2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2课件 3-1-3关于晶胞的计算(共19张PPT)

(共19张PPT)
第三章 晶体结构与性质
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
第3课时 关于晶胞的计算
一、计算晶体密度
例：Cs＋核间距为a cm，氯化铯的摩尔质量为M g·mol－1，NA为阿伏加德罗常数的值，计算氯化铯晶体的密度。
ρ = g·cm-3
M
a3·NA
ρ =
m
V
a3 cm3
=M？
=
M
NA
1个晶胞中恰好有1个Cs＋和1个Cl-吗？
Cs＋：
8× = 1
1
8
Cl－：
1
一、计算晶体密度
Z：1个晶胞中化学式数目
单位换算: 1m=102cm=109nm=1012pm
1、已知晶体中Na+和Cl-间最小距离为a cm，计算NaCl晶体的密度。
Na+：12× + 1 = 4
1
4
Cl-：8× + 6× = 4
1
8
1
2
2、某氧化物超导材料钙钛矿晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为__________，已知正方体的边长为a pm，该晶体的摩尔质量为136 g·mol－1，则该晶体的密度可表示为__________g·cm-3。
CaTiO3
O2-：6×1/2＝3
Ti4+: 1
Ca2+：8×1/8＝1
A
B
C
D
E
F
G
H
二、原子坐标参数
1、一般以坐标轴所在立体图形的棱长为1个单位。
2、从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。
x轴
y轴
z轴
A(0,0,0) B(1,0,0)
C(1,1,0) D(0,1,0)
E(0,1,1) F(0,0,1)
G(1,0,1) H(1,1,1)
x轴
y轴
z轴
A
B
C
D
E
G
H
F
I
K
J
L
A(0,0,0) B(0,1,0)
C(1,1,0) D(1,0,0)
I(0,1,1) J(0,0,1)
K(1,0,1) L(1,1,1)
1
2
E(0, 1, ) F(1, 1, )
G(1, 0, ) H(0, 0, )
1
2
1
2
1
2
一般以坐标轴所在立体图形的棱长为1个单位。
体心立方
面心立方
x轴
y轴
z轴
M
M( , , )
1
2
1
2
1
2
x轴
y轴
z轴
A
B
C
D
E
F
A( 0 , , )
1
2
1
2
B( , 0 , )
1
2
1
2
C( 1 , , )
1
2
1
2
D( , 1 , )
1
2
1
2
E( , , 1 )
1
2
1
2
F( , , 0 )
1
2
1
2
金刚石晶胞
A
B
C
D
A、B、C、D这4个原子在晶胞内什么位置？
x轴
y轴
z轴
金刚石晶胞
A
B
C
D
俯视
俯视图
A
D
x轴
y轴
z轴
y轴
x轴
C
B
前左下
前右上
后右下
后左上
金刚石晶胞
A
B
C
D
正面图
A
B
x轴
y轴
z轴
z轴
x轴
C
D
A( , , )
3
4
1
4
1
4
B( , , )
1
4
1
4
3
4
C( , , )
1
4
3
4
1
4
D( , , )
3
4
3
4
3
4
1、钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知A点的原子坐标参数为(0,0,0)，B点为( ，0， )，则C点的原子坐标参数为________。
( ， ， )
2、以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，如图中原子1的坐标为 ，则原子2和3的坐标分别为_________、__________。
3、某晶体的晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为__________。若该晶体中A原子和B原子的坐标分别为(0,0,0)、(0,0， )，则C原子的坐标为__________。
CuInSe2
4、金刚石晶胞结构如图所示，回答下列问题。
(1)一个金刚石晶胞中含有__________________个碳原子。
(2)已知晶胞参数为a pm，则金刚石的密度为_____________ g·cm－3。
(3)晶体中两个最近的碳原子之间的距离为_____ pm。
(4)碳原子的半径为r，则a、r有什么关系？
立方体晶胞中常用关系
边长a
1、面的对角线与边长关系：
I=
2、体的对角线与边长关系：
d =
l
d
4、金刚石晶胞结构如图所示，回答下列问题。
(1)一个金刚石晶胞中含有__________________个碳原子。
(2)已知晶胞参数为a pm，则金刚石的密度为_____________ g·cm－3。
(3)晶体中两个最近的碳原子之间的距离为_____ pm。
(4)碳原子的半径为r，则a、r有什么关系？