晶胞计算专题优秀PPT课件.ppt

课程标准,1.会计算晶胞中的粒子数2.掌握晶胞中各线段的关系，结合数学思想解决密度和空间占有率计算的问题,1,平行六面体,无隙并置,2,请看:,体心：1,面心：1/2,顶点：1/8,棱边：1/4,3,一、晶胞中粒子个数计算规律1.立方晶胞,顶角,棱上,面上,中心,4,A+=41/8=1/2,例1.下面晶胞中含有粒子个数,B-=41/8=1/2,A与B离子的个数比等于该物质化学式可表示为:_,1:1,AB,晶体化学式确定晶胞内不同微粒的个数最简整数比,5,确定化学式,A,B,A2B,A=1,B=41/8=1/2,6,ABC,确定化学式,A=41/4=1,B=81/8=1,C=1,7,81/8+61/2+4=8,金刚石晶胞（1）C原子位于晶胞的哪些位置，分别有几个？（2）实际含有原子个数应为？,思考,8,金刚石晶胞示意图,9,某晶胞结构如图所示，晶胞中各微粒个数分别为：铜_个钡_个钇_个氧_个,拓展练习1：,2,3,1,7,10,课堂检测：,1.钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、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.BaTi8O12B.BaTi4O6C.BaTi2O4D.BaTiO3,D,11,2.现有甲、乙、丙、丁四种晶胞，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。,A,B,C,D,F,E,Z,X,Y,1:1,DC2,或C2D,EF或FE,XY2Z,甲,乙,丙,丁,12,A,B,A2BC2,C,3、看图写化学式：,13,4、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是。,Ti14C13,14,2.正六棱柱晶胞,1/2,1/4,1/6,1/3,15,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的储氢容量，其晶胞如图所示。则这种合金的化学式为（）ALaNi6BLaNi3CLaNi4DLaNi5,D,16,3.正三棱柱,面心：,1/2,（上、下）棱：,1/4,顶点：,1/12,中棱：,1/6,17,例3.某晶体的一部分如右图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A.394B.142C.294D.384,B,ABC,18,立方晶胞中各线段之间的关系如下：,二、晶胞密度计算：,V=a3,B,A,c,19,1.已知金属钋是简单立方堆积，钋原子半径为rcm，计算：钋晶胞棱长；钋的密度。,棱长a=2r,二、晶胞密度的求算,密度,20,2.已知金属钾是体心立方紧密堆积,钾原子半径为rcm,请计算：钾晶胞棱长；钾的密度。,立方体对角线=4r,二、晶胞密度的求算,密度,21,3、已知金属金是面心立方紧密堆积，金原子半径为rcm，计算：金晶胞棱长；金的密度。,面对角线=4r,二、晶胞密度的求算,密度,22,例4.已知：晶体中Na+和Cl-间最小距离为acm,计算NaCl晶体的密度。,二、晶胞密度的求算,23,（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：晶体的密度,拓展,4,Na+,Cl-,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摩尔质量为M求晶体的密度,25,三、晶胞中空间利用率的计算,(1)简单立方：,空间利用率：,(2r)3,4r3/3,=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,26,1.简单立方堆积,立方体的棱长为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,27,（2）体心立方：,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,a：晶胞单位长度R：原子半径,一个晶胞含原子数n=2,bcc,28,(3）面心立方：,微粒数：81/8+61/2=4,空间利用率：,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,(d)3,=74%,空间利用率=,每个晶胞中含4个原子,a=d,100%,29,拓展练习：已知铜晶胞是面心立方晶胞，该晶胞的边长为3.6210-10m，每一个铜原子的质量为1.05510-25kg，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）利用以上结果计算金属铜的密度。,解：（1）81/8+61/2=4,（2）V=a3=(3.6210-10m)3=4.7410-29m3,=8.9103Kg/m3,30,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?(3)金晶体的密度是多少?,各面对角线上的三个球两两相切,2d,a,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=2d3,（3）一个金原子的质量可表示为M/NA,31,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