人教版高中化学选修三课件：第三章 专题课 晶体堆积模型及晶胞相关计算ppt

例5 右图为NaCl晶胞结构,已知FexO晶体晶胞结构为 NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知FexO晶体的
密度为ρ＝5.71g/cm3，晶胞边长为4.28×10－10m。
探究1：已知铜晶胞是面心立方晶胞，其晶胞特征如右图所示。 若已知该晶体的密度为a g/cm3，NA代表阿伏加德罗常数，相对原子质量为64 ， 请回答：
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①晶胞中铜原子的配位数为________ ，一个晶胞中原子的数目为________； ②该晶体的边长为_______________，铜原子半径为________（用字母表示）。 列式并计算Cu空间利用率________________
D．YBa2Cu4O7
题型4、 晶体密度、粒子间距离的计算
例4右图为NaCl晶胞结构示意图。 （1）用X射线衍射法测得晶胞的边长为a cm，求该温度下NaCl晶体的密度。
ρ＝m/V＝
（2）晶体的密度为ρg/cm3，则晶体中Na ＋与Na＋之间的最短距离是多少？
[练习3]. 已知 NaCl 的摩尔质量为 M g·mol-1， 食盐晶体的密度为ρg·cm-3，若下图中Na+与最邻 近的Cl- 的核间距离为 a cm，那么阿伏加德罗常 数的值可表示为 D
【巩固练习】 1.Al2O3在一定条件下可制得AlN，其晶体结构如图2所示，该 晶体中Al的配位数是_________ ．
2.六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似， 硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有______个 氮原子、_______个硼原子，立方氮化硼的密度是____________g·cm-3（只 要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA）
4.如图所示为二维平面晶体示意图，表示化学式为AX3的________。
知识点2：晶胞参数的有关计算 1）利用晶胞参数可计算晶胞体积(V)，根据相对分子质量(M)、晶胞中粒子数(N) 和阿伏伽德罗常数为NA，可计算晶体的密度r ：
2）已知棱长为a，求某线段。晶胞中各线段间的关系如下：
三 、合作探究
分析：
O: 棱心：12×1/4 =3
Ca: 体心：1
Ti
Ti: 顶点：8 ×1/8 =1
O
Ca
[练习2] 、钇钡铜氧化合物
在90K温度下具有超导性
。若该化合物晶体的晶胞
结构如图所示，则该化合
Ba
物的化学式是 C 。
O
A．YBa2Cu3O3.75
B．YBa2Cu2O7
Y
C．YBa2Cu3O5.5
Cu
选修3 晶体堆积模型及晶胞相 关计算
一、学习目标 1、会求算晶胞中的粒子数（重点） 2、熟知常见晶胞模型，能结合数学思想解决化学问题（难点）[来 二、自主学习 知识点1：均摊法---计算晶胞中的粒子数 1.均摊原则：晶胞中任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞共有， 那么，每个晶胞对这个粒子分得的份额就是 2.常见晶胞：
顶点： 棱上： 面上： 体内：
理解运用：
1.正误判断
（1）金刚石的晶胞中含有6个碳原子
（2）12g石墨中六元环的数目为0.5NA （3）1个干冰晶胞的质量为176/NA g （4）六方最密堆积形成的晶胞（四棱柱）含有4个金属原子
2.某物质的晶体由A、B、C三种元素组成，其晶体中粒子排列方式
如图所示，则该晶体的化学式为（ ）
3.在离子晶体中，阴阳离子具有或接近具有球对称的电子云，它们可以被看成是 不等径的钢性圆球，并彼此相切(如下图中)。离子键的键长是相邻阴、阳离子的 半径之和(如下图右)。已知Na+半径为m pm，Cl-的半径为n pm，NaCl的理论密度 是r g•cm﹣3，求NaCl的摩尔质量。（只列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗 常数为NA）
即晶体中每个小正方体中平均含有1/2 个NiO其质量为:
而此小正方体体积为：(a×10-8㎝)3
故NiO晶体密度为：
[练习5]金是面心立方晶胞（如图）， 金原子的直径为d，用NA表示阿伏加 德罗常数，M表示金的摩尔质量。
(1)金晶体中每个晶胞中含有
4 个金原子；
(2) 一个晶胞的体积是多少？
(3)金晶体的密度是多少？
2.GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg•cm-3，其晶胞结构如图所示．该晶体 的类型为原子晶体 ，Ga与As以共价 键键合．Ga和As的摩尔质量分别为 70g•mocm，阿伏伽德罗常数 值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________
A. AB3C3 B. AB3C C. A2B3C D. A2B2C 3.在硅酸盐中，SiO44-四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子 可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（b）为
一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为 ，
Si与O的原子数之比为
，化学式为_______
探究2：已知金刚石晶胞边长为a cm， ①求晶胞密度r ②试计算C—C键长 （提示：体内原子与顶点原子相切）
理解运用： 1.钠和氧能够形成化合物F,其晶胞结构如图,晶胞边长a=0.566 nm,F的化学式为_______; 晶胞中氧原子的配位数为______，列式计算晶体F的密度________________ (g·cm-3)
3.金刚石晶胞含有_____个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a, 根据硬球接触模型,则r=_____a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 ______ (不要求计算结果)。
[练习1].下图为高温超导领域中的一种化合物：钙-钛 矿 (氧化物)晶体结构中具有代表性的最小重复单元：
该晶体中氧钙钛的微粒个数比为___3_:1_:_1_ 该晶体的化 学式为__C_a_T_i_O_ 3
A. 2Ma3ρ B. M/a3ρ C. 2M/a3ρ D.M/2a3ρ
[练习4]、 NiO晶体结构与NaCl相 同，Ni2＋与邻近的O2-核间距为 a×10-8 ㎝，计算NiO晶体密度 (NiO摩尔质量:74.7g·mol-1)
解：在该晶体中最小正方体中所含的 Ni2+、O2－个数均为:4×1/8=1/2(个)