3.1.2晶胞 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第三章 第1节 物质聚集状态与晶体常识 物质的结构 和性质 第2课时 晶胞 1 02 晶胞的相关计算 计算3:晶胞中原子坐标参数 A B C D E F G H 1、一般以坐标轴所在立体图形的棱长为1个单位。 2、从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。 x轴 y轴 z轴 A(0,0,0) B(1,0,0) C(1,1,0) D(0,1,0) E(0,1,1) F(0,0,1) G(1,0,1) H(1,1,1) LOGO 02 晶胞的相关计算 x轴 y轴 z轴 A B C D E G H F I K J L A(0,0,0) B(0,1,0) C(1,1,0) D(1,0,0) I(0,1,1) J(0,0,1) K(1,0,1) L(1,1,1) 1 2 E(0, 1, ) F(1, 1, ) G(1, 0, ) H(0, 0, ) 1 2 1 2 1 2 一般以坐标轴所在立体图形的棱长为1个单位。 LOGO 02 晶胞的相关计算 体心立方 面心立方 x轴 y轴 z轴 M M( , , ) 1 2 1 2 1 2 x轴 y轴 z轴 A B C D E F A( 0 , , ) 1 2 1 2 B( , 0 , ) 1 2 1 2 C( 1 , , ) 1 2 1 2 D( , 1 , ) 1 2 1 2 E( , , 1 ) 1 2 1 2 F( , , 0 ) 1 2 1 2 LOGO 02 晶胞的相关计算 金刚石晶胞 A B C D A、B、C、D这4个原子在晶胞内什么位置？金刚石晶胞.mp4 x轴 y轴 z轴 LOGO 02 晶胞的相关计算 金刚石晶胞 A B C D 俯视 俯视图 A D x轴 y轴 z轴 y轴 x轴 C B 前左下 前右上 后右下 后左上 LOGO 02 晶胞的相关计算 金刚石晶胞 A B C D 正面图 A B z轴 x轴 C D A( , , ) 3 4 1 4 1 4 B( , , ) 1 4 1 4 3 4 C( , , ) 1 4 3 4 1 4 D( , , ) 3 4 3 4 3 4 LOGO 02 晶胞的相关计算 练习6.CaF2是工业生产的重要物质，其晶胞结构如图所示： 原子分数坐标可表示晶胞内部各原子的相对位置，已知A、B原子的分 数坐标如图所示，则C原子的分数坐标为(_____，____， )。 氟化钙晶胞.mp4 LOGO 02 晶胞的相关计算 练习7. 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，如图中原子1的坐标为 ，则原子2和3的坐标分别为_________、__________。 LOGO 02 晶胞的相关计算 练习8、某晶体的晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为__________。若该晶体中A原子和B原子的坐标分别为(0,0,0)、(0,0， )，则C原子的坐标为__________。 CuInSe2 LOGO 02 晶胞的相关计算 1、计算公式 ①先确定一个晶胞中微粒个数N（均摊法） ②再确定一个晶胞中微粒的总质量 ③最后求晶胞的密度 𝛒= = = = 计算晶胞棱长时，pm、nm与cm之间的换算： 1 pm＝10－12 m＝10－10cm， 1 nm＝10－9 m＝10－7 cm。 计算4:晶体密度的计算 LOGO 02 晶胞的相关计算 (1)简单立方晶胞 已知金属钋是简单立方堆积，钋原子半径为r cm，计算：钋晶胞棱长为a；钋的密度为ρ。 ①棱长a = 2r ②密度 r r LOGO 02 晶胞的相关计算 (2)面心立方晶胞 r 已知金属金是面心立方紧密堆积，金原子半径为r cm，计算：金晶胞棱长为a；金的密度为ρ。 ①面对角线 = 4r ②密度 棱长 LOGO 02 晶胞的相关计算 (3)体心立方晶胞 已知金属钾是体心立方紧密堆积,钾原子半径为r cm,请计算：钾晶胞棱长为a；金的密度钾的密度为ρ。 棱长 ①立方体对角线=4r ②密度 LOGO 02 晶胞的相关计算 例、金刚石晶胞结构如图所示，回答下列问题。 (1)一个金刚石晶胞中含有__________________个碳原子。 (2)已知晶胞参数为a pm，则金刚石的密度为_____________ g·cm－3。 (3)碳原子的半径为r，则a、r有什么关系？ 金刚石晶胞.mp4 LOGO 02 晶胞的相关计算 金刚石晶胞 A B C D 正面图 A B z轴 x轴 C D LOGO 02 晶胞的相关计算 练习.CaF2的晶胞为立方晶胞，结构如图所示： (1)CaF2晶胞中，Ca2＋的配位数为_____。 8 (2)“原子坐标参数”可表示晶胞内部各原子的相对位置，已知A、B两 点的原子坐标参数如图所示，则C点的原子坐标参数为(___，___， )。 LOGO 02 晶胞的相关计算 (3)晶胞中两个F－的最近距离为273.1 pm，用NA表示阿伏加德罗常数 的值，则晶胞的密度为____________________g·cm－3(列出计算式即可)。 LOGO 例：NaCl晶胞中，若两个距离最近的Na＋核间距为a nm，则晶体的密度ρ = _______ g·cm-3。 Na+ 晶胞的边长: 晶胞的体积: 晶胞的M: 4X58.5 g/mol ρ= 02 晶胞的相关计算 LOGO X射线管 铅板 晶体 1、测定晶体结构仪器、方法及原理 最常用的仪器是X射线衍射仪 03 晶体结构的测定 LOGO X射线衍射原理：单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。 03 晶体结构的测定 LOGO 衍射图 计算获得 晶胞形状和大小 分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型 原子在晶胞里的数目和位置 结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系 根据原子坐标，可以计算原子间的距离，判断哪些原子之间存在化学键,确定键长和键角，得出分子的空间结构。 03 晶体结构的测定 LOGO 　 8×＋6×＋4＝8 2r＝a pm，即r＝ a pm。 $$