化學(xué)晶體（課堂PPT）

1、.1晶胞中粒子的位置晶胞中粒子的位置 高考考點(diǎn)高考考點(diǎn) 單個(gè)離子的數(shù)目單個(gè)離子的數(shù)目 等距離離子的數(shù)目等距離離子的數(shù)目 粒子間可能構(gòu)成的空間圖形粒子間可能構(gòu)成的空間圖形 .3氯化銫晶胞質(zhì) 點(diǎn) 分 析氯化銫晶體綜合運(yùn)用 氯化鈉晶體質(zhì) 點(diǎn) 分 析氯化鈉晶胞晶 體 形 成.4Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+食鹽（

2、晶體）的形成食鹽（晶體）的形成以以離子鍵離子鍵結(jié)合結(jié)合可見(jiàn)：可見(jiàn)：在在NaClNaCl晶晶體中，鈉離子、體中，鈉離子、氯離子按一定的氯離子按一定的規(guī)律在空間排列規(guī)律在空間排列成立方體。成立方體。.5晶體中最小單元晶體中最小單元 晶胞晶胞相關(guān)認(rèn)識(shí)1234567812345678晶格晶格.6.7思考：氯化鈉晶體中鈉離子和氯思考：氯化鈉晶體中鈉離子和氯離子分別處于晶胞的什么位置？離子分別處于晶胞的什么位置？頂點(diǎn)和面心是頂點(diǎn)和面心是鈉鈉離子離子棱上和體心是棱上和體心是氯氯離子離子質(zhì)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)分分析析晶晶體體的的微微觀觀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)NaClNaCl.8食鹽的晶體結(jié)構(gòu)圖Na+Cl-315624154236思考：思

3、考：6.9與一個(gè)氯離子與一個(gè)氯離子相鄰最近且距相鄰最近且距離相等的氯離離相等的氯離子有多少個(gè)？子有多少個(gè)？食鹽的晶體結(jié)構(gòu)圖 距離是多少？距離是多少？( (圖示距離為圖示距離為a)a)思考：思考：a12 個(gè)個(gè)2a123456789101112aa?.10(2)(2)每個(gè)晶胞含鈉離子、氯離子的個(gè)數(shù)每個(gè)晶胞含鈉離子、氯離子的個(gè)數(shù)頂點(diǎn)占頂點(diǎn)占1/81/8；棱占；棱占1/41/4；面心占；面心占1/21/2；體心占；體心占1 1 氯離子：氯離子：鈉離子：鈉離子：4621881411241晶晶體體的的微微觀觀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)NaClNaCl計(jì)計(jì)算算方方法法.11.12CsClCsCl晶體的形成晶體的形成 思考思考

4、 氯化銫氯化銫晶體中晶體中氯離子氯離子和銫離和銫離子分別子分別處于晶處于晶胞的什胞的什么位置？么位置？ 14頁(yè)頁(yè).13銫離子銫離子 氯離子氯離子 思考：氯化思考：氯化銫晶體中氯離銫晶體中氯離子和銫離子分子和銫離子分別處于晶胞的別處于晶胞的什么位置？什么位置？對(duì)每個(gè)小立方體而對(duì)每個(gè)小立方體而言，若銫離子位于言，若銫離子位于頂點(diǎn)，則氯離子位頂點(diǎn)，則氯離子位于體心，反之依然于體心，反之依然氯化銫晶體氯化銫晶體.14 CsClCsCl晶體晶體1 1、每個(gè)晶胞含銫離子、每個(gè)晶胞含銫離子、氯離子的個(gè)數(shù)？氯離子的個(gè)數(shù)？銫離子：銫離子：1 1個(gè)個(gè) ；氯離子：；氯離子：1 1個(gè)個(gè)2 2、與銫離子等距離且最近的、

5、與銫離子等距離且最近的銫離子、氯離子各有幾個(gè)？銫離子、氯離子各有幾個(gè)？銫離子：銫離子：6 6個(gè)；個(gè)； 12頁(yè)頁(yè)氯離子：氯離子：8 8個(gè)個(gè).1512345 560左右左右上下上下 前后前后.161230465 5.171 23 45 68 78 中學(xué)教材上圖示的中學(xué)教材上圖示的NaClNaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。得到完美晶體。NiONiO晶體結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)與NaClNaCl相同，相同，NiNi2 2與鄰近與鄰近的的O O2-2-核間距為核間距為a a1010-8 -8 ，計(jì)算，計(jì)算NiONiO晶體密度（已知晶體密度（已知NiONiO摩爾質(zhì)量為摩爾質(zhì)量

6、為74.7gmol74.7gmol-1-1) )解：解：在該晶體中最小正方體中所含的在該晶體中最小正方體中所含的NiNi2+2+、O O2 2個(gè)數(shù)均為個(gè)數(shù)均為: :即晶體中每個(gè)小正方體中平均含有即晶體中每個(gè)小正方體中平均含有1/21/2個(gè)個(gè)NiO.NiO.其質(zhì)量為其質(zhì)量為: :而此小正方體體積為而此小正方體體積為(a(a1010-8-8) )3 3故故NiONiO晶體密度為：晶體密度為：課 堂 練 習(xí) 題74.7g6.02102312（個(gè)）（個(gè)）124 18=74.7g6.02102312(a10-8)3g. -362.0a3=.18變式變式 (1)(1)NiONiO晶體結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)與NaC

7、lNaCl相同，設(shè)相同，設(shè)NiONiO的摩爾質(zhì)的摩爾質(zhì)量量M g/mol,M g/mol,密度為密度為g/mL,g/mL,阿伏加德羅常數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)為N NA A, ,求晶求晶胞中兩個(gè)距離最近的氧離胞中兩個(gè)距離最近的氧離子中心間的距離為多少子中心間的距離為多少cm?cm?解題思路：解題思路： （1 1）每個(gè)晶胞中含）每個(gè)晶胞中含NiONiO的個(gè)數(shù)（的個(gè)數(shù)（2 2）一個(gè)晶胞的質(zhì)量（一個(gè)晶胞的質(zhì)量（3 3）一個(gè)晶胞的體積（）一個(gè)晶胞的體積（4 4）晶胞）晶胞的邊長(zhǎng)（的邊長(zhǎng)（5 5）晶胞中任一個(gè)面對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的一半）晶胞中任一個(gè)面對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的一半.19(2)(2)天然的和大部分人工制備的天然的和大

8、部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在晶體都存在各種缺陷，例如在某種某種NiONiO晶體中就存在以下缺陷：晶體中就存在以下缺陷：一個(gè)一個(gè)NiNi2+2+空缺，另有兩個(gè)空缺，另有兩個(gè)NiNi2+2+被被兩個(gè)兩個(gè)NiNi3+3+所取代。其結(jié)果晶體仍所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中呈電中性，但化合物中NiNi和和O O的的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為樣品組成為NiNi0.970.97O,O,試計(jì)算該晶試計(jì)算該晶體中體中NiNi3+3+與與NiNi2+2+的離子數(shù)之比。的離子數(shù)之比。參考答案：參考答案： NiNi3+ 3+ ：NiNi2+2+6 6 ：919

9、1.20 本題命題角度較新穎，實(shí)際上難度不大，第（本題命題角度較新穎，實(shí)際上難度不大，第（2）題所提供的題所提供的Ni0.97O信息，實(shí)際上是一種信息，實(shí)際上是一種“平均化學(xué)平均化學(xué)式式”。盡管題給示意圖及題目敘述中提到了有。盡管題給示意圖及題目敘述中提到了有“Ni2+”空缺，但空缺，但“Ni0.97O”的平均化學(xué)式與所述的的平均化學(xué)式與所述的“空缺空缺”無(wú)關(guān)，它只是遵循著電中性原則，即由無(wú)關(guān)，它只是遵循著電中性原則，即由于摻雜多帶一個(gè)電荷的于摻雜多帶一個(gè)電荷的Ni3+代替了部分代替了部分Ni2+ ，才使，才使“NiO”變成了變成了“Ni0.97O”。 一題多解：一題多解：（ 1）由題意可得氧

10、化鎳中有許多由）由題意可得氧化鎳中有許多由4個(gè)個(gè)Ni2+和和4個(gè)個(gè)O2-相鄰且占據(jù)頂點(diǎn)的小立方體構(gòu)成，如圖所示：相鄰且占據(jù)頂點(diǎn)的小立方體構(gòu)成，如圖所示：此小立方體的每個(gè)此小立方體的每個(gè)Ni2+與與O2-均為均為8個(gè)小立方體共用個(gè)小立方體共用，因此小立方體擁有，因此小立方體擁有Ni2+與與O2-均為：均為：44/8=1/2，取取1 mol晶體，則含有晶體，則含有6.021023/(1/2)個(gè)小立方體。個(gè)小立方體。晶體密度晶體密度 = m/V=74.7g(a10-8cm)36.021023/(1/2)=62.0/a3 gcm-3。.21（2 2）0.97 mol0.97 mol的鎳離子的平均帶電量

11、為的鎳離子的平均帶電量為2 2，那么那么1 mol1 mol鎳離子的平均帶電量為鎳離子的平均帶電量為2/0.972/0.97，這是這是+2+2和和+3+3價(jià)的鎳離子的共同電量，由此價(jià)的鎳離子的共同電量，由此可列方程式。不同于上解的是，這種做法可列方程式。不同于上解的是，這種做法將將0.97 mol0.97 mol鎳離子化為鎳離子化為1 mol1 mol鎳離子來(lái)計(jì)算。鎳離子來(lái)計(jì)算。 設(shè)設(shè)1molNi1molNi中含中含NiNi2+ 2+ x molx mol，則含，則含NiNi3+3+（1-1-x x）molmol，根據(jù)電荷守恒：，根據(jù)電荷守恒： 2x+3(1-x)=2/0.972x+3(1-x

12、)=2/0.97 x=91/97 x=91/97 n ( N i n ( N i3 +3 +) n ( N i) n ( N i2 +2 +) = ( 1 -) = ( 1 -91/97)91/97=69191/97)91/97=691.22 法三：因?yàn)橹蟹ㄈ阂驗(yàn)橹蠳io.97ONio.97O中既有中既有+2+2價(jià)的離子又有價(jià)的離子又有+3+3價(jià)的鎳離子，所以可寫(xiě)成價(jià)的鎳離子，所以可寫(xiě)成xNiOyNi2O3xNiOyNi2O3的復(fù)的復(fù)合形式，該形式中很容易看出鎳離子的總和為合形式，該形式中很容易看出鎳離子的總和為x+2yx+2y，氧離子的總和為，氧離子的總和為x+3yx+3y，因此可列方程如，因此可列方程如下：下：x+2y=0.97x+2y=0.97鎳離子個(gè)數(shù)