苏教版化学选修3离子键离子晶体

苏教版化学选修3离子键离子晶体内容摘要：

构模型 (如图 ) 每个 Cs＋周围有 8 个 Cl－，每个 Cl－周围有 8 个 Cs＋。 在每个 Cs＋周围最近的等距离 ( 设为 3 a / 2) 的 Cl－有 8个，在每个 Cs＋周围最近的等距离 ( 必为 a ) 的 Cs＋有6 个 ( 上、下、左、右、前、后 ) ， 在每个 Cl－周围最近的等距离的 Cl－亦有 6 个。 晶胞中 Cl－个数 8 18＝ 1 ， Cs＋个数 1 1 ＝ 1 ， 即 C s C l 的一个晶胞代表一个 C s C l 单元。 (201 1 年常州高二检测 ) 如图是 CsCl 晶体的晶胞 ( 晶体中最小重复单元 ) ，已知晶体中两个最近的Cs＋核间距为 a cm ，氯化铯的相对分子质量为 M ，NA为阿伏加德罗常 数值，则氯化铯晶体的密度为( ) A.8 MNAa3 g c m－ 3 B.Ma38 NA g c m－ 3 C.MNAa3 g c m－ 3 D.Ma3NA g c m－ 3 例 2 【思路点拨】 一般依据关系式 “ M ＝ N A m a ” ( m a代表单个粒子或粒子组合的质量 ) 计算 m a 的值，再计算单个晶胞中所含粒子的数目及体积 V ，并借助公式： “ ρ ＝mV” 计算晶胞的密度，即晶体的密度。 【解析】 方法一：晶体的密度等于晶体的质量与晶体在该质量下的体积的比值 ( 即晶体的密度＝晶体的摩尔质量晶体的摩尔体积) ，据相对分子质量可知， 1 m ol C s C l 的质量为 M g ，故需求出 1 m ol C s C l 的体积。 因晶体是由晶胞构成的，而 1 个 C s C l 晶胞的体积为 a3 cm3。 因此，此题解题的关键是找出 1 m ol C s C l 晶体中的晶胞数目，由晶胞的示意图可知， 1 个晶胞中含 1 个 Cs＋和 1 个 Cl－，所以，在 1 m ol C s C l 晶体中含 NA个晶胞。 由此可得，晶体的密度为M g m ol－ 1a3cm3 NA m ol－ 1 ＝MNAa3 g c m－ 3。 方法二：一个晶胞的体积为 a3cm3， 若求出一个晶胞的质量 ， 则可以求出晶胞的密度 ， 也就是晶体的密度 (因为晶胞是晶体中最小的重复单元 )。 根据晶胞的结构示意图可知 ， 1个晶胞中含 1个 Cs＋ 和 1个 Cl－ ， 所以一个晶胞的质量也就是 1个 Cs＋ 和 1个Cl－ 的质量 ， 所以晶胞的质量为 Cs＋的摩尔质量N A＋Cl－的摩尔质量N A，即 C s C l 的摩尔质量N A＝MN A，因此也可得出晶体的密度。 【 答案 】 C 变式训练 2 右图为 NaCl晶胞的结构示意 图。 它向三维空间延伸得到完美晶体。 试回答： (1)一个 NaCl晶胞中有 ____个 Na＋ ，有 ____个 Cl－。 (2)一定温度下，用 X射线衍射法测得晶胞的边长为 a cm，求该温度下 NaCl晶体的密度。 (3)若 NaCl晶体的密度为 d g/cm3，则 NaCl晶体中 Na＋ 与 Na＋ 之间的最短距离是多少。 解析： 本题根据已知信息计算晶。