专题02 有关晶胞的计算（微专项课件）-2025-2026学年高中化学选择性必修2（人教版）

人教版2019选择性必修二

第3章晶体结构与性质专

题

0

2

有关晶胞

的计算内容导航①

晶体化学式的计算②

晶体中配位数的计算③

晶体密度的计算④

晶体中原子的坐标1.计算原则晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有，那么,每个晶胞分得该粒子的份额是释

·要点精讲均摊法晶体化学式的计算微粒位置顶角面上棱上内部侧棱上下棱每个晶体结构分摊的微粒数1一81一21一1一41均摊法2.典型晶胞分析(1)正方体或长方体晶胞示意图晶体化学式的计算4微粒位置顶角面上棱上内部侧棱上下棱每个晶体结构分摊的微粒数1-61-21一31一41释

·要点精讲

晶体化学式的计算均摊法2.典型晶胞分析(2)正六棱柱晶体结构示意图2.典型晶胞分析(3

)

团簇分子或纳米颗粒与晶胞不同，这两类物质是独立的分子，所有原子均为该分子所有。与晶体中多个晶胞共用原子不相同。释

·要点精讲均摊法晶体化学式的计算A

为阴离子，在正方体内；B

为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为

BOBA.B₂A

B.BA₂C.B₇A₄

D.B₄A₇究

·

典例精析

晶体化学式的计算某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示。化学式为

DA.TiCB.Ti13C14C.Ti₄C7D.Ti1C13分子模型如图所示，其中圆圈表示钛原子，黑点表示碳原子，则它的最近发现一种由钛(Ti)

原子和碳原子构成的气态团簇分子，究

·

典例精析

晶体化学式的计算三种粒子数之比为

BA.3:9:4B.1:4:2C.2:9:4D.3:8:4【演练1

-

1】

某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C练

·

变式演练OB0C练

·

变式演练【演练1

-2】

已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单元密置堆积而成，下列关于该化合物的叙述错误的是ADA.1mol该化合物中含有2molYB.1m

ol该化合物中含有3

mo

lCuC.1m

ol该化合物中含有2mol

Ba—Y

O—CuD.该化合物的化学式是YBa₂Cu₃O₆释

·要点精讲

晶体中配位数的计算1.晶体学中的配位数是指晶体中一个粒子周围最近且等距的粒子数目。2.离子晶体中的配位数是指一个离子周围最近且等距的异电性离子数目。3.配合物中的配位数是指直接同中心离子(或原子)配位的原子数目。常见晶胞的配位数1.简单立方晶胞：配位数为6晶体中配位数的计算释

·要点精讲释

·要点精讲

晶体中配位数的计算常见晶胞的配位数2.面心立方晶胞：配位数为12释

·要点精讲

晶体中配位数的计算常见晶胞的配位数3.体心立方晶胞：配位数为8释

·要点精讲

晶体中配位数的计算离子晶体的配位数以NaCl晶体为例①找一个与其他粒子连接情况最清晰的粒子，如图中心的灰球(Cl-)。②数一下与该粒子周围距离最近的粒子数，如图标数字的面心白球(Na+)。确定Cl-的配位数为6,同样方法可确定Na+的配位数也为6。NaC1

晶胞究

·

典例精析

晶体中配位数的计算【典例1】NaCl

的晶胞模型如图，Na+

配位数为

6,CI-

配位数为6究

·

典例精析

晶体中配位数的计算化学式[TiCl(H₂O)₅]Cl₂·H₂O的配合物中，配位数是6

。练

·变式演练

【演练2-1】

利用氧化法制备某些配位化合物，如：2CoCl₂+2NH₄Cl+8NH₃+H₂O₂=2[Co(NH₃)5Cl]Cl₂+2H₂O,

下列说法正确的是

BA.该配位化合物的配位数为5B.提供孤电子对的成键粒子是N

和Cl-C.[Co(NH₃)₅Cl]²+中存在配位键、共价键和离子键D.氧化剂H₂O₂是含有极性键的非极性分子【演练2-2】某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是CoTiO₃,在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为6

个、12

个。练

·变式演练释

·要点精讲

晶体密度的计算1.计算思路晶胞中实际含微粒的数目(N×1

个微粒的质量(m)晶胞的体积(V)晶胞中实际含微粒的质量

P

晶胞的体积(V)确定晶胞中微粒个数确定晶胞的体积2.计算公式①晶体密度：晶胞的质量密度物质的

化学式释

·

要点精讲

晶体密度的计算②1个微粒的质

摩尔质量，N为阿伏加德罗常数)。③晶胞的体积V=a³(立方体)=abc(长方体)。

特别提醒计算时注意单位的换算，1pm=10-3nm=10-10cm=10-¹²m。立方晶胞参数

释

·要点精讲晶胞参数晶体密度的计算释

·

要点精讲

晶体密度的计算晶体中粒子间的距离计算思路：根据密度求晶胞中粒子之间的距离时，可首先由密度计算出晶胞体积(晶胞质量由晶胞含有的微粒数计算),再根据晶胞结构判断微粒间距

与棱长的关系。究

·

典例精析

晶体密度的计算KIO₃晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为，晶胞中K、I

、0分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。与K紧邻的O的个数为

12则晶体的密度为

(列式表示)。。已知阿伏加德罗常数的值为，OI究

·

典例精析

晶体密度的计算【典例2〕Cu

、Ni

、Sb组成的金属互化物是重要的合金超导体，其晶胞结构如下图所示，若该晶胞的空间几何构型为正方体，其晶胞密度为

，下列说法正确的是

DA.该晶胞中含有8个Cu原子、4个Ni原子、2个Sb

原子B.Cu和Ni

都位于周期表中ds区C.基态Cu

、Ni

、Sb原子中未成对电子数目：Cu>Ni>SbD.

相邻Cu和Ni的最短距离(L)为【演练2

-

1】Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示

。Zn²+的配位数是

4,S²-填充在Zn²+形成的正四面体空隙中。若该晶体的密度为dg

·cm-³,阿伏加德罗常数的值为NA,

则该晶胞参数a=388×10

7练

·

变式演练碳原子最近且等距离的碳原子有6

个。(2)假设该部分晶体的体积为Vcm³,

碳化钨的摩尔质量为Mg/mo

l,密度

为dg/cm³,

则阿伏加德罗常数用上述数据表示为

6Mo1-1

。练

·

变式演练【演练2

-2】

碳化钨是耐高温耐磨材料。下图为碳化钨晶体的部分结构，碳原子嵌入金属的晶格间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙化合

物

。(1)在该结构中，每个钨原子周围距离钨原子钨原子原子分数坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。释

·

要点精讲概念晶体中的原子坐标释

·要点精讲

晶体中的原子坐标确定方法1.依据已知原子的坐标确定坐标系取向、原点。2.一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位。3.从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即

为该原子的分数坐标。EE简单立方DBy

轴A(0,0,0)

B(1,0,0)C(1,1,0)

D(0,1,0)E(0,1,1)

F(0,0,1)G(1,0,1)

H(1,1,1)释

·

要点精讲典例分析GBx

轴晶体中的原子坐标轴x轴体心立方M

点坐标参数M(2,去，2)晶体中的原子坐标拿轴释

·

要点精讲典例分析y轴1号原子分数坐标为：(0,0,0);2号原子分数坐标为：(0,0,1);3号原子分数坐标为：(

0,1,1);4号原子分数坐标为：(0,1,0);5号原子分数坐标为：(

1/2,1,1/2);6号原子分数坐标为：(

1,1/2,1/2);4361Z面心立方释

·

要点精讲典例分析晶体中的原子坐标X究

·

典例精析

晶体中的原子坐标KIO3晶胞中处于左下角顶角的K

原子的坐标参数为(0,0,0)

,位于下底面面心位置的○原子的坐标参数为(1/2,1/2,0

),

在KIO₃晶胞结

构的另一种表示中，处于各顶角位置，设左下角顶角的I原子的坐标参数为(0,0,0),则K

原子的坐标参数为_OI◎O究

·典例精析

晶体中的原子坐标钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B

点为(1/2,0

,1/2),则C点的原子坐标参数为_CoTi⁴+o

Co²+

o○²-BAOx练

·

变式演练【演练2

-

1】

以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子

的位置，称作原子的分数坐标。砷化铝是一种半导体材料，其晶体结构与晶体硅相似，砷化铝的晶胞如图所示，图中铝的原子分数坐标为

a(0,0,0、b(¹2↓/2,O

、c(1,↓/2↓/2)

。下

列说法错误的是

CA.

砷化铝晶胞沿z轴的投影图为B.

距离a处最近的砷原子的分数坐标为(14,14,1/4)C.

若的键长为Al-As,则晶胞参数为

D.As

原子填充在由原子构成的正四面体空隙中a白球：A1黑球：AsyxO练

·

变式演练【演练2

-2】

磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，其结构与金刚石类似，磷化硼的晶体结构如图所示。已知：①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标；②设该晶胞的参数为d

nm。b(1,1,1)Z下列说法不正确的是

D