精美的晶体模型及晶胞计算课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,常见晶体模型及晶胞计算,晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。,晶胞,描述晶体结构的基本单元,简单立方,体心立方,面心立方,三种典型立方晶体结构,常见晶体模型及晶胞计算晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看,晶胞中微粒的计算方法,均摊法,原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被,n,个图形晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额是,1/n,。,（,1,）长方体（立方体）,：,（,2,）非长方体（非立方体）：,视具体情况分析。,N=N,顶角,1/8+N,棱上,1/4+N,面上,1/2+N,体内,晶胞中微粒的计算方法均摊法原则：晶胞任意位置上的一个原子,在每个,CO,2,周围等距离且相距最近,的,CO,2,共有,个,。,在每个小立方体中平均分摊到的,CO,2,分子数为：,个,干冰晶体结构,12,(81/8+61/2)=4,8,个,CO,2,分子位于立方体顶点,6,个,CO,2,分子位于立方体面心,分子晶体,晶胞为面心立方体,在每个CO2周围等距离且相距最近在每个小立方体中平均分摊到的,冰的结构模型中，每个水分子与相邻的,个水分子以氢键相连接，含,1 mol H,2,O,的冰中，最多可形,mol“,氢键”。,冰,4,2,冰的结构模型中，每个水分子与相邻的 个水分子以氢,(1),每个,Na,+,(,Cl,-,),周围等,距且紧邻的,Cl,-,(Na,+,),有,个,，,构成,，,Na,+,(Cl,-,),的,配位数为,。,6,正八面体,12,4,4,Cl,Na,+,NaCl,的晶体结构,简单立方体,6,1,1,NaCl,(2),每个,Na,+,周围等距且,紧邻的,Na,+,有,个,。,(3),每个晶胞中平均有,个,Na,+,，,个,Cl,-,，,故每个晶胞中含有,个“,NaCl”,结构单元；,N(,Na,+,),N(Cl,-,),=,化学为,。,(4),能否 把“,NaCl”,称为分子式？,离子晶体,4,(1)每个Na+(Cl-)周围等6正八面体1244ClN,(2),晶胞的边长为,acm,，,求,NaCl,晶体的密度。,=,M/N,A,晶胞所含粒子数,晶胞的体积,58.5 /N,A,4,a,3,（,1,）设,NaCl,晶胞的边长为,acm,，则晶胞中,Na,+,和,Cl,-,的最近距离（即小立方体的边长）为,cm,，则晶胞中同种离子的最近距离为,cm,。,(3),若,NaCl,晶体的密度为,g/cm,3,，则,NaCl,晶体中,Na,与,Na,+,间的最短距离是多少？,a/2,a/2,=,练习,(2)晶胞的边长为acm，求NaCl晶体的密度。=M/,（,1,）每个,Cs,+,(Cl,-,),周围等距且紧邻的,Cl,-,(Cs,+,),有,个，,Cs,+,(Cl,-,),的,配位数为,。,CsCl,的晶体结构,8,1,81/8=1,6,1,晶胞为体心立方体,8,（,2,）每个,Cs,+,(Cl,-,),周围,等距且紧邻的,Cs,+,(Cl,-,),有,个。,（,3,）每个晶胞中含,个,Cs,、含,个,Cl,，故每个晶胞中含有,个“,CsCl”,结构单元；,N(Cs,+,),N(Cl,-,),=,化学为,。,1,1,CsCl,思考：,NaCl,、,CsCl,同属,AB,型离子晶体，,NaCl,晶体中,Na,+,的配位数与,CsCl,晶体中,Cs,+,的配位数是否相等？,（1）每个Cs+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Cs+,CaF,2,的晶体结构,（,1,）,每个,Ca,2+,周围等距且紧邻的,F,-,有,个，,Ca,2+,配位数为,。,F,-,Ca,2+,（,2,）每个,F,-,周围等距且紧邻的,Ca,2+,有,个，,F,-,配位数为,。,（,3,）每个晶胞中含,个,Ca,2,、含,个,F,Ca,2,和,F,的个数比是,。,8,8,4,4,8,4,1,2,CaF2的晶体结构（1）每个Ca2+周围等距且紧邻的F-有,3,、金属晶体,:,简单立方堆积,唯一金属,钋,每个晶胞含,个,原子,简单立方堆积的配位数,=6,球半径为,r,正方体边长为,a,=2r,空间利用率,=,r=2/a,晶胞含有原子的体积,晶胞体积,100%,1,3、金属晶体:简单立方堆积 唯一金属钋 每个晶胞含,体心立方堆积,（钾型）,K,、,Na,、,Fe,每个晶胞含,个原子,体心立方堆积的配位数,=8,2,体心立方堆积（钾型）K、Na、Fe 每个晶胞含 个,六方最密堆积,（镁型,）,Mg,、,Zn,、,Ti,每个晶胞含,个原子,六方最密堆积的配位数,=12,2,六方最密堆积（镁型）Mg、Zn、Ti 每个晶胞含,面心立方最密堆积,（铜型,）,Cu,、,Ag,、,Au,面心立方堆积的配位数,=12,每个晶胞含,个原子,4,面心立方最密堆积（铜型）Cu、Ag、Au 面心立方堆积,面心,立方最密堆积的空间占有率,=74%,面心立方最密堆积的空间占有率 =74%,金属晶体的四种堆积模型对比,金属晶体的四种堆积模型对比,金刚石,原子晶体,该晶胞实际分摊到的碳原子数为,(4+6 1/2+8 1/8)=8,个。,金刚石原子晶体该晶胞实际分摊到的碳原子数为,（一）晶胞中微粒个数的计算，求化学式,（三）晶体的密度及微粒间距离的计算,小结：高考常见题型,（二）确定配位数,（一）晶胞中微粒个数的计算，求化学式（三）晶体的密度及微,1,、（,2013,江苏，,21A,（,1,）,元素,X,位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为,2,。元素,Y,基态原子的,3p,轨道上有,4,个电子。,X,与,Y,所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。,在,1,个晶胞中，,X,离子的数目为,。,该化合物的化学式为,。,4,ZnS,练习,1、（2013江苏，21A（1）X与Y所形成化合物晶体,2,、,Cu,单质的晶体的晶胞结构如下图。若,Cu,原子的半径是,r cm,，则,Cu,单质的密度的计算公式是,（用,N,A,表示阿伏伽德罗常数）,2、Cu单质的晶体的晶胞结构如下图。若Cu原子的半径是r c,2,1,2,1,3,4,1,体心：,1,面上：,1/2,顶点：,1/8,棱上：,1/4,立方晶胞中原子个数,2,4,3,7,6,1,8,5,返,2121341体心：1面上：1/2顶点：1/8棱上：1/4立,返,返,返,返,返,返,非密置层,A,1,4,3,2,1,3,6,4,2,A,5,密置层,配位数为,4,配位数为,6,返,非密置层A143213642A5密置层配位数为4配位数为6返,