晶体空间利用率计算.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,*,晶体空间利用率的计算,1,晶胞中微粒数目的计算,晶胞中的不同位置的微粒是被一个或几个相邻晶胞分享的，因此一个晶胞所包含的实际内容是“切割”以后的部分,计算方法：切割法,2,氯化钠晶体,面心,体心,棱上,顶点,氯离子,钠离子,思考：,氯化钠晶体中钠离子和氯离子分别处于晶胞的什么位置？,3,4,5,方法小结,(,对于立方体结构,),位于,顶点,的微粒，晶胞完全拥有其,1/8,。,位于,面心,的微粒，晶胞完全拥有其,1/2,。,位于,棱上,的微粒，晶胞完全拥有其,1/4,。,位于,体心,上的微粒，微粒,完全属于,该晶胞。,6,NaCl,晶胞,CsCl,晶胞,计算：,NaCl,晶胞、,CsCl,晶胞中含有的阴、阳离子数目分别是多少？,钠离子：,1,121/4,4,氯离子：,8 1/8,61/2,4,铯离子：,1,氯离子：,8 1/8,1,7,例题分析：,如图所示的晶体结构是一种具有优良的压电、铁电、光电等功能的晶体材料的晶胞。晶体内与每个“,T,”紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是（各元素所带的电荷均已略去）,O,原子,Ti,原子,Ba,原子,8,例题解析：,化学式为：,BaTiO,3,Ba,：,1,1,Ti,：,8,(1/8),O,：,12,(1/4),O,原子,Ti,原子,Ba,原子,9,2,：,某离子晶体晶胞结构如图所示，,X,位于立方体的顶点，,Y,位于立方体的中心。试分析：,（,1,）在一个晶胞中有,个,X,，,个,Y,，所以,该晶体的化学式为,_,（,2,）晶体中距离最近的,2,个,X,与一个,Y,所形成的夹角,XYX,角度为,_,（填角的度数）,课堂练习,1/2,1,XY,2,109.5,10,3.,现有甲、乙、丙、丁四种晶胞，可推知甲晶体中与的粒子个数比为,；乙晶体 的化学式为,；丙晶体的化学式为,；丁晶体的化学式为,。,A,B,C,D,F,E,Z,X,Y,1:1,DC,2,或,C,2,D,EF,或,FE,XY,2,Z,甲,乙,丙,丁,11,4.,上图甲、乙、丙三种结构单元中，金属原子个数比为,。,甲 乙 丙,1:2:3,乙晶胞中所含金属原子数为,81/8+61/2=4,晶胞中所含金属原子数为,121/6+21/2+3=6,12,二、空间利用率的计算,1,、空间利用率：,指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。,球体积,空间利用率,=,100%,晶胞体积,（,1,）计算晶胞中的微粒数,2,、空间利用率的计算步骤：,（,2,）计算晶胞的体积,13,1.,简单立方堆积,立方体的棱长为,2r,，球的半径为,r,2r,过程：,1,个晶胞中平均含有,1,个原子,V,球,=,V,晶胞,=,（,2r,）,3,=8r,3,空间利用率,=,=52%,三、金属晶体空间利用率计算,14,2,、体心立方堆积,a,b,空间利用率,=,a,15,3,、六方最密堆积,s,2r,h,2r,2r,=74%,空间利用率,=,s,h,16,4,、面心立方最密堆积,4r,a,=74%,空间利用率,=,17,堆积方式,晶胞类型,空间利用率,配位数,实例,面心立方,【,堆积方式及性质小结,】,简单立方,体心立方,六方堆积,面心立方,六方,体心立方,简单立方,74%,74%,68%,52,12,12,8,6,Cu,、,Ag,、,Au,Mg,、,Zn,、,Ti,Na,、,K,、,Fe,Po,18,二、晶体密度的计算,1,、空间利用率：,指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。,晶胞质量,晶体密度,=,100%,晶胞体积,（,1,）晶胞质量,=M,N,A,晶胞微粒数（,M,为摩尔质量）,2,、空间利用率的计算步骤：,（,2,）计算晶胞的体积,=a3(a,为边长）,19,