高中化学晶体结构的有关计算答题技巧

微专题6晶体结构的分析与计算1．常见共价晶体结构的分析晶体晶体结构结构分析金刚石(1)每个C与相邻4个C以共价键结合，形成正四面体结构(2)键角均为109°28′(3)最小碳环由6个C组成且6个C不在同一平面内(4)每个C参与4个C—C的形成，C原子数与C—C数之比为1∶2(5)密度＝8×12 g·mol－1N A×a3 cm3(a为晶胞边长，N A为阿伏加德罗常数的值)SiO2(1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构(2)每个正四面体占有1个Si，4个“12O”，因此二氧化硅晶体中Si与O的个数比为1∶2(3)最小环上有12个原子，即6个O，6个Si(4)密度＝8×60 g·mol－1N A×a3 cm3(a为晶胞边长，N A为阿伏加德罗常数的值)SiC、BP、AlN (1)每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构(2)密度：ρ(SiC)＝4×40 g·mol－1N A×a3 cm3；ρ(BP)＝4×42 g·mol－1N A×a3 cm3；ρ(AlN)＝4×41 g·mol－1N A×a3 cm3(a为晶胞边长，N A为阿伏加德罗常数的值)2.常见分子晶体结构的分析晶体晶体结构结构分析干冰(1)每8个CO2构成1个立方体且在6个面的面心又各有1个CO2(2)每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个(3)密度＝4×44 g·mol－1N A×a3 cm3(a为晶胞边长，N A为阿伏加德罗常数的值)白磷密度＝4×124 g·mol－1N A×a 3 cm 3(a为晶胞边长，N A为阿伏加德罗常数的值)3.常见离子晶体结构的分析NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型晶胞配位数684F－：8；Ca2＋：4密度的计算(a为晶胞边长，N A为阿伏加德罗常数的值)4×58.5 g·mol－1N A×a3 cm3168.5 g·mol－1N A×a3 cm34×97 g·mol－1N A×a3 cm34×78 g·mol－1N A×a3 cm31．AB型化合物形成的晶体结构多种多样。

晶体结构知识汇总及解题方法技巧一、晶胞中质点得占有率在一个晶胞结构中出现得多个原子,并不就是只为这一个晶胞所独立,而就是为多个晶胞共用,所以每一个晶胞只能按比例分摊。

分摊得根本原则:晶胞任意位置上得原子如果就是被n 个晶胞所共有,则每个晶胞只能分得这个原子得n 1。

立方晶胞,顶点上得粒子占 棱上得粒子占 面上得粒子占 体心得粒子占二、常见晶胞分析1. NaCl 型⑴每个晶胞占有 个Na+, 个Cl-,即 个NaCl 粒子⑵每个Na ＋周围有 个Cl －,每个Cl －周围有 个Na ＋,与一个Na ＋距离最近且相等得Cl－围成得空间构型为 。

每个Na ＋周围与其最近且距离相等得Na ＋有 个。

⑶0、585g NaCl 晶体(0、01mol)含有 个晶胞。

⑷若已知Na+与Cl-得最短距离为a cm,则NaCl 晶体得密度为 。

2. CsCl 型⑴在CsCl 晶体中,每个Cs+周围与之最接近得且距离相等得Cs+有 个,每个Cs+周围与之最接近得且距离相等得Cl-有 个。

⑵每个晶胞占有 个CsCl 粒子。

3. 干冰型在干冰晶体中,每个CO2分子周围与之最接近得且距离相等得CO2分子有 个。

每个晶胞中含有 个CO2分子。

4. 金刚石型金刚石得网状结构中,,每个碳原子与其她4个碳原子等距离紧邻,含有由共价键形成得碳原子环,其中最小得环上有6个碳原子,每个碳原子上得任意两个C—C键得夹角都就是109°28′,其中C原子个数:C—C个数= 。

5.石英晶体在二氧化硅晶体中,一个硅原子与4个氧原子形成4个共价键,1个氧原子与2个硅原子形成2个共价键,故Si原子与O原子数目之比为。

实际上,该晶体就是由硅原子与氧原子按1:2得比例组成得立体网状晶体,没有单个分子存在。

在晶体中最小得环为十二元环,每个环占有6个Si原子与6个O原子。

6.石墨晶体结构石墨晶体就是一种混合型晶体,层内存在共价键,层间以范德华力结合,兼具有原子晶体、分子晶体得特征与特性。

晶胞计算技巧一、引言晶体结构的计算是固体物理和化学研究中的重要环节之一。

为了研究晶体的性质和行为，研究者经常需要进行晶胞计算。

晶胞计算是指通过计算机模拟和计算，研究晶体的结构和性质。

在晶胞计算中，有一些技巧和方法可以帮助我们更好地进行计算和分析。

本文将介绍一些常用的晶胞计算技巧。

二、晶胞的生成与优化在晶体结构计算中，首先要生成晶胞。

晶胞的生成可以通过实验测量得到，也可以通过计算方法来得到。

一种常用的计算方法是通过密度泛函理论（DFT）来计算晶胞的结构。

在生成晶胞后，还需要对晶胞进行优化。

晶胞的优化可以通过分子动力学模拟来实现，通过调整晶格参数和原子位置，使得晶胞能量达到最低。

三、晶胞的对称性分析晶胞的对称性分析可以帮助我们更好地理解和描述晶体的结构。

在晶胞计算中，可以通过对晶胞的对称性进行分析，得到晶体的空间群和点群。

晶体的空间群和点群描述了晶体中原子的排列方式和对称性。

通过对晶胞的对称性分析，我们可以得到关于晶体结构的更多信息。

四、电子结构计算在晶胞计算中，电子结构计算是一个重要的步骤。

电子结构计算可以通过密度泛函理论（DFT）来实现。

通过DFT计算，可以得到晶体的能带结构、态密度和电子密度等信息。

这些信息可以帮助我们研究晶体的导电性、磁性和光学性质等。

五、声子计算声子计算是晶胞计算中的另一个重要内容。

声子计算可以用来研究晶体的振动性质。

在声子计算中，可以计算晶体的声子能谱、声子态密度和声子热容等。

这些信息对于研究晶体的热传导和热膨胀等性质非常重要。

六、缺陷和表面计算在晶体中，常常存在各种缺陷和表面。

研究晶体的缺陷和表面性质对于理解晶体的性质和行为非常重要。

在晶胞计算中，可以通过引入缺陷和表面来研究晶体的性质。

通过计算和模拟，可以研究缺陷的形成和扩散机制，以及表面的催化性能和吸附性能等。

七、后处理和可视化在晶胞计算中，后处理和可视化是一个重要的环节。

通过后处理和可视化，可以对计算得到的数据进行分析和展示。

晶体结构解题方法技巧晶体结构类习题最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。

解答这类习题首先要明确一个概念：由晶胞构成的晶体，其化学式不是表示一个分子中含有多少个原子，而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数，即各类原子的最简个数比。

解答这类习题，通常采用分摊法，在一个晶胞结构中出现的多个原子，这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有，而是为多个晶胞所共有，那么，在一个晶胞结构中出现的每个原子，这个晶胞能分摊到多少比例呢。

这就是分摊法。

分摊法的根本目的就是算出一个晶胞单独占有的各类原子的个数。

分摊法的根本原则是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x。

下面对立方晶胞进行详细分析。

下图1就表示一个立方晶胞。

在图中，原子可以位于它的顶点，也可以位于它的棱上，还可以在它的面上(不含棱)，当然，它的体内也可以有原子；图2是这种晶胞进行堆积的情况，图3是图2的单图。

从这些图可以看出：(1)每个顶点被8个晶胞共有，所以晶胞对自己顶点上的每个原子只占1/8份额；(2)每条棱被4个晶胞共有，所以晶胞对自己棱上的每个原子只占1/4份额；(3)每个面被2个晶胞共有，所以晶胞对自己面上(不含棱)的每个原子只占1/2份额；(4)晶胞体内的原子不与其它晶胞分享；透过以某个顶点为中心的三维坐标系后可以清楚的看到：(5)每个顶点是被8个晶胞的6条棱共享，6条棱包括X轴上的二条、Y轴上的二条和Z轴上的二条；(6)每个顶点也被这6条棱构成的12个晶胞面共享，这12个面包括XY平面内的4个面、YZ平面内的4个面和ZX平面内的4个面；分摊法的本意不只是把原子分摊到晶胞，还可以把原子分摊到棱或面，例如：根据上面第(5)条，结论：棱对自己每个顶点占的份额是1/6；根据上面第(6)条，结论：面对自己每个顶点占的份额是1/12；同样，分摊法也不只是对原子进行分摊，还可以把棱分摊到面或把面分摊到棱，等等。

一．晶体常识
1 ．晶体与非晶体比较
2 ．获得晶体的三条途径
①熔融态物质凝固。

②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。

③溶质从溶液中析出。

3 ．晶胞
晶胞是描述晶体结构的基本单元。

晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。

4 ．晶胞中微粒数的计算方法 —— 均摊 法
如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。

中学中常见的晶胞为立方晶胞
立方晶胞中微粒数的计算方法如下：
注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状
二．四种晶体的比较
晶体熔、沸点高低的比较方法
（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。

金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。

（2）原子晶体
由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高．如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅
（3）离子晶体
一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。

（4）分子晶体
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。

②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。

③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高。

④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。

（5）金属晶体
金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。

三．几种典型的晶体模型。

高中化学晶体结构计算题详解高中化学中，晶体结构计算题是一个重要的考点。

这类题目要求学生根据给定的晶体结构图或者晶体的化学式，计算出晶体中各种离子的个数以及离子的配位数。

这类题目对于学生来说可能有一定的难度，但只要掌握了一些基本的计算方法和技巧，就能够轻松解答。

首先，我们来看一个具体的例子。

假设有一种晶体，化学式为AB2C3，其中A为阳离子，B和C为阴离子。

题目要求计算出晶体中A、B、C离子的个数以及它们的配位数。

首先，我们需要知道晶体中各种离子的个数与它们的化学式有关。

在这个例子中，化学式为AB2C3，意味着每个A离子与2个B离子和3个C离子结合。

因此，我们可以得出以下结论：A离子个数 = B离子个数 / 2 = C离子个数 / 3接下来，我们需要计算出晶体中各种离子的配位数。

配位数是指一个离子周围被其他离子或原子包围的个数。

在晶体中，每个离子都会被周围的离子或原子包围，因此我们可以通过计算每个离子周围的离子或原子个数来得到配位数。

在这个例子中，A离子的配位数等于与之相连的B离子和C离子的个数之和。

同样地，B离子的配位数等于与之相连的A离子和C离子的个数之和，C离子的配位数等于与之相连的A离子和B离子的个数之和。

通过以上的分析，我们可以得出以下结论：A离子配位数 = B离子个数 + C离子个数B离子配位数 = A离子个数 + C离子个数C离子配位数 = A离子个数 + B离子个数通过这个例子，我们可以看出晶体结构计算题的一些考点。

首先，我们需要根据化学式确定各种离子的个数。

其次，我们需要计算出各个离子的配位数。

这些计算都需要基于化学式和晶体结构图进行推导和分析。

在解答这类题目时，我们还可以运用一些技巧来简化计算过程。

例如，如果化学式中的离子有共同的倍数关系，我们可以通过简单的比例计算来得到各个离子的个数。

另外，我们还可以通过观察晶体结构图中的对称性来推断离子的配位数。

总结起来，高中化学晶体结构计算题是一个重要的考点。

高中化学晶体结构计算题解题技巧在高中化学学习中，晶体结构计算题是一个重要的考点。

这类题目通常要求我们根据已知的晶体结构信息，计算出晶体的各种性质或者推导出其他相关的结论。

这种题目需要我们熟练掌握晶体结构的相关知识，并且掌握一些解题技巧，下面我将介绍一些解题的技巧和方法。

首先，我们需要了解晶体结构的基本概念和特点。

晶体是由一定数量的原子、离子或分子按照一定的规则排列而成的固体。

晶体结构的计算题通常涉及到晶体的晶胞参数、晶体的原子位置、晶体的晶格类型等方面的内容。

在解题过程中，我们需要根据题目给出的信息，确定晶体的晶胞参数和原子位置，然后根据这些信息进行计算。

其次，我们需要掌握一些常用的计算方法和公式。

在解题过程中，我们可以利用晶胞参数和原子位置来计算晶体的各种性质，比如晶体的密度、晶胞的体积等。

在计算晶胞的体积时，我们可以利用晶胞的晶格类型和晶胞参数来计算。

对于立方晶格，晶胞的体积可以通过边长的立方来计算；对于其他类型的晶格，我们可以利用晶胞参数中的长度和夹角来计算晶胞的体积。

此外，我们还可以利用晶胞参数和原子位置来计算晶体的密度。

晶体的密度可以通过晶胞的质量和体积来计算，而晶胞的质量可以通过晶胞中的原子质量和原子数目来计算。

另外，我们还需要注意一些常见的解题技巧。

在解题过程中，我们可以通过观察晶体的结构特点来得到一些有用的信息。

比如，如果题目给出了晶体的晶格类型和晶胞参数，我们可以通过观察晶胞的对称性来判断晶体的结构类型。

在计算晶胞的体积时，我们可以利用晶体的结构特点来简化计算过程。

比如，对于面心立方晶格，我们可以利用晶胞的体积和原子数目的关系来计算晶体的密度。

此外，我们还可以通过观察晶体的结构特点来判断晶体的稳定性和性质。

比如，如果题目给出了晶体的晶胞参数和原子位置，我们可以通过观察晶体的键长和键角来判断晶体的稳定性和化学性质。

最后，我们还需要进行一些实际的计算和推导。

在解题过程中，我们可以利用已知的晶体结构信息，通过计算和推导来得到一些新的结论。