晶胞有關(guān)計(jì)算的應(yīng)用

關(guān)于晶胞有關(guān)計(jì)算的應(yīng)用考試要求1、知道金屬晶體的基本堆積方式，了解簡單晶體的晶胞結(jié)構(gòu)特征2、重點(diǎn)：熟悉晶胞密度、晶胞的邊長，原子半徑或者原子間距離的計(jì)算等3、難點(diǎn)：空間利用率的計(jì)算第2頁,共18頁，2024年2月25日，星期天認(rèn)識(shí)常見晶胞F-Ca2+第3頁,共18頁，2024年2月25日，星期天一、不同晶體的配位數(shù)情況1、離子晶體配位數(shù)：距離最近且相等的異電性離子NaCl晶胞:配位數(shù)為6與其類似的晶胞有CaO和NaHCsCl晶胞配位數(shù)為8CaF2晶胞中，Ca2+配位數(shù)是8，F(xiàn)-配位數(shù)是4，類似的晶胞有Na2O，K2S，Mg2Si第4頁,共18頁，2024年2月25日，星期天①簡單立方堆積配位數(shù)=6空間利用率=52.36%②體心立方堆積

——體心立方晶胞配位數(shù)=8空間利用率=68.02%④六方最密堆積

——六方晶胞配位數(shù)=12空間利用率=74.05%③面心立方堆積——面心立方晶胞配位數(shù)=12空間利用率=74.05%2.金屬晶體堆積方式及性質(zhì)小結(jié)第5頁,共18頁，2024年2月25日，星期天

晶胞密度

的計(jì)算:利用晶胞參數(shù)（晶胞邊長）可計(jì)算晶胞體積(V)根據(jù)：⑴摩爾質(zhì)量(M)⑵晶胞中粒子數(shù)(Z)⑶阿伏伽德羅NA單位：cm3g/mol-1mol-1二、晶胞的密度計(jì)算：單位轉(zhuǎn)化：1μm=10-4cm,1nm=10-7cm，1pm10-10cm,熟記：微米納米皮米第6頁,共18頁，2024年2月25日，星期天晶胞中各線段之間的關(guān)系如下：V=a3BAc需要運(yùn)用勾股定理第7頁,共18頁，2024年2月25日，星期天思考：與Ni原子與Cu原子的配位數(shù)分別是？它們的原子核間距離是多少？假如需要求該晶胞的原子空間利用率，還需要知道什么數(shù)據(jù)？二輪資料P81金屬3：1第8頁,共18頁，2024年2月25日，星期天（1）利用均攤法計(jì)算該晶胞中含______個(gè)NaCl（2）該晶胞中Na+的配位數(shù)是——（3）若Na+和Cl-間的最近距離為0.5x10-8cm，

求：晶體的密度

例題1：4Na+Cl-6第9頁,共18頁，2024年2月25日，星期天變式訓(xùn)練：假如NaH晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶胞結(jié)構(gòu)類似，NaH為____晶體，，則NaH晶體的配位數(shù)是______，若晶胞棱長為apm，則Na原子間最小核間距為______cm，晶胞的密度為_______________________。離子6類似晶胞還有CaO第10頁,共18頁，2024年2月25日，星期天如圖所示，CsCl晶體中（1）Cs+的配位數(shù)是多少——（2）若最近的Cs+之間距離為anm，阿伏加德羅常數(shù)為NA，摩爾質(zhì)量為M，求晶體的密度(3)能不能求Cs+與Cl-核間的距離b？例28類似晶胞有Na、K、Fe等金屬晶胞Cs:133Cl:35.5第11頁,共18頁，2024年2月25日，星期天

圖為金屬鎢晶體中的一個(gè)晶胞，它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)測得金屬鎢的密度為dg·cm-3，鎢的相對(duì)原子質(zhì)量是M。假設(shè)金屬鎢原子為等徑剛性球，試完成下列問題：（1）每一個(gè)晶胞中分?jǐn)偟絖_________個(gè)鎢原子。（2）計(jì)算晶胞的邊長a。（3）計(jì)算鎢的原子半徑r（提示：只有體對(duì)角線上的3個(gè)球才是彼此接觸的）。2a變式訓(xùn)練第12頁,共18頁，2024年2月25日，星期天【2011】（2011新課標(biāo)全國）六方氮化硼其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當(dāng)，晶胞邊長為361.5pm，氮化硼晶胞中含有______個(gè)氮原子、________個(gè)硼原子，立方氮化硼的密度是_______g·cm-3（只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏伽德羅常數(shù)為NA）。B:11N:1444NB例3第13頁,共18頁，2024年2月25日，星期天【2012】ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其晶胞邊長為540.0pm．密度為（列式）

S2-Zn2+Zn：65S：32變式訓(xùn)練第14頁,共18頁，2024年2月25日，星期天K元素的晶胞是一個(gè)體心立方晶胞，若設(shè)該晶胞的密度為ag/cm3,阿伏伽德羅常數(shù)為NA，K的摩爾質(zhì)量為M，則K原子的半徑為——，原子的空間利用率是多少？例4第15頁,共18頁，2024年2月25日，星期天求金屬晶體的密度金晶體是面心立方體,立方體的每個(gè)面5個(gè)金原子緊密堆砌(如圖其余各面省略)，金原子半徑為dm，金的摩爾質(zhì)量為Mg/mol。求

(1)金晶體中最小的一個(gè)立方體含有__________個(gè)金屬原子。

(2)欲計(jì)算一個(gè)晶胞的體積，除假定金原子是剛性小球外，還應(yīng)假定

；（3）計(jì)算一個(gè)晶胞的體積是

cm3；（4）金的密度為_________g?cm-3。（5）列式計(jì)算金原子的空間利用率

4立方體各面對(duì)角線上的3個(gè)金原子彼此相切第16頁,共18頁，2024年2月25日，星期天直擊高考（2016年丙卷節(jié)選）GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，密度為ρg·cm-3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為________________,Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol-1

和MAsg·mol-1，原子半徑分別為rGapm和rAspm