Cu2O知黑球代表Cu原子，白球代表氧原子，每個(gè)氧原子(白球)周?chē)?個(gè)Cu原子(黑球)。 (3)每個(gè)晶胞中含有Rb＋8個(gè)，即白球8個(gè)；每個(gè)晶胞中含有Se2－為6＋8＝4個(gè)，即黑球4個(gè)，所以每個(gè)晶胞中含有4個(gè)Rb2Se單元；Se2－周?chē)c它距離最近且相等的Rb＋的離子數(shù)目為8個(gè)。 14．(1)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為a＝0.446 nm。晶胞中K、I、O分別處于頂點(diǎn)、體心、面心位置，如圖所示。 ①K與O間的最短距離為_(kāi)_______ nm，與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。 ②在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于________位置，O處于________位置。 (2)某FexNy的晶胞如圖1所示，Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x－n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示，其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為_(kāi)_________________。 答案　(1)①0.315　12?、隗w心　棱心 (2)Fe3CuN 解析　(1)①K與O間的最短距離是面對(duì)角線的，即a nm＝0.446 nm≈0.315 nm。與K緊鄰的O共有12個(gè)。 (2)由題圖2可知更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物為Cu替代a位置Fe型，利用均攤法可得晶胞中各原子個(gè)數(shù)Cu：8＝1，F(xiàn)e：6＝3，N：1，故化學(xué)式為Fe3CuN。 15．(2017甘肅蘭州一中高三期中)(1)Na2O晶體的晶胞如圖甲所示，則圖中灰球代表的離子是________(填離子符號(hào))。 (2)金屬銅的晶胞如圖乙所示，此晶胞立方體的邊長(zhǎng)為a pm，Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為64，金屬銅的密度為ρ gcm－3，則阿伏加德羅常數(shù)NA＝________ mol－1(用含a、ρ的代數(shù)式表示)。 答案　(1)O2－　(2) 解析　(1)根據(jù)題圖甲所示晶胞結(jié)構(gòu)可以算出灰球的個(gè)數(shù)為8＋6＝4，黑球的個(gè)數(shù)為8，由于化合物的化學(xué)式為Na2O，則黑球代表的是Na＋，灰球代表的是O2－。 (2)題圖乙所示晶胞中含有銅原子的數(shù)目為8＋6＝4，則晶胞質(zhì)量為，該晶胞體積為(a10－10)3 cm3，則＝a310－30 cm3ρ gcm－3，故NA＝ mol－1。