晶胞有关计算的应用.ppt

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1、晶胞有关计算的应用晶胞有关计算的应用考试要求考试要求1、知道金属晶体的基本堆积方式，了解简知道金属晶体的基本堆积方式，了解简单晶体的晶胞结构特征单晶体的晶胞结构特征2、重点：熟悉晶胞密度、重点：熟悉晶胞密度、晶胞的边长，原晶胞的边长，原子半径或者原子间距离的计算等子半径或者原子间距离的计算等3、难点：空间利用率的计算、难点：空间利用率的计算认识常见晶胞认识常见晶胞F-Ca2+一、不同晶体的配位数情况一、不同晶体的配位数情况1、离子晶体配位数：距离最近且相等的异电、离子晶体配位数：距离最近且相等的异电性离子性离子NaCl晶胞晶胞:配位数为配位数为6与其类似的晶胞有与其类似的晶胞有CaO和和NaH

2、CsCl晶胞配位数为晶胞配位数为8CaF2晶胞中，晶胞中，Ca2+配位数是配位数是8，F-配位数是配位数是4，类似，类似的晶胞有的晶胞有Na2O，K2S，Mg2Si简单立方堆积简单立方堆积配位数配位数=6空间利用率空间利用率=52.36%体心立方堆积体心立方堆积体心立方晶胞体心立方晶胞配位数配位数=8空间利用率空间利用率=68.02%六方最密堆积六方最密堆积六方晶胞六方晶胞配位数配位数=12空间利用率空间利用率=74.05%面心立方堆积面心立方堆积面心立方晶胞面心立方晶胞配位数配位数=12空间利用率空间利用率=74.05%2.金属晶体堆积方式及性质小结金属晶体堆积方式及性质小结晶胞晶胞密度密度

3、 的的计计算算:利用利用晶胞参数晶胞参数（晶胞（晶胞边长边长）可）可计计算算晶胞体晶胞体积积(V)根据：根据：摩摩尔尔质质量量(M)晶胞中粒子数晶胞中粒子数(Z)阿伏伽德阿伏伽德罗罗NA单位：单位：cm3g/mol-1mol-1二、晶胞的密度计算：二、晶胞的密度计算：单位转化：单位转化：1m=10-4cm,1nm=10-7cm，1pm10-10cm,熟记：熟记：微米微米纳米纳米皮米皮米晶胞中各晶胞中各线线段之段之间间的关系如下：的关系如下：V=a3需要运用勾股定理需要运用勾股定理思考：与思考：与Ni原子与原子与Cu原子的配位数分别是？原子的配位数分别是？它们的原子核间距离是多少？它们的原子核间

4、距离是多少？假如需要求该晶胞的假如需要求该晶胞的原子空间利用率，还需要知道什么数据？原子空间利用率，还需要知道什么数据？二轮资料P81金属金属3：1（1）利用均摊法计算该）利用均摊法计算该晶胞中含晶胞中含_个个NaCl（2）该晶胞中）该晶胞中Na+的配的配位数是位数是（3）若）若Na+和和Cl-间的最间的最近距离为近距离为0.5x10-8cm，求：晶体的密度求：晶体的密度例题例题1：4Na+Cl-6变式训练：变式训练：假如NaH晶胞结构与NaCl晶胞结构类似，NaH为_晶体，则NaH晶体的配位数是_，若晶胞棱长为a pm，则Na原子间最小核间距为_cm，晶胞的密度为 _。离子离子6类似晶胞还有

5、类似晶胞还有CaO如图所示，如图所示，CsCl晶体中晶体中（1）Cs+的配位数是的配位数是多少多少（2）若最近的）若最近的Cs+之间之间距离为距离为anm，阿伏加德，阿伏加德罗常数为罗常数为NA，摩尔质量摩尔质量为为M，求晶体的密度求晶体的密度(3)能不能求能不能求Cs+与与Cl-核核间的距离间的距离b？例例28类似晶胞有类似晶胞有Na、K、Fe等金属晶胞等金属晶胞Cs:133Cl:35.5图为金属钨晶体中的一个晶胞，它是一种体心立方图为金属钨晶体中的一个晶胞，它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为结构。实验测得金属钨的密度为dgcm-3，钨的相对原子，钨的相对原子质量是质量是M。假设金

6、属钨原子为等径刚性球，试完成下列问。假设金属钨原子为等径刚性球，试完成下列问题：题：（1）每一个晶胞中分摊到）每一个晶胞中分摊到_个钨原子。个钨原子。（2）计算晶胞的边长）计算晶胞的边长a。（3）计算钨的原子半径）计算钨的原子半径r（提示：只有体对角线上的（提示：只有体对角线上的3个个球才是彼此接触的）。球才是彼此接触的）。2a变式训练变式训练【2011】（2011新课标全国）六方氮化硼新课标全国）六方氮化硼其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为晶胞边长为361.5pm，氮化，氮化硼晶胞中含有硼晶胞中含有_个氮原个氮原子、子、_个硼原子，个硼原子

7、，立方氮化硼的密度是立方氮化硼的密度是_gcm-3（只要求列（只要求列算式，不必计算出数值，阿算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为伏伽德罗常数为NA）。）。B:11N:1444NB例例3【2012】ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如晶体结构如下图所示，其晶胞边长为下图所示，其晶胞边长为540.0pm密度为密度为（列式）列式）S2-Zn2+Zn：65S：32变式训练变式训练K元素的晶胞是一个体心立方晶胞，若设该元素的晶胞是一个体心立方晶胞，若设该晶胞的密度为晶胞的密度为ag/cm3,阿伏伽德罗常数为

8、阿伏伽德罗常数为NA，K的摩尔质量为的摩尔质量为M，则，则K原子的半径为原子的半径为，原子的空间利用率是多少？，原子的空间利用率是多少？例4求金属晶体的密度求金属晶体的密度金晶体是面心立方体金晶体是面心立方体,立方体的每个面立方体的每个面5个金原子紧密堆个金原子紧密堆砌砌(如图其余各面省略如图其余各面省略)，金原子半径为，金原子半径为dm，金的摩尔质，金的摩尔质量为量为Mg/mol。求。求(1)金晶体中最小的一个立方体含有金晶体中最小的一个立方体含有_个金属个金属原子。原子。(2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定外，还应假定；

9、（3）计算一个晶胞的体积是）计算一个晶胞的体积是cm3；（4）金的密度为）金的密度为_gcm-3。（5）列式计算金原子的空间利用率）列式计算金原子的空间利用率4立方体各面对角线上的立方体各面对角线上的3个金原子彼此相切个金原子彼此相切直击高考（直击高考（2016年丙卷节选）年丙卷节选）GaAs的熔点为的熔点为1238，密度为，密度为gcm-3，其晶胞结构如图所示。，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为该晶体的类型为_,Ga与与As以以_键键合。键键合。Ga和和As的摩尔的摩尔质量分别为质量分别为MGagmol-1和和MAsgmol-1，原子半径分别为，原子半径分别为rGapm和和rAspm，阿伏伽德罗常数值为，阿伏伽德罗常数值为NA，则，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为晶胞体积的百分率为_。原子晶体原子晶体共价共价课后训练课后训练二轮资料二轮资料P86第第4和名师原创和名师原创2高效提能集训高效提能集训9、11