晶胞的相关计算课件.ppt

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1、晶胞相关计算突破高三选三难点突破高考试题中关于晶胞计算的类型1）计算原子（或离子）半径或者核间距离（或键长）2）化学式（或各原子个数比）的确定3）计算晶胞边长4）计算晶胞密度及配位数5）计算晶胞空间利用率6）确定各原子在空间坐标1）计算原子（或离子）半径或者核间距离（或键长）（2017•新课标Ⅰ-35）（4）晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示，K与O间的最短距离为_________nm，与K紧邻的O个数为______________。（5）在晶胞结构的另一种表

2、示中，I处于各顶角位置，则K处于________位置，O处于________位置。【解析】⑷①几何图形如图a所示，距离最近的K和O是晶胞中顶点的K和面心的O，假设其最短距离为b，则有2b=a，故b=。②从晶胞中可以看出，以顶点K为原点建立坐标系(图b)，分别为x,y,z三个轴，从而构成三个平面，xy平面，xz平面，yz平面，以yz平面为例，在这个平面内有4个，同理，在xy平面，xz平面为均有4个，故与一个K紧邻的O有：3×4=12（个）。⑸晶体以K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置的邻近4个晶胞如图b并对K、O作相应编号。由图b得，以I处于各顶角位置的晶胞如图c

3、。图a图b图ca2bxyz1）计算原子（或离子）半径或者核间距离（或键长）(2017•新课标Ⅲ)（5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm，则r（O2﹣）为nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a‘=0.448nm，则r（Mn2+）为nm。难点多数学生对于晶胞参数的概念不清，在复习时，有必要给学生建立晶胞参数的概念，同时让学生了解在晶胞中各微粒之间的空间位置关系（即常见的晶体类型）。但学生空间想像力不足，如何让学生形成空间想像力，这就需要借助于立体几何模型来完成，晶胞参数

4、与原子半径之间的关系也是通过模型的建立来完成。【解析】因为O2﹣是面心立方最密堆积方式，面对角线是O2﹣半径的4倍，即4r=a，解得r=(/4)×0.420nm＝0.148nm；MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构，可知Mn的半径为0.076nm4ra晶体常见的堆积形式面心立方堆积体心立方堆积金刚石六方最密堆积体心立方堆积的配位数和空间占有率晶胞中球的相切点在体对角线上！在晶胞的棱上球是不相接触的!晶体常见的离子晶体晶体常见的原子晶体晶体常见的分子晶体-分子密堆积C60苯晶体常见的分子晶体面心晶胞举例ccp,hcp,bcc的空隙四面体空隙八面体空隙面心立方六

5、方体心立方2）化学式（或各原子个数比）的确定（2013·江苏化学·21A）A.[物质结构与性质]元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。①在1个晶胞中，X离子的数目为。②该化合物的化学式为。(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为。(1)①在1个晶胞中，Zn离子的数目为8×1/8＋6×1/2=4。②S离子的数目也为4，化合物的化学式为ZnS。锌的氯化物

6、与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目既要考虑到配体中，还要考虑配体与中心原子之间的配位键，因此1mol该配合物中含有σ键的数目为16mol或16×6.02×1023个。【解析】2）化学式（或各原子个数比）的确定（2017•江苏-21）（5）某FexNy的晶胞如图﹣1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe（x﹣n）CunNy．FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图﹣2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为。由图2可知，Cu替代a位置的Fe时能量较低，更稳定，则Cu位于

7、顶点，N（Cu）=8×1/8=1，Fe位于面心，N（Fe）=6×1/28=3，N位于体心，则只有1个N，其化学式为Fe3CuN，故答案为：Fe3CuN。【解析】2）化学式（或各原子个数比）的确定（2017•新课标Ⅱ-35）（4）R的晶体密度为dg•cm﹣3，其立方晶胞参数为anm，晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为。（4）由可知，，得出y=d×(a×10—7)3×NA/M。【解析】1、顶点：一个立方体的顶点由八个相同的立方体在共用，则平均每个立方体只分到其1/8.晶胞中金属原子数目的计算方法(平均

8、值)1、顶