第三单元 共价键 原子晶体 晶胞的相关计算 课件（31张PPT）
文档属性
| 名称 | 第三单元 共价键 原子晶体 晶胞的相关计算 课件（31张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-06-28 11:36:57 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
晶胞的关计算
莆田第十中学
郭超英
课标要求
了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
1
2
3
空间利用率计算
晶体密度、晶胞边长等之间计算
晶胞所含微粒数计算
常见计算类型
晶胞所含微粒数计算
01
解题策略
1、方法——均摊法：晶胞中的一个粒子如果被n个晶胞所共有，则这个粒子在此晶胞中的份额为1/n
长方体（立方体）：
（非长方体）非立方体：
视情况而定
典例剖析
位于顶点
位于棱上
位于体内
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.钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是_________________
BaTiO3
解题策略
3、计算步骤：
（1）确定晶胞中的粒子种类及所处位置
（2）均摊法计算粒子数
实战演练
（2）Mg与B组成的一种化合物MgB2，刷新了金属化合物超导温度的最高纪录。下图中所示的是该化合物的晶体晶胞。(白球位于正六棱柱的内部)图中上、下底面中心“△”处的原子是____（填元素符号）。
Mg
（1）某晶体的晶胞（正三棱柱）如图所示，则晶体中A、B、C三种粒子数之比是
_____________
A位于顶点
B位于棱上
C位于体内
1:4:2
晶体密度、晶胞边长等之间计算
02
晶胞模型展示
常见晶胞所含微粒的数目（n），晶胞边长（a）与粒子半径（r）的关系
晶胞
模型
粒子数（n）
a与r的关系
简单
立方
体心
立方
面心
立方
1个
2个
4个
a=2r
a=4r
a=4r
晶胞
模型
粒子数（n）
a与r的关系
NaCl
金刚石
4个Na+
4个Cl-
a=2rNa++2rCl-
8个C原子
a=8r
8
7
6
5
4
3
2
1
金刚石晶胞
a
b
d
c
e
b
d
c
a
e
晶胞边长为a，原子半径为r，
d
=
2r=
a
=
8r
a，b原子的核间距为d
解题策略
1、公式
V（正方体）=a3
V（长方体）=a2b
（1）
（2）
a
b
2.常见长度单位换算关系：
1um=
m=
cm
1nm=
m=
cm
1pm=
m=
cm
10-9
10-7
10-6
10-4
10-10
10-12
典例剖析
硒化铬的晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm和bnm，则硒化铬的密度为?______?g·cm-3（列出表达式即可）（Cr-52；Se-79）
N(Cr)
N(Se)=2
V=
(ax10-7cm)2.(bx10-7cm)=a2bx10-21cm3
3、计算步骤：
（1）确定晶胞中的各粒子数求晶胞质量
（2）确定晶胞体积
（3）代入公式进行计算
解题策略
1、某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
②若合金的密度为d
g·cm–3，晶胞参数a=______nm。
实战演练
2、立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540
pm，密度为_____g·cm－3(列式并计算)，a位置S2－离子与b位置Zn2＋离子之间的距离为________pm(列式表示)。
3
3:1
（相对原子质量Cu-64；Ni-59；
Zn-65；S-32
）
实战演练
1、确定晶胞中的粒子数求晶胞质量
2、确定晶胞体积
V
解得：
3
3、代入公式进行计算
2、晶胞体积V
3、代入公式进行计算
1、确定晶胞中的粒子数求晶胞质量
N(S2-)
N(Zn2+)=4
V=
(ax10-10cm)3=（540x10-10)3cm3
4、a位置S2－离子与b位置Zn2＋离子之间的距离（类似金刚石）
S2-
Zn2+
原子空间利用率的计算空间利用
03
解题策略
3、计算步骤：
（1）确定晶胞中的各粒子数，求球体积
（2）确定晶胞体积
（3）代入公式进行计算
1、空间利用率：指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。
2
、公式
典例剖析
8
GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。Ga和As的摩尔质量分别为MGa
g·mol-1和MAs
g·mol-1，原子半径分别为rGa
pm和rAs
pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。
实战演练
（1）确定晶胞的组成
（2）确定计算的公式
（3）代入数据
晶胞微粒数（均摊法计算粒子子个数n）
晶胞密度
空间利用率
课堂小结
=
粒子体积
晶胞体积
?
100%
晶胞微粒数——均摊法计算粒子数
晶胞密度
课堂小结
三步曲：
1、确定晶胞中的粒子数求晶胞质量
2、确定晶胞体积为V
3、代入公式进行计算
作业
1、整理课堂笔记
2、完成导学案中的“巩固练习”
2、预习空间利用率的计算
巩固练习
1、纳米材料的表面粒子数占粒子总数的比例很大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某硼镁化合物的结构如图所示（六个硼原子位于棱柱内），则这种纳米颗粒的化学式(
)
A．Mg3B6
B．Mg14B6
C．MgB2
D．Mg5B12
B
巩固练习
2、某离子晶体的晶胞结构如图所示，则该离子晶体的化学式为(
)
A.abc
B.abc3
C.ab2c3
D.ab3c
D
巩固练习
3、某FexNy的晶胞如题21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________
Fe3CuN
巩固练习
4、D（Zn）与E(S)所形成化合物晶体的晶胞如图所示:
?在该晶体中,D的配位数为 。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。上图晶胞中,原子坐标参数a为(0,0,0);b为(1/2,0,1/2);c为(1/2,1/2,0),则d的坐标参数为 。
③已知该晶体的密度为ρ
g·cm-3,设NA表示阿伏加德罗常数的值,则晶胞中两个E离子之间的最近距离为
pm。
谢谢观看
THANK
YOU
晶胞的关计算
莆田第十中学
郭超英
课标要求
了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
1
2
3
空间利用率计算
晶体密度、晶胞边长等之间计算
晶胞所含微粒数计算
常见计算类型
晶胞所含微粒数计算
01
解题策略
1、方法——均摊法：晶胞中的一个粒子如果被n个晶胞所共有，则这个粒子在此晶胞中的份额为1/n
长方体（立方体）：
（非长方体）非立方体：
视情况而定
典例剖析
位于顶点
位于棱上
位于体内
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.钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是_________________
BaTiO3
解题策略
3、计算步骤：
（1）确定晶胞中的粒子种类及所处位置
（2）均摊法计算粒子数
实战演练
（2）Mg与B组成的一种化合物MgB2，刷新了金属化合物超导温度的最高纪录。下图中所示的是该化合物的晶体晶胞。(白球位于正六棱柱的内部)图中上、下底面中心“△”处的原子是____（填元素符号）。
Mg
（1）某晶体的晶胞（正三棱柱）如图所示，则晶体中A、B、C三种粒子数之比是
_____________
A位于顶点
B位于棱上
C位于体内
1:4:2
晶体密度、晶胞边长等之间计算
02
晶胞模型展示
常见晶胞所含微粒的数目（n），晶胞边长（a）与粒子半径（r）的关系
晶胞
模型
粒子数（n）
a与r的关系
简单
立方
体心
立方
面心
立方
1个
2个
4个
a=2r
a=4r
a=4r
晶胞
模型
粒子数（n）
a与r的关系
NaCl
金刚石
4个Na+
4个Cl-
a=2rNa++2rCl-
8个C原子
a=8r
8
7
6
5
4
3
2
1
金刚石晶胞
a
b
d
c
e
b
d
c
a
e
晶胞边长为a，原子半径为r，
d
=
2r=
a
=
8r
a，b原子的核间距为d
解题策略
1、公式
V（正方体）=a3
V（长方体）=a2b
（1）
（2）
a
b
2.常见长度单位换算关系：
1um=
m=
cm
1nm=
m=
cm
1pm=
m=
cm
10-9
10-7
10-6
10-4
10-10
10-12
典例剖析
硒化铬的晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm和bnm，则硒化铬的密度为?______?g·cm-3（列出表达式即可）（Cr-52；Se-79）
N(Cr)
N(Se)=2
V=
(ax10-7cm)2.(bx10-7cm)=a2bx10-21cm3
3、计算步骤：
（1）确定晶胞中的各粒子数求晶胞质量
（2）确定晶胞体积
（3）代入公式进行计算
解题策略
1、某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
②若合金的密度为d
g·cm–3，晶胞参数a=______nm。
实战演练
2、立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540
pm，密度为_____g·cm－3(列式并计算)，a位置S2－离子与b位置Zn2＋离子之间的距离为________pm(列式表示)。
3
3:1
（相对原子质量Cu-64；Ni-59；
Zn-65；S-32
）
实战演练
1、确定晶胞中的粒子数求晶胞质量
2、确定晶胞体积
V
解得：
3
3、代入公式进行计算
2、晶胞体积V
3、代入公式进行计算
1、确定晶胞中的粒子数求晶胞质量
N(S2-)
N(Zn2+)=4
V=
(ax10-10cm)3=（540x10-10)3cm3
4、a位置S2－离子与b位置Zn2＋离子之间的距离（类似金刚石）
S2-
Zn2+
原子空间利用率的计算空间利用
03
解题策略
3、计算步骤：
（1）确定晶胞中的各粒子数，求球体积
（2）确定晶胞体积
（3）代入公式进行计算
1、空间利用率：指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。
2
、公式
典例剖析
8
GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。Ga和As的摩尔质量分别为MGa
g·mol-1和MAs
g·mol-1，原子半径分别为rGa
pm和rAs
pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。
实战演练
（1）确定晶胞的组成
（2）确定计算的公式
（3）代入数据
晶胞微粒数（均摊法计算粒子子个数n）
晶胞密度
空间利用率
课堂小结
=
粒子体积
晶胞体积
?
100%
晶胞微粒数——均摊法计算粒子数
晶胞密度
课堂小结
三步曲：
1、确定晶胞中的粒子数求晶胞质量
2、确定晶胞体积为V
3、代入公式进行计算
作业
1、整理课堂笔记
2、完成导学案中的“巩固练习”
2、预习空间利用率的计算
巩固练习
1、纳米材料的表面粒子数占粒子总数的比例很大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某硼镁化合物的结构如图所示（六个硼原子位于棱柱内），则这种纳米颗粒的化学式(
)
A．Mg3B6
B．Mg14B6
C．MgB2
D．Mg5B12
B
巩固练习
2、某离子晶体的晶胞结构如图所示，则该离子晶体的化学式为(
)
A.abc
B.abc3
C.ab2c3
D.ab3c
D
巩固练习
3、某FexNy的晶胞如题21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________
Fe3CuN
巩固练习
4、D（Zn）与E(S)所形成化合物晶体的晶胞如图所示:
?在该晶体中,D的配位数为 。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。上图晶胞中,原子坐标参数a为(0,0,0);b为(1/2,0,1/2);c为(1/2,1/2,0),则d的坐标参数为 。
③已知该晶体的密度为ρ
g·cm-3,设NA表示阿伏加德罗常数的值,则晶胞中两个E离子之间的最近距离为
pm。
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