晶体的结构例举(高中化学奥赛初赛)

现吨市安达阳光实验学校晶体结构【竞赛要求】晶胞。

原子坐标。

晶格能。

晶胞子数或分子数的计算及化学式的关系。

分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。

配位数。

晶体的堆积与填隙模型。

常见的晶体结构类型，如NaCl、CsCl、闪锌矿（ZnS）、萤石（CaF2）、石、石墨、硒、冰、干冰、尿素、金红石、钙钛矿、钾、镁、铜。

点阵的基本概念。

晶系。

宏观对称元素。

十四种空间点阵类型。

1、什么是点阵？什么是结构基元？什么是晶胞？什么是素晶胞、复晶胞？什么是正当晶胞？什么是晶格？什么是晶格能？十四种空间点阵类型有哪些？2、晶体的7个晶系及其特征对称元素。

平行六面体的6种晶胞。

3、画出各种物质的晶胞，考虑阳离子作何种堆积，阴离子占据何种空隙。

CaF2 NaCl CsCl ZnS(立方六方) CdCl2 CdI2 NiAs TiO2 CaTiO34、画出各种物质的晶胞石石墨α-硒冰干冰钾镁铜5、晶体中常见的对称元素和对称操作有哪些？练习：一．（9分）下图所示为HgCl2和不同浓度NH3－NH4Cl反得到的两种含汞的化合物A和B的微观结构重复单元图。

1．写出A、B的化学式和B的生成反方程式；2．晶体A中，NH3、Cl的堆积方式是否相同，为什么？3．晶体A中Hg占据什么典型位置，占有率是多少 4．指出B中阴阳离子组成特点；5．比较A和B在水溶液中溶解性的大小。

二．（14分）钛酸锶是电子工业的重要原料，与BaTO3相比，具有电损耗低，色散频率高，对温度、机械变、直流偏场具有优良稳性。

因此可用于制备自动调节加热元件、消磁元器件、陶瓷电容器、陶瓷敏感元件。

制备高纯、超细、均匀SrTiO3的方法研究日益受到。

我国研究者以偏钛酸为原料常压水热法合成纳米钛酸锶，粒子呈球形，粒径分布较均匀，平均22nm。

已知SrTiO3立方晶胞参数a＝390.5pm。

1．写出水热法合成纳米钛酸锶的反方程式；2．SrTiO3晶体的结构可看作由Sr2＋和O2－在一起进行（面心）立方最密堆积（ccp），它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它们构成两种八面体空隙，一种由O2－构成，另一种由Sr2＋和O2－一起构成，Ti4＋只填充在O2－构成的八面体空隙中。

高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第6讲晶体结构【竞赛要求】晶胞。

原子坐标。

晶格能。

晶胞中原子数或分子数的计算及化学式的关系。

分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。

配位数。

晶体的堆积与填隙模型。

常见的晶体结构类型，如NaCl、CsCl、闪锌矿（ZnS）、萤石（CaF2）、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、尿素、金红石、钙钛矿、钾、镁、铜等。

点阵的基本概念。

晶系。

宏观对称元素。

十四种空间点阵类型。

分子的极性。

相似相溶规律。

分子间作用力。

范德华力。

氢键。

其他分子间作用力的一般概念。

【知识梳理】一、离子键理论1916 年德国科学家Kossel(科塞尔)提出离子键理论。

（一）离子键的形成1、形成过程以NaCl 为例：（1）电子转移形成离子Na－eˉ= Na+Cl + eˉ= Clˉ相应的电子构型变化：2s22p63s1 →2s22p6 ；3s23p5→3s23p6分别达到Ne 和Ar 的稀有气体原子的结构，形成稳定离子。

（2）靠静电吸引，形成化学键，体系的势能与核间距之间的关系如图所示：注：横坐标——核间距r 。

纵坐标——体系的势能V 。

纵坐标的零点——当r 无穷大时，即两核之间无限远时，势能为零。

下面来考察Na+和Clˉ彼此接近时，势能V的变化。

图中可见：r >r0时，随着r 的不断减小，正负离子靠静电相互吸引，V减小，体系趋于稳定。

r = r0时，V有极小值，此时体系最稳定，表明形成了离子键。

r < r0时，V 急剧上升，因为Na+和Clˉ彼此再接近时，相互之间电子斥力急剧增加, 导致势能骤然上升。

因此，离子相互吸引，保持一定距离时，体系最稳定，即为离子键。

2、离子键的形成条件（1）元素的电负性差要比较大 △X > 1.7，发生电子转移，形成离子键； △X < 1.7，不发生电子转移，形成共价键。

但离子键和共价键之间，并非严格截然可以区分的。

可将离子键视为极性共价键的一个极端，而另一极端为非极性共价键。

(1)γ-AgI和β-AgI晶体的导电性极差。其中γ-AgI晶体属立方晶体，其晶胞截面图如上所示。图中实心圆和空心圆分别表示Ag+和I－，a为晶胞边长。试指出和γ-AgI晶体的点阵型式和Ag+、I－各自的配位数（已知通常I－，Ag+的半径为100～150pm）。
(2)α-AgI晶体中，I－离子取体心立方堆积，Ag+填充在其空隙中。试指出α-AgI晶体的晶胞中，八面体空隙、四面体空隙各有多少？
(1)根据右图确定硼化镁的化学式。
(2)画出硼化镁的一个晶胞的透视图，标出该晶胞内、面、棱、顶角上可能存在的所有硼原子和镁原子（镁原子用大白球，硼原子用小黑球表示）。
16．石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，如图一所示，图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。
(1)试确定该晶胞的碳原子个数。
(1)图二给出了一个Li+沿c轴投影在A层上的位置，试在图上标出与该离子临近的其它六个Li+的投影位置。
(2)在LiC6中，Li+与相邻石墨六元环的作用力属何种键型？
(3)假想石墨每个六元环下都对应一个Li+，写出其化学式，画出晶胞图（c轴向上）。
18.处于氧离子组成的正八面体体心位置，但处于不同层中。
出反应方程式。
(2)写出LiNiO2正极的充电反应方程式。
(3)锂离子完全脱嵌时LiNiO2的层状结构变得不稳定，用铝离子取代部分镍离子形成LiNi1－yAlyO2，可防止锂离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用，为什么？
19．固体电解质是具有与强电解质水溶液的导电性相当的一类无机固体。这类固体通过其中的离子迁移进行电荷传递，因此又称为固体离子导体。固体电解质取代液体电解质，可以做成全固态电池及其它传感器、探测器等，在电化学、分析化学等领域的应用日益广泛。

全国高中化学竞赛专项训练—晶体结构提示：【初赛真题】选自98-08全国化学初赛试题，09暂无word版，望各选手自己收集整理【波波模拟】选自06-07胡波老师原创模拟题【冲刺模拟】选自2008化学岛第22届全国中学生化学竞赛（省级赛区）初赛模拟题冲刺【决赛真题】仅提供较简单的题目说明：1.本专项练习适用于2010年第24届全国初赛省级赛区；2.本资料为个人收集整理，均不为原创题；3.资料为个人所有，将不对外提供word版。

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—麦菊薇化学会至上2010.01.25【初赛要求】晶胞。

原子坐标。

晶格能。

晶胞中原子数或分子数的计算及化学式的关系。

分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。

配位数。

晶体的堆积与填隙模型。

常见的晶体结构类型，如NaCl、CsCl、闪锌矿（ZnS）、萤石（CaF2）、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、尿素、金红石、钙钛矿、钾、镁、铜等。

点阵的基本概念。

【初赛真题】第一题：（08第3题10分）X-射线衍射实验表明，某无水MgCl2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。

该晶体的六方晶胞的参数：a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。

1.以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层型结构的堆积方式。

（5分）2.计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。

（3分）3.假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg 2+离子，将是哪种晶体结构类型？（2分）第二题：(07第5题5分)1963年在格陵兰峡湾发现一种水合碳酸钙矿物。