内容正文:
物质的聚集状态与晶体的常识
第3课时 关于晶胞的计算
1、粒子数目的计算——均摊法
体心:1
面心:
顶点:
棱边:
8
1
4
1
2
1
一、晶体化学式的确定
练习1:试计算钠、锌、金刚石晶胞中含有原子的数目
金刚石晶胞
一、晶体化学式的确定
一、晶体化学式的确定
2、确定化学式:晶胞中各类原子或离子数目的最简整数比
例:判断下列晶体的化学式及其数目
化学式为 。
A
B
化学式为 。
4个AB
4个XY2
。
X3Y
1、根据结构,写出下列物质的化学式:
A2B
A
B
对点训练
。
二、计算晶体密度
N:1个晶胞中化学式数目
单位换算: 1m=102cm=109nm=1012pm
单位换算: 1cm=107nm=1010pm
晶胞的边长为a pm
1、已知CsCl的摩尔质量为168.5gmol,其晶胞如图所示。
晶胞边长为a pm。阿伏伽德罗常数为NA,
则CsCl晶体的密度为 g/cm3
=a×10-10 cm
体积V= (a×10-10 )3 cm3
最后化简
顶点-Cs+ 中心-Cl﹣
典例分析
解:晶胞中含CsCl个数:1个
2、某氧化物超导材料钙钛矿晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为__________,已知正方体的边长为a pm,该晶体的摩尔质量为136 g·mol-1,则该晶体的密度可表示为__________g·cm-3。
CaTiO3
对点训练
3、 Cu2O的晶胞如图所示。晶胞边长为a pm。阿伏伽德罗常数为NA,Cu2O的摩尔质量为Mg/mol,则Cu2O晶体的密度为 g/cm3
2M×1030
aNA
对点训练
4、S与Cu形成化合物晶体的晶胞如图所示。已知该晶体的密度为a g·cm-3,则该晶胞的边长为___________pm。
对点训练
三、配位数
1.定义:
在晶胞中,与某个粒子距离最近且相等的其他粒子的个数,叫做这个粒子的配位数。
在左侧晶体中每个Ti周围与它距离最近且相等的Ti的个数为___
在右侧晶体中1个Co原子周围距离最近的O原子数目为___
四、原子半径和边长的关系
1.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。
棱长a = 2r
简单立方
2、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。
面对角线 = 4r
2
棱长a =2 r
体心立方
四、原子半径和边长的关系
3.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。
立方体对角线=4r
棱长a=4r/ 3
面心立方
四、原子半径和边长的关系
五、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)
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。
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
五、原子坐标参数
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?
x轴
y轴
z轴
五、原子坐标参数
五、原子坐标参数
2.特殊位置原子的坐标参数
金刚石晶胞
A
B
C
D
x轴
y轴
z轴
A(1/4,3/4,1/4)
B(3/4,1/4,1/4)
C(1/4,1/4,3/4)
D(3/4,3/4,3/4)
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
五、原子坐标参数
1、钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,已知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点为( ,0, ),则C点的原子坐标参数为________。
( , , )
2、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_________、__________。
3、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
$