Question

決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．

（1）富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽(yáng)能電池的應(yīng)用上具有非常光明的前途．富勒烯（C₆₀）的結(jié)構(gòu)如圖1，富勒烯C₆₀的晶體類(lèi)型為

 

；1mol富勒烯（C₆₀）中σ鍵的數(shù)目為

 

．
（2）CaF₂結(jié)構(gòu)如圖2所示，圖3為H₃BO₃晶體結(jié)構(gòu)圖（層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H₃BO₃分子通過(guò)氫鍵結(jié)合），Cu形成晶體的結(jié)構(gòu)如圖4所示．
①圖1所示的晶體中Ca²⁺的配位數(shù)為

 

；
②H₃BO₃晶體受熱熔化時(shí)，克服的微粒之間的相互作用力為

 

．
（3）銅晶體的堆積方式是

 

 （填序號(hào)），空間利用率為

 

．
A．簡(jiǎn)單立方   B．體心立方  C．六方最密堆積   D．面心六方最密堆積    E．ABAB…堆積方式     
F．ABCABC…堆積方式．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,金屬晶體的基本堆積模型

專(zhuān)題：

分析：（1）富勒烯（C₆₀）為分子，其晶體類(lèi)型為分子晶體；利用均攤法計(jì)算每個(gè)碳原子含有幾個(gè)σ鍵，從而計(jì)算1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目；
（2）Ca²⁺的配位數(shù)即Ca²⁺周?chē)�最近的氟離子的數(shù)目；H₃BO₃晶體構(gòu)成微粒為分子，融化時(shí)克服的是分子間作用力；
（3）根據(jù)結(jié)構(gòu)圖陪判斷同晶體類(lèi)型為面心六方最密堆積和ABCABC…堆積方式；計(jì)算銅原子的總體積與晶胞總體積的比值．

解答： 解：（1）富勒烯（C₆₀）為分子，其晶體類(lèi)型為分子晶體，每個(gè)碳原子含有的σ鍵個(gè)數(shù)為

3

2

，所以1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目=

3

2

N_A=90N_A，
故答案為：分子晶體；90N_A；
（2）①選取結(jié)構(gòu)圖頂點(diǎn)的Ca²⁺，其周?chē)�氟離子的數(shù)目為1×8=8，即晶體中Ca²⁺的配位數(shù)為8，故答案為：8；      
②H₃BO₃晶體構(gòu)成微粒為分子，融化時(shí)克服的是分子間作用力（或范德華力和氫鍵），故答案為：分子間作用力（或范德華力和氫鍵）；
（3）根據(jù)結(jié)構(gòu)圖陪判斷同晶體類(lèi)型為面心六方最密堆積和ABCABC…堆積方式；
該晶胞為面心立方，設(shè)晶胞立方體的邊長(zhǎng)為a，則晶胞面對(duì)角線為銅原子半徑的4倍，則銅原子半徑為

2 a

4

cm，則銅原子總體積為4×

4π

3

(

2 a

4

)3=0.24πa³cm³，晶胞體積為a³cm³，故空間利用率為

0.24πa3

a3

=74%，故答案為：DF；74%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查晶體類(lèi)型的判斷、晶胞計(jì)算、堆積類(lèi)型判斷以及空間利用率的計(jì)算，難度不大，應(yīng)熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)．