《晶胞计算专题优秀课件精编版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《晶胞计算专题优秀课件精编版（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、晶胞计算方法 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 晶胞中金属原子数目的计算方法 平均值 顶点算1 8 棱算1 4 面心算1 2 体心算1 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 8 9 103Kg m3 金晶体的晶胞是面心立方晶胞 金原
2、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 空间利用率 X100 晶胞所含的原子体积总和 晶胞体积 例如 面心立方晶胞 d 3 74 空间利用率 每个晶胞中含4个原子 a d 100 a 晶胞单位长度R 原子半径 一个晶胞含原子数n 2 bcc 平行六面体 无隙并置 请看 体心 1 面心 1 2 顶点
3、1 8 棱边 1 4 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 A 4 1 8 1 2 例1 下面晶胞中含有粒子个数 B 4 1 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 确定化学式 A B A2B A 1 B 4 1 8 1 2 ABC 确定化学式 A 4 1 4 1 B 8 1 8 1 C 1 8 1 8 6 1 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 金刚石晶胞示意图 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
4、个 拓展练习1 2 3 1 7 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 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 A B A2BC2 C 3 看图写化学式 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
5、体心的原子是碳原子 它的化学式是 Ti14C13 2 正六棱柱晶胞 1 2 1 4 1 6 1 3 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 A LaNi6B LaNi3C LaNi4D LaNi5 D 3 正三棱柱 面心 1 2 上 下 棱 1 4 顶点 1 12 中棱 1 6 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 3 9 4B 1 4 2C 2 9 4D 3 8 4 B ABC 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 1 已知
6、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 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 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 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 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
7、 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 三 晶胞中空间利用率的计算 1 简单立方 空间利用率 2r 3 4 r3 3 52 36 微粒数为 8 1 8 1 空间利用率 微粒数 1个微粒体积晶胞体积 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 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 3 面心立方 微粒数 8 1
8、8 6 1 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 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 8 9 103Kg m3 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 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 面心立方 六方 体心立方 简单立方 74 74 68 52 12 12 8 6 Cu Ag Au Mg Zn Ti Na K Fe Po 3 六方最密堆积 s 2r h 2r 2r 74 空间利用率 s h
