新课标Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷、海南等地的高考真题中有一道选作题为选修3物质结构与性质内容,分值约为15分,其中最后一问一般考查晶胞的相关计算,这部分内容很难,很多同学对此不知如何下手,甚至放弃,但只要掌握技巧,此问题就能迎刃而解,今天小编为大家进行了总结。
1、要清楚几个基本的计算公式
:2、能用均摊法计算出晶胞中每种原子的个数。 *** 如下:
(1)顶点上的原子,被8个晶体所共用,对每一个晶体只提供1/8
(2)棱边上的原子,被4个晶体所共用,对每一个晶体只提供1/4
(3)面心上的原子,被2个晶体所共用,对每一个晶体只提供1/2
(4)体心上的原子,被1个晶体所共用,对每一个晶体只提供1
栗子:如下图,是某晶体最小的结构单元,试写出其化学式。
根据均摊法,得出:
化学式为xy3z。
3、得出晶胞中所含有的原子的个数。
4、根据题目要求,结合以上三点,计算所求的量如密度、空间利用率、晶胞参数等。
【好题演练】
1
(选自2016新课标Ⅱ)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____。
②若合金的密度为dg/cm3,晶胞参数a=________nm.
【解析】铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子,所以ICu>INi。
(4)①根据均摊法计算,晶胞中铜原子个数为61/2=3,镍原子的个数为81/8=1,则铜和镍的数量比为3:1。
②根据上述分析,该晶胞的组成为Cu3Ni,若合金的密度为dg/cm3,根据p=mV,则晶胞参数a=
nm。
【考点】晶胞的计算。
2
(选自2016新课标Ⅲ)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于 *** 微型激光器或太阳能电池的材料等。回答问题:
GaAs的熔点为1238℃,密度为gcm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________________,Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa gmol-1 和MAs gmol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏伽德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。
答案
3
CaO晶胞如图所示,CaO晶体中Ca2+的配 位数为______________,已知CaO晶体的密度为,用NA表示阿伏伽德罗常数,求晶胞中距离最近的两个钙离子之间的距离__________(用含、NA代数式表示)。
4
(选自2016海南)M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
该化合物的化学式为_______,已知晶胞参数a=0.542 nm,此晶体的密度为_______gcm–3。(写出计算式,不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)
答案
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