晶体结构中几个难点问题的解题策略

陈鹏 刘诗瑶

摘要： 结合自身教学经验及部分试题，从晶体化学中典型的晶胞模型和堆积模型出发，介绍晶体结构中的配位数、晶胞平移时原子位置判断、填隙类型判断及空隙占有率计算等几个重难点问题的解题策略，有助于引导学生从微观上辨析晶体结构以及快速、准确地解题。

关键词： 晶体结构; 晶胞计算; 解题策略

文章编号： 1005-6629（2021）12-0082-05

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

随着新高考改革的进行，结构化学知识逐渐成为多数省份高考的必考内容。结构化学中的新情境问题层出不穷，逐渐从初期的记忆作答过渡到要求学生能从宏观和微观相结合的视角分析与解决问题[1]。近年来，全国卷和部分省市高考题、模拟题中均设置了晶体结构相关的新情景问题。

分析这些高考题发现，除了配位数作为高频考点出现外，晶胞平移后原子位置判断、晶胞空隙等问题也逐渐出现在考题中。复杂的晶体结构图中，判断原子位置、空隙类型和空隙占有率需要较高的空间想象能力，这对于高中生而言有较大的困难。为试图解决这一难题，笔者通过一些题目示例介绍以晶体化学式计算为核心的问题解决策略。

1 均摊计算和化学式计算并行的配位数判断

1.1 借用晶胞的均摊计算判断立方晶胞中原子配位数

立方晶胞中，某一原子（离子或分子）的配位原子（离子或分子）一般在晶胞的某些特定位置，晶胞中特定位置的数目学生是比较清楚的。比如晶胞顶点数为8，面心数为6，棱心数为12。……