晶體相關(guān)計(jì)算課件高二下學(xué)期化學(xué)滬科版（2020）選擇性必修2

方法小結(jié)【對(duì)于立方體/長方體結(jié)構(gòu)】位于頂點(diǎn)的微粒，晶胞完全擁有其______位于面心的微粒，晶胞完全擁有其______位于棱上的微粒，晶胞完全擁有其______位于體心的微粒，晶胞完全擁有其______1/81/21/411、找位置（頂點(diǎn)、面、棱、體內(nèi)）2、查數(shù)目3、均攤算（1/8

1/21/41）計(jì)算一——晶胞中微粒的數(shù)目，進(jìn)而求化學(xué)式。1、計(jì)算步驟：觀察微粒種類→確定微粒在晶體中的位置→用均攤法求一個(gè)晶胞中所含微粒數(shù)→求出晶胞中各微粒的最簡個(gè)數(shù)比→確定化學(xué)式。2、均攤法:如某個(gè)原子為n個(gè)晶胞所共有,則該原子有1/n屬于這個(gè)晶胞。（需要掌握常見的平行六面體晶胞、正六棱柱形晶胞和正三棱柱形晶胞）計(jì)算一——晶胞中微粒的數(shù)目，進(jìn)而求化學(xué)式。（1）平行六面體晶胞對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練11.某離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞是整個(gè)晶體中最基本的重復(fù)單元。陰離子位于此晶胞的中心，陽離子位于8個(gè)頂點(diǎn)，該離子化合物中，陰、陽離子個(gè)數(shù)之比是A.1：8

B.1：4

C.1：2

D.1：1D計(jì)算一——晶胞中微粒的數(shù)目，進(jìn)而求化學(xué)式。（1）平行六面體晶胞對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2形成化合物晶體的晶胞如右圖所示，該化合物的化學(xué)式為_________。ZnS計(jì)算一——晶胞中微粒的數(shù)目，進(jìn)而求化學(xué)式。（1）平行六面體晶胞對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3最近發(fā)現(xiàn),只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。該新型超導(dǎo)晶體的一個(gè)晶胞如圖所示,則該晶體的化學(xué)式為()A.Mg2CNi3 B.MgC2NiC.MgCNi2 D.MgCNi3D計(jì)算一——晶胞中微粒的數(shù)目，進(jìn)而求化學(xué)式。（1）平行六面體晶胞對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4：如圖所示的甲、乙、丙三種晶體：試推斷甲晶體的化學(xué)式(X為陽離子)為

，乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是

，丙晶體中每個(gè)D周圍結(jié)合E的個(gè)數(shù)是

個(gè)

。X2Y1:3:18計(jì)算一——晶胞中微粒的數(shù)目，進(jìn)而求化學(xué)式。（1）平行六面體晶胞對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練5：如圖是超導(dǎo)化合物鈣鈦礦晶體中最小重復(fù)單元(晶胞)的結(jié)構(gòu)。該化合物的化學(xué)式為

。

CaTiO3[例]某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是：60°頂點(diǎn)的微粒為___個(gè)晶胞共有；豎棱上的微粒為___個(gè)晶胞共有；橫棱上的微粒為___個(gè)晶胞共有；面心上的微粒為___個(gè)晶胞共有；體心的微粒全屬于該晶胞。124A:6×1/12=1/2B:6×1/4＋3×1/6

=2C:161∶4∶2晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算，其關(guān)鍵是正確分析晶胞中任意位置上的一個(gè)微粒被幾個(gè)晶胞所共用。不同形狀的晶胞，情況不同。2計(jì)算一——晶胞中微粒的數(shù)目，進(jìn)而求化學(xué)式。（2）正三棱柱晶胞對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，這種晶體中A、B、C三種原子的數(shù)目比為A.3：9：4B.1：4：2C.2：9：4D3：8：5B一個(gè)六方晶胞中所含原子數(shù)為(

)120°頂點(diǎn)的微粒為__個(gè)晶胞共有，面心的為__個(gè)晶胞共有，體心的微粒全屬于該晶胞。微粒數(shù)為：6212×1/6+2×1/2+3=6

計(jì)算一——晶胞中微粒的數(shù)目，進(jìn)而求化學(xué)式。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1硼和鎂可形成超導(dǎo)化合物。如圖是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上、下面還各有一個(gè)鎂原子；6個(gè)硼原子位于棱柱的側(cè)棱上，則該化合物的化學(xué)式可表示為()A．MgB B．Mg3B2

C．MgB2 D．Mg2B3B（3）正六棱柱晶胞計(jì)算一——晶胞中微粒的數(shù)目，進(jìn)而求化學(xué)式。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2如圖是Mn和Bi形成的某種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則該晶體的化學(xué)式可表示為A.Mn4Bi

B.Mn2Bi

C.MnBi

D.MnBi3C（3）正六棱柱晶胞計(jì)算一——晶胞中微粒的數(shù)目，進(jìn)而求化學(xué)式。（4）氣態(tài)團(tuán)簇分子或納米顆粒團(tuán)簇分子或納米顆粒中，所含微粒為其本身所有，不與其他分子或顆粒共用。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1如圖所示，由金屬原子M和非金屬原子N構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，頂角和面上的原子是M原子，棱中心和體心的原子是N原子，則分子式可表示為

。M14N13或N13M14計(jì)算一——晶胞中微粒的數(shù)目，進(jìn)而求化學(xué)式。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2

納米材料的表面微粒數(shù)占總微粒數(shù)的比例極大，這是它有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同(如圖所示)，則這種納米顆粒的表面微粒數(shù)與總微粒數(shù)的比值為A.7：8

B.13：14

C.25：25

D.26：27D計(jì)算二——晶胞中密度計(jì)算ρ=mVnMVNMNAVNMNAa3ρ:表示晶胞密度(g·cm-3)a:表示晶胞棱(邊)長(cm)N:表示一個(gè)晶胞中微粒數(shù)目M:表示晶胞摩爾質(zhì)量(g·mol-1)NA:表示阿伏加德羅常數(shù)(mol-1)立方晶胞晶胞棱長通常單位是nm或pm，注意單位換算！1pm=10-10cm，1nm=10-7cm銅晶體的晶胞如圖所示，已知立方體的邊長為apm，求銅晶體的密度。①用均攤法算出一個(gè)晶胞中含有粒子的個(gè)數(shù)一個(gè)銅晶胞中含有銅原子：8×1/8+6×1/2=4個(gè)②計(jì)算一個(gè)晶胞含有粒子的物質(zhì)的量一個(gè)銅晶胞含有銅原子：(4/NA)mol③計(jì)算一個(gè)晶胞的質(zhì)量m=nM=(256/NA)g④計(jì)算晶體的密度ρ=m/V=(256/NA)g/(a3×10-30cm3)計(jì)算二——晶胞中密度計(jì)算對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示，其晶胞邊長為acm，密度為

g·cm－3(列式)4×（65+32）/a3NA

計(jì)算二——晶胞中密度計(jì)算對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2

螢石(氟化鈣)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知立方體的邊長為apm，則該晶體的密度為_________g/cm3。(相對(duì)原子質(zhì)量：F~19Ca~40)Ca2+F－計(jì)算三——空間利用率簡單立方計(jì)算三——空間利用率體心立方計(jì)算四——原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)

(1)依據(jù)已知原子的坐標(biāo)確定坐標(biāo)系取向。(2)一般以坐標(biāo)軸所在正方體的棱長為1個(gè)單位。(3)從原子所在位置分別向x、y、z軸作垂線，所得坐標(biāo)軸上的截距即為該原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。1、概念原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。2、原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的確定方法計(jì)算四——原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)