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1、晶体的相关计算,高二年级 周建红,1、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,教学内容：1、晶胞中粒子数及配位数的计算 2、晶体密度、晶胞边长、粒子间距 的计算,高考要求,学习目标：掌握晶体的相关计算及高考的考查方式重点难点：晶体密度及粒子间距的计算,一、晶体的粒子数及配位数的计算,方法：,均摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x,(一)粒子数的计算：,1,方法技巧1,提醒：晶体的化学式是每个晶胞中平均含有各类粒子个数的最简个数比。,1/6,1/3,1/2,1,方法技巧1,六方晶胞,1、已知某晶体晶胞如图所示，则该晶
2、体的化学式为（）A.XYZ B.X2Y4Z C.XY4Z D.X4Y2Z,技巧1练习,C,2、科学家发现的钇钡铜氧化合物在90K具有超导性，若该化合物晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是( ) A ：YBa2Cu3O4 B：YBa2Cu2O5 C ：YBa2Cu3O5 D：YBaCu4O4,技巧1提升,C,O：61/4+71/2=5,Cu：81/8+81/4=3,一、晶体的化学式及配位数的计算,(二)配位数的计算：（立方体）,配位数：一个粒子周围最近邻且等距离的粒子的数目称为配位数,（12）,方法技巧2,一、晶体的粒子数及配位数的计算,(二)配位数的计算：,配位数：一个粒子周围最近
3、的粒子的数目称为配位数,（8）,顶点的配位数,与面心距离最近,与棱心距离最近,与顶点距离最近,（12）,（6）,与体心距离最近,（8）,方法技巧2,1、氯化钠的晶胞如图，回答下列问题：,技巧2练习,(1)一个氯化钠的晶胞中有_个Cl- ,_个Na+,(2)一个Na+周围距离最近的Na+有_ 个， 一个Cl-周围距离最近的Cl-有_个。,(3) Na+的配位数是_； Cl-的配位数是_。,4,4,12,12,6,6,2、如图所示为高温超导领域里的一种化合物钙钛矿的晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。（1）在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最近且距离相等的氧离子、钙离子、钛离子各有个
4、、个、个。,（2）该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是 ，该物质的化学式可表示为 。,6,8,6,3:1:1,CaTiO3,技巧2练习,1.常见体积公式：V（立方体）=a3 V（长方体）=abc2.常见长度单位换算关系： 1nm=10-7cm 1pm=10-10cm,二、晶体密度的相关计算,方法技巧3,知识储备,a,c,b,a,二、晶体密度的相关计算,方法技巧3,1、基本公式（立方晶胞）,N：晶胞中微粒数M：晶体化学式的摩尔质量：立方体棱长,1、若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c，晶体结构图中正方体边长（钛原子之间的距离）为d nm，则该晶体的密度为_gcm3 （列出计算式
5、）。,方法3练习,2、（2016年新课标全国卷II）37（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构（相对原子质量量：Ni：59,Cu：64）如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a=_nm （列出计算式）。,方法3练习,3:1,1、（2018年新课标全国卷II）35（5）FeS2晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为_gcm3；晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_nm （列出计算式）。,直击高考,直击高考,2、（2018年新课标全国卷I）35（5）Li2O具有反萤
6、石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.4665 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为_gcm3（列出计算式）。,3、（2017年新课标全国卷I）35(4)KIO3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=0.446 nm，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KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于_位置，O处于_位置。,直击高考,12,体心,棱心,0.315,拓展提升,？,1、想一想晶体的计算高考都会怎么考？,2、你能结合下题设计一些问题吗？,改编：Na2O晶胞如图所示,已知晶胞参数(棱长)为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA,求：.,欢迎批评指正！,
