3.1.3晶胞计算 课件 (共11张PPT) 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

(共11张PPT)
晶胞计算
1.密度计算
印度产绿色鱼眼石，鱼眼石是钾、钙的氟化物硅酸盐矿物。 与沸石一起生在玄武岩、花岗岩、片麻岩中。柱状、板状晶体，立方晶体。 常见颜色：无色、黄色、绿色、紫色和粉红色
若取出一块立方晶体，用实验方法可以测得该晶体的哪些物理量？
质量、棱长（体积）、透光性、硬度、熔沸点……
通过质量、棱长（体积）我们还可以算出晶体的密度。
通过晶体的X射线衍射实验，我们可以得到晶胞的形状、大小、粒子在空间中的排列方式、数目、位置等。我们如何讲宏观物质和微观晶胞联系起来呢？
晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。各个晶胞的大小、密度相同。
一个晶胞质量 = 一个晶胞体积×密度
晶体质量 = 一个晶胞质量×组成晶体晶胞数目
=一个晶胞体积×密度×组成晶体晶胞数目
晶体密度 = 晶胞密度
晶体体积 = 一个晶胞体积×组成晶体晶胞数目
依据以上关系，出题人可以怎么考我们？
1）化学式（或各原子个数比）的确定
2）计算晶胞边长、粒子半径、核间距离（或键长）
3）计算晶胞密度
4）计算阿伏伽德罗常数
5）计算摩尔质量
例题1 已知CsCl晶体密度为d g·cm－3 ，设NA为阿伏伽德罗常数的值，相邻两个Cs+的核间距为a cm，如右图所示，则CsCl的摩尔质量可以表示为______g·mol-1。
例题2 金属铜的晶胞结构如下图所示,此晶胞立方体的边长为a pm,Cu的相对原子质量为64,金属铜的密度为d g·cm-3,则怎样用含a、d 的代数式表示阿伏加德罗常数
dNAa3
NA=
例题3 Cu单质晶体中原子的堆积方式如上图甲所示，其晶胞特征如上图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如上图丙所示。若已知Cu晶胞棱长为a pm，Cu相对原子质量为M，NA代表阿伏加德罗常数，Cu原子半径r =____ pm，Cu单质晶体密度计算式为：______________ g·cm-3。
例题4如图为NaCl晶体的一个晶胞,测知氯化钠晶体中相邻的Na+与Cl-的距离为a cm,该晶体密度为d g·cm-3,则阿伏加德罗常数可表示为(　　)。
C
例题5 硅晶胞结构如图所示，则晶胞中含有___个硅原子。 硅晶体的密度为ρ gcm—3，硅的摩尔质量为 M g·mol-1, 经测定，晶胞边长为a pm，则阿伏加德罗常数可表示为:NA=__mol—1。
单位换算：1pm=10-10cm=10-12m
1nm=10-7cm=10-9m
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半径与边长的关系
三种典型的立方晶体结构
a=2r
a= r
a= r
练一练
C
已知白铜晶胞的密度为dg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值。图2晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为_____ pm(列出计算式,相对质量Cu 64 Ni 59)。
练一练
晶胞计算题目的思路及步骤
1.判断所给的图形是否为晶体的晶胞及晶胞类型
2.依据均摊法数出粒子个数及化学式，判断晶体的物质的量和摩尔质量
3.根据题目中提供的数据代入公式的计算
计算过程中要注意的问题：
1.晶胞类型：简单立方、体心立方、面心立方、金刚石晶胞
2.晶胞中实际的粒子个数与晶体化学式是否相同
3.单位换算：1pm=10-10cm=10-12m
1nm=10-7cm=10-9m