常见晶体模型及晶胞计算(课堂PPT).ppt

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,1,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,2,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,3,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,4,2,4,(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,4,5,(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,6,（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,。,11,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？,7,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,。,8,8,4,4,8,4,12,8,3、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%,1,9,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,=8,2,10,六方最密堆积,（镁型,）,Mg、Zn、Ti,每个晶胞含,个原子,六方最密堆积的配位数,=12,2,11,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,4,12,面心立方最密堆积的空间占有率,=74%,13,堆积模型,采纳这种堆积的典型代表,空间利用率,配位数,晶胞,简单立方,Po（钋）,52%,6,体心立方,（钾型）,K、Na、Fe,68%,8,六方最密,（镁型）,Mg、Zn、Ti,74%,12,面心立方最密（铜型）,Cu,Ag,Au,74%,12,金属晶体的四种堆积模型对比,14,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。,15,（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,16,1、（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,17,2,、,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）,18,2,1,2,1,3,4,1,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,19,返,20,返,21,返,22,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,23,A,B,A,B,A,1,2,3,4,5,6,返,24,第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,25,A,B,C,A,A,B,C,返,26,