有關(guān)晶胞計(jì)算專(zhuān)題PPT課件

1、平行六面體第第1頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)1243768 852 2213 34請(qǐng)看請(qǐng)看:1 1體心：體心：1面心：面心：1/2頂點(diǎn)：頂點(diǎn)：1/8棱邊：棱邊：1/41 1第第2頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)一、晶胞中粒子個(gè)數(shù)計(jì)算規(guī)律一、晶胞中粒子個(gè)數(shù)計(jì)算規(guī)律1.立方晶胞立方晶胞第第3頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)A+= 4 1/8=1/2 例1.下面晶胞中含有粒子個(gè)數(shù) B-A+B-= 4 1/8=1/2A與與B離子的個(gè)數(shù)比等于離子的個(gè)數(shù)比等于 該物質(zhì)化學(xué)式可該物質(zhì)化學(xué)式可表示為表示為:_ 1:1A B晶體化學(xué)式確定晶體化學(xué)式確定晶胞內(nèi)不同微粒的個(gè)數(shù)最簡(jiǎn)整數(shù)比晶胞內(nèi)不同微粒的個(gè)數(shù)最簡(jiǎn)整數(shù)比第第4頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)確定化學(xué)式確定

2、化學(xué)式A= 1B= 4 1/8=1/2第第5頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè) ABC確定化學(xué)式A= 4 1/4=1B= 8 1/8=1C= 1第第6頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)金剛石晶胞金剛石晶胞（1）C原子位于晶胞原子位于晶胞的哪些位置，分別有的哪些位置，分別有幾個(gè)？幾個(gè)？（2）實(shí)際含有原子）實(shí)際含有原子個(gè)數(shù)應(yīng)為？個(gè)數(shù)應(yīng)為？思考第第7頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè) 8 81/8 + 61/8 + 61/2 + 4 = 81/2 + 4 = 8金剛石晶胞金剛石晶胞（1）C原子位于晶胞原子位于晶胞的哪些位置，分別有的哪些位置，分別有幾個(gè)？幾個(gè)？（2）實(shí)際含有原子）實(shí)際含有原子個(gè)數(shù)應(yīng)為？個(gè)數(shù)應(yīng)為？思考第第8頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)第第9頁(yè)

3、頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè) 某晶胞結(jié)構(gòu)如某晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞中圖所示，晶胞中各微粒個(gè)數(shù)分別各微粒個(gè)數(shù)分別為：為： 銅銅_個(gè)個(gè) 鋇鋇_個(gè)個(gè) 釔釔_個(gè)個(gè) 氧氧_個(gè)個(gè)拓展練習(xí)拓展練習(xí)1：2317第第10頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)課堂檢測(cè)：課堂檢測(cè)：1.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好, 介電常數(shù)高介電常數(shù)高,在小型變?cè)谛⌒妥?壓器、話(huà)筒和擴(kuò)音器壓器、話(huà)筒和擴(kuò)音器 中都有應(yīng)用。其晶體中都有應(yīng)用。其晶體 的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖 所示。則它的化學(xué)式所示。則它的化學(xué)式 為（為（ ） A.BaTi A.BaTi8 8O O1212 B. BaTi B. BaTi4 4O O6 6 C. BaTi C. B

4、aTi2 2O O4 4 D. BaTiO D. BaTiO3 3BaTiOD第第11頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)2.現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種晶胞，可推知甲晶體中與的粒子個(gè)數(shù)比為現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種晶胞，可推知甲晶體中與的粒子個(gè)數(shù)比為；乙；乙晶體晶體 的化學(xué)式為的化學(xué)式為 ；丙晶體的化學(xué)式為；丙晶體的化學(xué)式為 ；丁晶體的化學(xué)；丁晶體的化學(xué)式為式為。ABCDFEZXY Y1:1DC2或C2DEF或FEXY2Z甲乙丙丁第第12頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)3、看圖寫(xiě)化學(xué)式：第第13頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)第第14頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)2.正六棱柱晶胞正六棱柱晶胞1/21/21/41/41/61/6面心：面心：（上、下）棱：（上、

5、下）棱：頂點(diǎn)：頂點(diǎn)： 中棱：中棱： 1/31/3第第15頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè) 例2.氫氣是重要而潔凈的能源，要利用氫氣作能源，必須安全有效地儲(chǔ)存氫氣。某種合金材料有較大的儲(chǔ)氫容量，其晶胞如圖所示。則這種合金的化學(xué)式為（ ）ALaNi6 B LaNi3 CLaNi4 D LaNi5D第第16頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)3.正三棱柱正三棱柱面心：面心：1/21/2（上、下）棱：1/41/4頂點(diǎn)：頂點(diǎn)：1/121/12 中棱：中棱： 1/61/6第第17頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)例3.某晶體的一部分如右圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是() A.3 9 4 B.1 4 2 C.2 9 4 D.3 8 4BA

6、AB BC C第第18頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)立方晶胞中各線(xiàn)段之間的關(guān)系如下：二、晶胞密度計(jì)算：V=a3第第19頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)1.已知金屬釙是簡(jiǎn)單立方堆積，釙原子半已知金屬釙是簡(jiǎn)單立方堆積，釙原子半徑為徑為r cm，計(jì)算：釙晶胞棱長(zhǎng)；釙的密度。，計(jì)算：釙晶胞棱長(zhǎng)；釙的密度。棱長(zhǎng)棱長(zhǎng)a = 2ra = 2r二、晶胞密度的求算二、晶胞密度的求算密度密度第第20頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)2.2.已知金屬已知金屬 鉀是體心立方緊密堆積鉀是體心立方緊密堆積, ,鉀原子半徑為鉀原子半徑為r cm,r cm,請(qǐng)計(jì)算：鉀晶胞棱長(zhǎng)；鉀的請(qǐng)計(jì)算：鉀晶胞棱長(zhǎng)；鉀的密度。密度。立方體對(duì)角線(xiàn)立方體對(duì)角線(xiàn)=4r=4r二、晶胞密度的

7、求算二、晶胞密度的求算棱長(zhǎng)棱長(zhǎng)a=4r/ 3a=4r/ 3密度密度第第21頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)4ra二、晶胞密度的求算二、晶胞密度的求算3、已知金屬金是面心立方緊密堆積，金原子半徑為r cm，計(jì)算：金晶胞棱長(zhǎng)；金的密度。第第22頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)3、已知金屬金是面心立方緊密堆積，金、已知金屬金是面心立方緊密堆積，金原子半徑為原子半徑為r cm，計(jì)算：金晶胞棱長(zhǎng)；金，計(jì)算：金晶胞棱長(zhǎng)；金的密度。的密度。面對(duì)角線(xiàn)面對(duì)角線(xiàn) = 4r= 4r二、晶胞密度的求算二、晶胞密度的求算2 2棱長(zhǎng)棱長(zhǎng)a =2 ra =2 r密度密度第第23頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)3331125.29)(2a5 .584cmgNacmm

8、olNmolgAA二、晶胞密度的求算二、晶胞密度的求算第第24頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)（1）利用均攤法計(jì)算該晶胞中含_個(gè)NaCl（2）若Na+和Cl-間的最近距離為0.5x10-8cm， 求：晶體的密度 拓展拓展4Na+Cl-第第25頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)例例5.如圖所示，如圖所示，CsCl晶體中最近的晶體中最近的Cs+之間之間距離為距離為s阿伏加德羅常數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)為NA摩爾質(zhì)量為摩爾質(zhì)量為M求晶體的密度求晶體的密度第第26頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)三、三、 晶胞中空間利用率的計(jì)算(1)簡(jiǎn)單立方：簡(jiǎn)單立方：空間利用率：空間利用率：(2r)(2r)3 34 4r r3 3/3/3= 52.36%= 52.3

9、6%微粒數(shù)為：微粒數(shù)為：8 81/8 = 11/8 = 1空間利用率空間利用率= =微粒數(shù)微粒數(shù)1 1個(gè)微粒體積個(gè)微粒體積 晶胞體積晶胞體積第第27頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)1.1.簡(jiǎn)單立方堆積簡(jiǎn)單立方堆積 立方體的棱長(zhǎng)為立方體的棱長(zhǎng)為2r2r，球的半徑為，球的半徑為r r2r過(guò)程：過(guò)程：1 1個(gè)晶胞中平均含有個(gè)晶胞中平均含有1 1個(gè)原子個(gè)原子V V球球= =334r%100晶胞球VVV V晶胞晶胞= =（2r2r）3 3=8r=8r3 3空間利用率空間利用率= =3343100%8rr=52%三、金屬晶體空間利用率計(jì)算三、金屬晶體空間利用率計(jì)算第第28頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)（2）體心立方：）體心立方：三

10、、三、 晶胞中空間利用率的計(jì)算空間利用率空間利用率= =微粒數(shù)微粒數(shù)* *1 1個(gè)微粒體積個(gè)微粒體積 晶胞體積晶胞體積a ：晶胞單位長(zhǎng)度：晶胞單位長(zhǎng)度 R ：原子半徑：原子半徑R Ra aa aR R3434 %68%100)3/4()3/4(2%100)3/4(23333RRaR空間利用率一個(gè)晶胞含原子數(shù)一個(gè)晶胞含原子數(shù) n = 2bcc第第29頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)(3 3）面心立方：）面心立方：微粒數(shù)：微粒數(shù)：8 81/8 + 61/8 + 61/2 = 41/2 = 4 空間利用率：空間利用率：三、三、 晶胞中空間利用率的計(jì)算空間利用率空間利用率= =微粒數(shù)微粒數(shù)* *1 1個(gè)微粒體積個(gè)微

11、粒體積 晶胞體積晶胞體積4X 43d23( d)32=74%空間利用率 =每個(gè)晶胞中含每個(gè)晶胞中含4個(gè)原子個(gè)原子a= d2100%2da第第30頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)拓展練習(xí)：已知銅晶胞是面心立方晶胞，該晶胞的邊長(zhǎng)為3.62 10-10m，每一個(gè)銅原子的質(zhì)量為1.055 10-25kg ，試回答下列問(wèn)題：（1）一個(gè)晶胞中“實(shí)際”擁有的銅原子數(shù)是多少？（2）該晶胞的體積是多大？（3）利用以上結(jié)果計(jì)算金屬銅的密度。解：解：（1）8 1/8+6 1/2=4（2）V=a3=(3.62 10-10m)3=4.74 10-29m3(3)=mV4 1.055 10-25kg 4.74 10-29m3=8.9 1

12、03 Kg/m3第第31頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)金晶體的晶胞是面心立方晶胞，金原子的直徑為金晶體的晶胞是面心立方晶胞，金原子的直徑為d d，用，用N NA A表示阿伏加德羅常數(shù)，表示阿伏加德羅常數(shù)，M M表示表示金的摩爾質(zhì)量。金的摩爾質(zhì)量。 (1)欲計(jì)算一個(gè)晶胞的體積，除假定金原子是鋼性小球外，還應(yīng)假定欲計(jì)算一個(gè)晶胞的體積，除假定金原子是鋼性小球外，還應(yīng)假定 。 (2)一個(gè)晶胞的體積是多少一個(gè)晶胞的體積是多少? (3)金晶體的密度是多少金晶體的密度是多少?各面對(duì)角線(xiàn)上的三個(gè)球兩兩相切各面對(duì)角線(xiàn)上的三個(gè)球兩兩相切2da設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a，則有，則有a2+a2=(2d)2，即，即a= d2所以一個(gè)晶胞的體積為所以一個(gè)晶胞的體積為( d)3=2 d322（3）一個(gè)金原子的質(zhì)量可表示為）一個(gè)金原子的質(zhì)量可表示為M/NA =mV4 M/NA2 d32=第第32頁(yè)頁(yè)/共共35頁(yè)頁(yè)堆積方式堆積方式 晶胞類(lèi)型晶胞類(lèi)型空間利空間利用率用率配位數(shù)配位數(shù)實(shí)例實(shí)例面心立方面心立方【堆積方式及性質(zhì)小結(jié)堆積方式及性質(zhì)小結(jié)】簡(jiǎn)單立方簡(jiǎn)單立方體心立方體心立方六方堆積六方堆積面心立方六方體心立方簡(jiǎn)單立方74