化学晶胞计算.ppt

1、离子晶体、分子晶体和原子晶体,-晶胞中微粒的计算及化学式推导,晶胞中微粒的计算,思考：处于晶胞顶点上、棱上、面上的离子分别被多少个晶胞共用？,TO目录,TO总结,处于晶胞顶点上粒子被个晶胞共用,处于晶胞棱上粒子被个晶胞共用,处于晶胞面上粒子被2个晶胞共用,一、典型的各种晶体结构特点,氯化钠晶体模型面心立方体,面心,体心,棱上,顶点,氯离子,钠离子,观察：氯化钠晶体中钠离子和氯离子分别处于晶胞的什么位置？,顶点和面心是氯离子 棱上和体心是钠离子,氯化钠晶体结构,思考： 与一个钠离子相邻最近且距离相等的氯离子有多少个？ 距离是多少？（图示距离为a）,TO模型,TO目录,1,2,3,4,5,6,个,

2、a,氯化钠晶体结构,思考： 与一个钠离子相邻最近且距离相等的钠离子有多少个？ 距离是多少？（图示距离为a）,TO模型,TO目录,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,个,氯化铯晶体 （体心立方体）,氯化铯的小晶胞,观察：氯化铯晶体中氯离子和铯离子分别处于晶胞的什么位置？,对每个小立方体而言，若铯离子位于顶点，则氯离子位于体心，反之依然,二氧化碳晶体面心立方体,观察后回答题： 1、二氧化碳分子处于立方体的什么位置？,2、一个立方体中含有多少个二氧化碳分子？,代表一个 二氧化碳分子,顶点和面心,88+61/2 = 4,同一平面内二氧化碳分子的位置,观察： 在同一 平面上与一个二氧化

3、碳分子距离最近的二氧化碳分子有多少个？,TO 三维位置,TO CO2晶体,个,距离最近的分子的位置,TO目录,思考：三维立体中，与一个二氧化碳分子距离最近的二氧化碳有几个？,个,返回,基本单元：六元环,金刚石晶体,TO目录,观察，一个碳原子与多少个碳原子相连，多少个碳原子形成一个环？ 一个碳被几个环共有？ 碳原子与键数比是 ？,与4个碳相连，呈空间正四面体形 个碳原子形成一个环 一个碳被个环共有 碳原子与键数比是（ 1：2 ）,每个硅连个氧原子， 每个氧原子连个硅原子， 最小环为元环,一个硅原子被个环共有 一个氧原子被6个环共有,二氧化硅晶体,石墨晶体,石墨晶体结构,石墨的晶体结构俯视图,层状

4、结构的基本单元,石墨的层状结构,TO目录,TO层移动,可移动的电子：,碳原子与键数比是（ 2：3 ）,石墨的层间移动,可自由移动的电子：,TO结构,石墨晶体,TO结构,石墨晶体,石墨的六方晶胞,用隧道扫描显微镜放大后的石墨层状结构,TO目录,二、晶胞中含微粒个数比的计算方法：,2、在顶点：,1、在内部：,3、在面上：,4、在棱上,处于内部的离子，完全属于该晶胞，该离子按1计入晶胞。,处于顶点的离子，同时为8 个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞。,处于面上的离子，同时为2 个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞。,处于棱上的离子，同时为4 个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞。,TO模型,返回,

5、1、氯化钠化学式推导,继续,三、晶体化学式推导,一个 NaCl 晶胞,一个大NaCl晶胞包含4个NaCl,Na+：Cl-=1：1,一个小NaCl晶胞包含4个NaCl,21、氯化铯化学式推导,氯化铯,每个CSCl晶胞中有 个CS+，有 个Cl -。,1,1,返回,一个CSCl l晶胞包含个CSCl,SiO2最小的环为，其中有个Si原子个O原子 每个环实际占有个Si原子个O原子 每个 Si原子被个环所占有，一个环占有一个Si原子的 每个 O原子i被个环所占有，一个环占有一个O原子的,1/2,1/6,61/12=1/2,61/6=1,十二元环,、二氧化硅化学式推导,1molSiO2拥有mol Si-

6、O键.,A:B:C=1:1:3,A,C,B,ABC3,、练习推导化学式,B,C,A,A:B:C=1:1:3,ABC3,确定化学式,A,B,A2B,A,B,AB,A,B,A2BC2,C,ABC,题目：最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示。顶角和面心的原于是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的分子式是 ( ) ATiC BTi4C4， CTi14C13 DTi13C14,防止类推中的失误,D,1,2,3,4,5,6,8,7,8,中学教材上图示的NaCl晶体结构，它向三维空间沿伸得到完美晶体。NiO晶体结构与NaCl相同，Ni2与邻近的O2-核间距为a10-8 ，

7、计算NiO晶体密度（已知NiO摩尔质量为74.7gmol-1),课 堂 练 习 题,解：在该晶体中最小正方体中所含的Ni2+、O2个数均为:,即晶体中每个小正方体中平均含有 个 NiO.其质量为:,而此小正方体体积为,，故NiO晶体密度为：,(a10-8)3,随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定精确度也越来越高，现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：（1）将固体NaCl研细、干燥后，准确称取mg NaCl固体并转移到定容仪器A中（2） 用一个能计量所加液体体积多少的仪器，向A仪器中滴加苯，不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积Vcm3 测步骤（1）中A仪器最好用_（填仪器名称） 能否用水代替苯?，理由_ 用X射线测得NaCl晶体中靠得最近的Na+与Cl-间