晶体结构的分析和计算

晶体结构,的分析和计算,南海中学：孙雪梅,固体,晶体,非晶体,离子晶体,原子晶体,分子晶体,复习：,晶体之所以具有规则的几何外形，是因其内部的质点作规则的排列，实际上是晶体中最基本的结构单元重复出现的结果。,我们把晶体中重复出现的最基本的结构单元叫晶体的基本单位,晶胞对组成晶胞的各质点（晶格点）的占有率如何呢（以立方体形晶胞为例）？,晶胞,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,1/4,顶点：,1/8,立方晶胞,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,1/4,顶点：,1/8,一、晶胞对组成晶胞的各质点的占有率,1、当题给信息为晶体中最小重复单元晶胞（或平面结构）中的微粒排列方式时，要运用空间想象力，将晶胞在三维空间内重复延伸，得到一个较完整的晶体结构，形成求解思路。,二、有关晶体的计算,例1：,在干冰晶体中，平均每个晶胞（如图）占有CO2分子的个数为_，每个CO2分子周围有_个与之紧邻且等距的CO2分子.,4,12,A,B,练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,化学式：,AB,练习2：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,A,B,化学式：,A2B,A,B,化学式：,练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,AB,B,化学式：,A,练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,C,ABC3,小结：,立方体晶胞中各位置上原子总数的计算方法分别是：,顶角上的原子总数,=1/8顶角原子数,棱上的原子总数,面心上的原子总数,=1/4顶角原子数,=1/2顶角原子数,体心上的原子总数,=1体心原子数,2、当题给信息为晶体中微粒的排列方式时，可在晶体结构中确定一个具有代表性的最小重复单元晶胞为研究对象，运用点、线、面的量进行解答。,右图是石英晶体平面示意图（它实际上是立体的网状结构）,其中硅、氧原子数之比为_.,1:2,例2：,例3：,如图直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处位置，晶体中，每个Na+周围与它最接近的且距离相等的Na+个数为：_,12,金刚石晶体中含有共价键形成的C原子环，其中最小的C环上有_个C原子。,例4：,6,石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：（1）图中平均每个正六边形占有C原子数为_个、占有的碳碳键数为_个。（2）层内7个六元环完全占有的C原子数为_个，碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_.,巩固练习一：,14,2:3,2,3,巩固练习二：,已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，如图所示：其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点为一个硼原子，试通过观察分析右图回答：此基本结构单元是由_个硼原子构成，有_个B-B化学键，相邻B-B键的键角为_.,12,30,600,巩固练习三：,已知晶体的基本单元是由12个硼原子构成的（如右图），每个顶点上有一个硼原子，每个硼原子形成的化学键完全相同，通过观察图形和推算，可知此基本结构单元是一个正_面体。,20,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,巩固练习四：,2,3,1,巩固练习五：,(1)平均每个正六边形拥有_个锗原子,_个氧原子.,(2)化学式为:_,2,3,(GeCH2CH2COOH)2O3,或Ge2C6H10O3,某离子晶体的晶胞结构如右图所示：表示X离子，位于立方体的顶点；表示Y离子，位于立方体的中心。试分析：该晶体的化学式为。晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角为_,109028,Y2X,巩固练习六：,小结,一、晶胞对质点的占有率的计算,二、有关晶体的计算,1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑:C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;C60分子只含有五边形和六边形;多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30.请回答下列问题:(1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是_,理由是:_.(2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_,并简述其理由：_.(3)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分子所含单键数为_.(4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目.C70分子中所含五边形数为_,六边形数为_.,金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高.(答出“金刚石属原子晶体”即可),金刚石,因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60(只要指出“C60