例谈解析晶体结构的几个问题

魏香三

摘要：晶体结构是高考化学的重要考点之一。针对晶体结构中的晶胞计算和晶胞粒子坐标等难点，分别通过典型题例对晶胞中粒子的个数、晶体的密度、粒子所占晶胞体积的百分率、粒子坐标等进行了分析，并提出了相关的教学建议。

关键词：晶体结构；晶胞计算；晶体密度；晶胞粒子坐标分析；教学建议

文章编号：1005–6629（2017）2–0081–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

2017年普通高等学校招生全国统一考试大纲已正式公布，“物质结构与性质”作为化学选考模块之一。“物质结构与性质”中的“晶体结构”既是重点，又是难点，学生往往对“晶胞结构的计算、晶胞中粒子的坐标分析”感觉束手无策。针对这个问题，下面以高考常见的题型为例进行分析，并提出相关的教学建议。

1 晶胞结构的计算

1.1 晶胞结构中的微粒个数

以立方晶胞为例，常见有简单立方晶胞、体心立方晶胞和面心立方晶胞，根据均摊法来计算[1]。

简单立方晶胞中粒子个数：8×1/8=1

体心立方晶胞中粒子个数：8×1/8+1=2

面心立方晶胞中粒子个数：8×1/8+6×1/2=4

1.2 常见晶胞中粒子的配位数

1.3 晶体密度的计算

①计算出1个晶胞中粒子个数：n

②推算出1mol晶胞中含粒子的物质的量：n mol

（M：晶體的摩尔质量，V：1个晶胞的体积）

例1 （2014年全国新课标Ⅰ卷第37题）[化学-选修3：物质结构与性质]早期发现的一种天然准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种元素组成。回答下列问题：

（3）新制备的Cu（OH）2可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O。Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有 个铜原子。……