有关晶胞计算专题学习教案.pptx

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1、会计学 1有关晶胞(jn bo)计算专题第一页，共35页。平行六面体无隙并置第1 页/共35 页第二页，共35页。1243768522134请看:1体心(t xn)：1面心：1/2顶点(dngdin)：1/8棱边(ln bin)：1/41第2 页/共35 页第三页，共35页。一、晶胞中粒子(lz)个数计算规律1.立方晶胞晶胞顶角 棱上 面上 中心立方体 1/8 1/4 1/2 1顶角 顶角(dn(dn jio)jio)棱上 棱上面上 面上(mi(min n sh shn)n)中心 中心第3 页/共35 页第四页，共35页。A+=4 1/8=1/2 例1.下面晶胞中含有(hn yu)粒子个数 B

2、-A+B-=4 1/8=1/2A与B离子的个数比等于(dngy)该物质化学式可表示为:_ 1:1A B晶体化学式确定 晶胞内不同微粒(wil)的个数最简整数比第4 页/共35 页第五页，共35页。确定(qudng)化学式A22BA=1B=4 1/8=1/2第5 页/共35 页第六页，共35页。ABC确定(qudng)化学式A=4 1/4=1B=8 1/8=1C=1第6 页/共35 页第七页，共35页。金刚石晶胞（1）C原子位于晶胞的哪些位置(wi zhi)，分别有几个？（2）实际含有原子个数应为？思考(sko)第7 页/共35 页第八页，共35页。81/8+61/2+4=8金刚石晶胞（1）C原

3、子位于晶胞的哪些位置(wi zhi)，分别有几个？（2）实际含有原子个数应为？思考(sko)第8 页/共35 页第九页，共35页。金金刚刚石石晶晶胞胞(j(jn n bobo)示示意意图图第9 页/共35 页第十页，共35页。某晶胞结构(jigu)如图所示，晶胞中各微粒个数分别为：铜_个 钡_个 钇_个 氧_个拓展(tu zhn)练习1：2317第10 页/共35 页第十一页，共35页。课堂(ktng)检测：1.钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型(xioxng)变 压器、话筒和扩音器 中都有应用。其晶体 的结构示意图如右图 所示。则它的化学式 为（）A.BaTi8O12 B.BaTi4O6

4、 C.BaTi2O4 D.BaTiO3BaTiOD第11 页/共35 页第十二页，共35页。2.现有甲、乙、丙、丁四种(s zhn)晶胞，可推知甲晶体中与的粒子个数比为；乙晶体 的化学式为；丙晶体的化学式为；丁晶体的化学式为。ABCDFEZXY1:1DC2或C2DEF 或FE XY2Z甲乙丙丁第12 页/共35 页第十三页，共35页。A2 2BC2 23、看图写化学式：第13 页/共35 页第十四页，共35页。4 4、最近发现一种由钛原子和碳原、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子 子构成的气态团簇分子(fnz)(fnz)，如，如下图所示，顶角和面心的原子是钛 下图所示，顶角和面心的

5、原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳 原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是 原子，它的化学式是。Ti Ti14 14C C13 13第14 页/共35 页第十五页，共35页。2.正六棱柱(lngzh)晶胞1/21/41/6面心：（上、下）棱：顶点：中棱：1/3第15 页/共35 页第十六页，共35页。例2.氢气是重要而洁净的能源，要利用氢气作能源，必须安全有效地储存氢气。某种合金材料有较大(jio d)的储氢容量，其晶胞如图所示。则这种合金的化学式为（）ALaNi6 B LaNi3 CLaNi4 D LaNi5D第16 页/共35 页第十七页，共35页。3.正三棱柱(lngzh)

6、面心：1/2（上、下）棱：1/4顶点(dngdin)：1/12 中棱：1/6第17 页/共35 页第十八页，共35页。例3.某晶体(jngt)的一部分如右图所示，这种晶体(jngt)中A、B、C三种粒子数之比是()A.3 9 4 B.1 4 2 C.2 9 4 D.3 8 4BABC第18 页/共35 页第十九页，共35页。立方晶胞中各线段之间的关系(gun x)如下：二、晶胞密度(md)计算：V=a3第19 页/共35 页第二十页，共35页。1.已知金属钋是简单立方堆积(duj)，钋原子半径为r cm，计算：钋晶胞棱长；钋的密度。棱长a=2r二、晶胞(jn bo)密度的求算密度(md)第20

7、 页/共35 页第二十一页，共35页。2.已知金属 钾是体心立方(lfng)紧密堆积,钾原子半径为r cm,请计算：钾晶胞棱长；钾的密度。立方体对角线=4r二、晶胞(jn bo)密度的求算棱长a=4r/3密度(md)第21 页/共35 页第二十二页，共35页。4ra二、晶胞(jn bo)密度的求算3、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(jn bo)棱长；金的密度。第22 页/共35 页第二十三页，共35页。33、已知金属金是面心立方紧密堆积，金原子、已知金属金是面心立方紧密堆积，金原子(yunz(yunz)半径为半径为r cmr cm，计算：金晶胞棱长；金的，计算

8、：金晶胞棱长；金的密度。密度。面对角线=4r二、晶胞(jn bo)密度的求算2棱长a=2 r密度(md)第23 页/共35 页第二十四页，共35页。例例4.4.已知：晶体已知：晶体(jngt)(jngt)中中Na+Na+和和Cl-Cl-间最小距离为间最小距离为a a cm,cm,计算计算NaClNaCl晶体晶体(jngt)(jngt)的密度。的密度。二、晶胞(jn bo)密度的求算第24 页/共35 页第二十五页，共35页。（1）利用均摊法计算该晶胞中含_个NaCl（2）若Na+和Cl-间的最近距离为0.5x10-8cm，求：晶体(jngt)的密度 拓展(tu zhn)4Na+Cl-第25 页

9、/共35 页第二十六页，共35页。例5.如图所示，CsCl晶体中最近的Cs+之间距离为s阿伏加德罗常数为NA摩尔(m r)质量为M求晶体的密度第26 页/共35 页第二十七页，共35页。三、晶胞(jn bo)中空间利用率的计算(1)简单(jindn)立方：空间(kngjin)利用率：(2r)34r3/3=52.36%微粒数为：81/8=1空间利用率=微粒数1个微粒体积 晶胞体积第27 页/共35 页第二十八页，共35页。1.简单(jindn)立方堆积立方体的棱 长为 2r，球的半径(bnjng)为 r2r过 程(guchng)：1 个晶胞中平均含有1 个原子V球=V晶胞=（2r）3=8r3空

10、间 利用率=52%三、金属晶体空间利用率计算第28 页/共35 页第二十九页，共35页。（2）体心(t xn)立方：三、晶胞(jn bo)中空间利用率的计算空间(kngjin)利用率=微粒数*1个微粒体积 晶胞体积a：晶胞单位长度 R：原子半径一个晶胞含原子数 n=2bcc第29 页/共35 页第三十页，共35页。(3）面心立方(lfng)：微粒(wil)数：81/8+61/2=4 空间(kngjin)利用率：三、晶胞中空间利用率的计算空间利用率=微粒数*1个微粒体积 晶胞体积4X 43d23(d)3=74%空间利用率=每个晶胞中含4个原子a=d100%2da第30 页/共35 页第三十一页，

11、共35页。拓展练习：已知铜晶胞是面心立方晶胞，该晶胞的边长为3.62 10-10m，每一个铜原子的质量为1.055 10-25kg，试回答下列问题：（1）一个晶胞中“实际”拥有的铜原子数是多少？（2）该晶胞的体积是多大？（3）利用以上(yshng)结果计算金属铜的密度。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=8.9 103 Kg/m3第31 页/共35 页第三十二页，共35页。金晶体的晶胞是面心立方晶胞，金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩

12、尔质量。(1)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是钢性小球外，还应假定。(2)一个晶胞的体积是多少(dusho)?(3)金晶体的密度是多少(dusho)?各面对角线上的三个球两两相切2da设晶胞边长为a，则有a2+a2=(2d)2，即a=d所以一个晶胞的体积为(d)3=2 d3（3）一个金原子的质量(zhling)可表示为M/NA=mV4 M/NA2 d3=第32 页/共35 页第三十三页，共35页。堆积方式 晶胞类型 空间利用率配位数 实例面心立方(lfng)【堆积(duj)方式及性质小结】简单(jindn)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%52121286Cu、Ag、AuMg、Zn、TiNa、K、FePo第33 页/共35 页第三十四页，共35页。3、六方最密堆积(duj)s2rh2r2r=74%空 间(kngjin)利用率=sh第34 页/共35 页第三十五页，共35页。