晶体空间利用率计算.ppt

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1、晶体空间利用率的计算,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,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？,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。,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：1121/4 4 氯离子：8 1/861/2 4,铯离子：1

2、氯离子：8 1/8 1,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）,例题解析：,化学式为：BaTiO3,Ba：11 Ti：8 (1/8) O：12 (1/4),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,XY2,109.5,3.现有甲、乙、丙、丁四种晶胞，可推知甲晶体中

3、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,DC2,或C2D,EF或FE,XY2Z,甲,乙,丙,丁,4.上图甲、乙、丙三种结构单元中，金属原子个数比为。,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=6,二、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,1.简单立方堆积,立方体的棱长

4、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=8r3,空间利用率=,=52%,三、金属晶体空间利用率计算,2、体心立方堆积,a,b,空间利用率=,a,3、六方最密堆积,s,2r,h,2r,2r,=74%,空间利用率=,s,h,4、面心立方最密堆积,4r,a,=74%,空间利用率=,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,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=MNA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）,