晶体结构的分析与计算解题技巧--高考化学考前三个月速记清单.docx

晶体结构的分析与计算解题技巧
——高考化学考前三个月速记清单

一、判断晶胞结构
1.离子晶体晶胞
晶体类型NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型晶胞
配位数684F-：8
Ca2+：4粒子数目晶胞中含有4个Na+和4个Cl-晶胞中含有1个Cs+和1个Cl-晶胞内含有4个S2-和4个Zn2+晶胞中含有4个Ca2+和8个F-金属晶体堆积模型
堆积模型晶胞模型配位数晶胞中粒子个数晶胞棱长与半径关系简单立方堆积61体心立方堆积82面心立方堆积124六方最密堆积122原子晶体晶胞
晶体类型金刚石型石英（SiO2）型SiC、BN、AlN等晶胞结构分析每个碳原子与周围4个碳原子形成正四面体结构，最小碳环由6个碳原子组成，不在同一平面内，每个碳原子被12个六元环共用，每个晶胞含8个C原子，C原子个数与C-C键个数比为1∶2。每个Si原子与4个O原子形成共价键，每个O原子被2个硅氧正四面体共用，晶体中Si与O原子个数比为1∶2，最小环上有12个原子（6个O原子和6个Si原子），每个晶胞含有8个Si原子和16个O原子。每个原子与另外4个不同原子形成正四面体结构，每个晶胞中含有各4个不同原子，1mol晶体中含有的共价键数目为4NA分子晶体结构模型（以干冰为例）

CO2分子位于立方体晶胞的顶点和面心，分子间只存在范德华力，不存在氢键。每个晶胞有4个CO2分子，共12个原子，每个CO2分子周围有12个紧邻分子。
二、均摊法计算微粒数
1.晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个粒子分得的份额就是eq\f(1,n)。
2.方法
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算：

②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占eq\f(1,3)。
晶胞为六棱柱时，顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒依次被6、3、4、2个六棱柱所共有，即顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒分别有eq\f(1,6)、eq\f(1,3)、eq\f(1,4)、eq\f(1,2)属于该六棱柱。
审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶胞结构”，若是分子结构，其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定，且原子个数可以不互质(即原子个数比可以不约简)。
三、进行晶体相关计算
1.微粒间距离的计算方法

晶胞密度的有关计算
（1）晶胞参数与晶胞密度的关系

（2）晶胞中的几组几何公式(设棱长为a)
①面对角线长＝eq\r(2)a。
②体对角线长＝eq\r(3)a。
③4r＝eq\r(3)a(r为原子半径)。
④4r＝eq\r(2)a(r为原子半径)。
（3）空间利用率的计算方法
①空间利用率：指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。空间利用率＝eq\f(球体积,晶胞体积)×100%。
②空间利用率的计算步骤：首先计算晶胞中的粒子数；再计算晶胞的体积。
（4）原子坐标与投影图
①确定晶胞中原子坐标的方法
晶胞中的任意一个原子的中心位置均可用3个分别≤1的数在立体坐标系中表示出来，如下图所示。
②投影问题解题技巧
晶体投影问题本质上是把三维空间晶体结构中的微粒投影到二维平面上。解此类题的关键：
a.要弄清是沿着什么方向进行投影。
b.投影的时候，是否存在着不同层微粒的相互重叠。
c.明确不同位置的投影和三维空间中的微粒如何一一对应。
d.求微粒间距离时要注意投影在同一平面，微粒不一定在同一平面。