高三复习课件晶体结构的计算.ppt

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1、有关晶体结构的计算湖南省临武一中陈涛晶体的类型与性质一．四种晶体类型与性质的比较晶体类型原子晶体离子晶体分子晶体金属晶体概念相邻原子之间以共价键相结合而成具有空间网状结构的晶体离子之间通过离子键结合而成的晶体分子间以范德华力相结合而成的晶体通过金属键形成的晶体作用力共价键离子键范德华力金属键构成微粒原子阴、阳离子分子金属阳离子和自由电子物理性质熔沸点很高较高很低大多数较高硬度很大较大很小大多数较硬导电性为半导体，其它为非导体水溶液或熔融状态可导电导体实例金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅盐、强碱等Ar、S等Au、

2、Fe、Cu、钢铁等二．几种晶体的微观结构分析三.有关晶体的计算（1）微粒个数比：均摊是指每个图形平均拥有的粒子数目，均摊法是解决晶体的化学式、晶体中离子间距离的常用方法，应用均摊法解题，首先要搞清楚题给的图形是一个独立的结构单元，还是一个可以延伸的重复结构单元。若是一个独立的结构单元，那么图形上的所有粒子，都被该图形所拥有，不能与其他图形分摊。如果是一个可以延伸的重复结构单元，则处于图形边缘上的粒子不能归该图形独自拥有，应该与其相邻图形均摊。一个NaCl晶胞Na+Cl--顶点：8×=1面点：6×=3线点：12×

3、=3心点：1×1=1Na+Cl-一个NaCl晶胞包含4个NaCl分子一、均摊法确定晶体的化学式。二、切割法：确定一个微粒周围等距离的微粒数居于立方体中心的Na＋，实际上共有3个平面通过。这样，我们可对该图形沿x—平面、y—平面、z—平面分别进行切割，得到如下三个平面：距Na+周围等距离的Cl-的个数：12根据图21—1推测，CsCl晶体中：图21—1(1)每个Cs＋周围距离相等且最近的Cs＋数目为____(2)每个Cs＋周围距离相等且最近的Cl-数目为____(3)每个Cs＋周围距离相等且次近的Cs＋数目为__

4、__(4)每个Cs＋周围相邻的Cs＋数目为__________681218例3.可以想象，干冰晶体中，图示图形的周围紧密堆着许多正方体——每个面和棱上都连着1个，共计个数：6＋12=18。选取某个顶点上的CO2分子为研究对象，则离它最近的CO2是与它相连的每个侧面中的CO2分子。以该CO2分子为中心沿x、y、z平面分别进行切割得如下三个平面：每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为(12)例4：如图21—6，是钾、氧两元素形成的一种晶体在高温时的立体结构。该结构是具有代表性的最小重复单元。试问：每个钾

5、离子周围最近且距离相等的钾离子、氧离子数目分别是________和________。选定一个钾离子为研究对象，通过该钾离子沿x、y、z三轴对晶体进行切割(想象出未画出部分)，得下图：1212例1.某离子晶体的结构（局部如图），X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心，请回答：（1）该晶体的化学式为（）A.X4YB.X2YC.XY2D.XY（2）晶体中，每个X的周围与它最接近且距离相等的X的数目为（）A.4个B.6个C.8个D.12个CDmM(1mol)ρ===vv(1mol）12g6.02×1023×1×(1.4

6、2×10-8cm)2×sin600×6×3.40×10-8cm22=2.24g/cm3例5：例5（2）mM183.9gP===VNA×V(晶胞）6.23×1023×a3cm322=19.3g/cm3a=3.163×10-8cm(3)体对角线=a=4rr=a=1.37×10-8cm42.在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列，下图（1）是NaCl的晶体结构，在离子晶体中，阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构，它们可以被看作是不等径的刚性圆球，并彼此相切如NaCl的晶体结构（2），已知a为常数。（1）Na+半

7、径和Cl-半径之比（已知=1.414）NaCl晶体中不存在分子，但在1.01×105Pa1413℃时，NaCl晶体形成气体，并以分子形式存在。现有29.25克NaCl晶体，在1.01×105Pa1413℃时强热使温度达到1501.5℃，测得气体体积为36.4L，试用有关物理、化学知识计算此时氯化钠气体的分子式（化学式）为（不写计算过程）（2）若a=5.6×10-8cm，求NaCl晶体的密度（已知5.63=175.6）解：由图（2），因r(Cl-)＞r(Na+),则r(Cl-)=a/42r(Na+)=a-2r(C

8、l-)r(Na+)=a设NaCl分子式为（NaCl）n,有58.5n=117n=2即NaCl气体分子式为Na2Cl2g/mol