晶胞参数、坐标参数的分析与应用

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SHELXTL程序进行晶体结构分析的方法

SHELXTL程序进行晶体结构分析的方法

数据后处理
对计算结果进行进一步的分析和处理,以满足特定需求或提高结果的可用性。
06
未来发展与展望
新技术与算法的引入
01
人工智能与机器学习
利用机器学习算法对晶体结构数据进行训练,提 高预测精度和效率。
02
云计算与分布式计算
借助云计算资源,实现大规模晶体结构分析的计 算和存储。
程序性能的优化与提升
05
常见问题与解决方案
计算速度慢的解决方法
01 优化算法
采用更高效的算法来加速计算过程。
02 使用更强大的计算机
利用具有更高计算能力的计算机进行计算。
03 并行计算
将计算任务分解为多个子任务,并使用多核处理 器或分布式计算系统同时处理这些子任务。
结果不准确的解决方法
提高输入数据的质量
01
Байду номын сангаас
确保输入数据的准确性,特别是原子坐标和晶胞参数。
晶体结构可以通过X射线晶体学、中子衍射、电子显微 镜等技术进行测定。
晶体结构分析的重要性
晶体结构分析是理解物质性质的基础,有助于揭 示物质的组成、结构和性质之间的关系。
通过晶体结构分析,可以深入了解物质的物理、 化学和生物学性质,为材料科学、药物研发、环 境科学等领域提供重要依据。
晶体结构分析的基本步骤
Shelxtl程序进行晶 体结构分析的方法
目录
• Shelxtl程序简介 • 晶体结构分析基本原理 • Shelxtl程序进行晶体结构分析的方
法 • 实例分析与应用 • 常见问题与解决方案 • 未来发展与展望
01
Shelxtl程序简介
程序起源与历史
起源
Shelxtl程序最初由英国谢菲尔德大学的科学家开发,旨 在提供一种高效、准确的晶体结构分析工具。

第十二章物质结构与性质第九课时晶胞结构的分析与计算2课件-高三化学一轮复习

第十二章物质结构与性质第九课时晶胞结构的分析与计算2课件-高三化学一轮复习
η=a×2×4323πaR×3c×100%=2R× 32R××43π1R.6333×2R×100% ≈74.05%。
⑤金刚石型堆积 设原子半径为 R,由于原子在晶胞体对角线方向 上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线
的四分之一),可以计算出晶胞参数:a=b=c=8 3 3R, α=β=γ=90°。每个晶胞中包含八个原子。
η=8×a433πR3×100%=88×433πRR33×100%≈34.01%。 3
角度一 原子坐标ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数的计算 [典题示例 4] (1)(2019·全国卷Ⅱ)一种四方结构的超导化合物
的晶胞如图 1 所示。晶胞中 Sm 和 As 原子的投影位置如图 2 所示。
图1
图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
鸟不展翅膀难高飞。
人儿生童大不 有得无,行抱胸负一怀,,这般虽无寿关作百紧岁要为犹,为可拔无成也年高。人则设不可问胸无出大志现。 ,主要考查晶胞的微粒组成、晶胞的
桐山万里丹山路,雄风清于老风声
人雄若鹰密有 必志须度,比万鸟、事飞可得微为高。,粒因为间它的的猎物距就是离鸟。、空间占有率、原子分数坐标等内容,如 2020
[解析] (1)根据图 1 中原子 1 的坐标为12,12,12,可看出原子 2 的 z 轴为 0,x、y 轴均为12,则原子 2 的坐标为12,12,0;原子 3 的 x、y 轴均为 0,z 轴为12,则原子 3 的坐标为0,0,12。(2)D 与 周围 4 个原子形成正四面体结构,D 与顶点 A 的连线处于晶胞体对 角线上,过面心 B、C 及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞 2 等分,同理过 D 原子的且平行侧面的平面将半个晶胞再 2 等分, 可知 D 处于到各个面的14处,则 D 原子的坐标参数为14,14,14。

4 专题突破24 晶胞参数、坐标参数的分析与应用

4 专题突破24 晶胞参数、坐标参数的分析与应用

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第12章 物质结构与性质(选修3)
10
3.[2019·高考全国卷Ⅱ,35(4)]一种四方结构 的超导化合物的晶胞如图 1 所示。晶胞中 Sm 和 As 原子的投影位置如图 2 所示。图中 F-和 O2-共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的 比例依次用 x 和 1-x 代表,则该化合物的化 学式表示为___________;通过测定密度 ρ 和晶胞参数,可以计算该物质的 x 值,完成它们关系表达式 ρ=_______g·cm-3。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,例如图 1 中 原子 1 的坐标为12,12,12,则原子 2 和 3 的坐标分别为_______、_______。
(2)体对角线长= 3a。
(3)体心立方堆积 4r= 3a(r 为原子半径)。
(4)面心立方堆积 4r= 2a(r 为原子半径)。
晶胞含有的微粒体积
3.空间利用率=
晶胞体积

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第12章 物质结构与性质(选修3)
3
4.截距法判断原子分数坐标 (1)原子分数坐标:以晶胞参数为单位长度(不论晶胞边长大小,都是 1)建立 的坐标系。 (2)确定某原子坐标的方法:通过该原子可以作出三个平行于坐标轴的平面, 三个平面在三条坐标轴上的截距占晶胞边长的分数,即该原子的分数坐标。
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第12章 物质结构与性质(选修3)
4
如下图,通过 B 点原子的三个面分别是 BEFC(在 x 轴上没有截距)、BEGA(在
y 轴上没有截距)、BCDA(在 z 轴上的截距是 1),故 B 点的原子分数坐标是
(0,0,1);通过右面心 M 点的三个面,在 x 轴上的截距是12,在 y 轴上的

晶体结构的分析与计算

晶体结构的分析与计算
123456
(3)GaAs的熔点为1 238 ℃,密度为ρ g·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___键结合。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 _4_π_×__13_0(_-M_30G_Na_+A_ρ_M(_r_A3G_sa)+__r_3A_s)_×__1_0_0_%___。
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3.(2020·四川武胜烈面中学高 二期中)有四种不同堆积方式 的金属晶体的晶胞如图所示, 下列有关说法正确的是 A.①为简单立方堆积,②为六方最密堆积,③为体心立方堆积,④为面
心立方最密堆积
√B.每个晶胞都是规则排列的
C.晶胞中原子的配位数分别为:①6,②8,③8,④12 D.空间利用率的大小关系为:①<②<③<④
4.(2020·哈尔滨第六中学高二期中)以NA表示阿伏加德罗常数的值,下列 说法错误的是
A.18 g冰(图1)中含O—H键数目为2NA B.28 g晶体硅(图2)中含有Si—Si键数目为2NA
√C.44 g干冰(图3)中含有NA个晶胞结构单元
D.石墨烯(图4)是碳原子单层片状新材料,12 g石墨烯中含C—C键数目为1.5NA
123456
解析 在氯化钠晶体中,Na+和Cl-的配位数都是6,则距离Na+最近的 六个Cl-形成正八面体,A项正确; 分子晶体的构成微粒是分子,每个分子为一个整体,所以该分子的化学 式为E4F4或F4E4,B项正确; 锌采取六方最密堆积,配位数为12,C项错误; KO2晶体中每个K+周围有6个紧邻的O-2 ,每个 O-2 周围有6个紧邻的K+, D项正确。故选C。

晶体解析参数-概述说明以及解释

晶体解析参数-概述说明以及解释

晶体解析参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述晶体解析是化学和物理学领域中一项重要的实验技术,它是通过分析晶体的结构和特性来获取关于原子排列、键长、键角等信息的过程。

晶体解析参数是指在晶体解析过程中所使用的参数,这些参数可以帮助我们确定晶体结构的各种性质。

在晶体解析过程中,研究者通常会使用一些仪器设备,如X射线衍射仪或电子显微镜,来获取晶体的衍射图像。

通过分析这些衍射图像,我们可以推断出晶体的空间群、晶胞参数以及晶体中原子的位置等信息。

这些晶体解析参数的准确性和可靠性对于确定晶体结构具有重要意义。

在晶体解析参数中,最基本的是晶胞参数。

晶胞参数指的是晶体中单个晶胞的尺寸和形状,它由晶胞的晶胞常数和晶胞的晶胞角度组成。

晶胞常数是指晶胞在三个相互垂直的晶胞轴上的长度,而晶胞角度则是指相邻晶胞轴之间的夹角。

通过测量晶体的衍射图案,我们可以计算出晶胞参数的数值,并以此来确定晶胞的尺寸和形状。

此外,晶体解析参数还包括了晶体中原子的位置和排列方式。

晶体中原子的位置可以通过衍射数据的分析得到,它们的分布决定了晶体结构的对称性和稳定性。

通过分析原子之间的距离和角度,我们可以确定晶体中原子的种类和连接方式,从而得到晶体分子的结构和化学键的性质。

综上所述,晶体解析参数对于研究晶体结构和性质具有重要意义。

通过仔细分析晶体的衍射图像和计算晶胞参数,我们可以确定晶体的尺寸、形状以及原子的位置和排列方式,从而揭示晶体的结构和性质。

晶体解析参数的准确性和可靠性对于进一步理解晶体的特性和应用具有重要的参考价值。

1.2 文章结构文章结构:本文共分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分概述了本文的主题——晶体解析参数,并阐述了文章的目的和意义。

正文部分包括了四个要点的介绍:2.1 第一个要点:详细讨论晶体解析参数的概念、作用和重要性,介绍晶体解析参数的分类和常见的解析方法。

2.2 第二个要点:探讨晶体解析参数的影响因素,包括温度、压力、结晶条件等。

2020高考热点---晶胞透视和坐标参数

2020高考热点---晶胞透视和坐标参数

点A
点B
点C
(0,1/2,1/2) (1/2,0,1/2)(1/2,1/2,0)
点D
点E
点F
(1,1/2,1/2)(1/2,1,1/2) (1/2,1/2,1)
依据“1即是0”
面心原子的坐标:
左右面心(0,1/2,1/2), 前后面心(1/2,0,1/2), 上下面心(1/2,1/2,0);
点A (0,1/2,0) 点B (1/2,0,0) 点C (1,1/2,0) 点D (1/2,1,0)
棱心原子的坐标为 沿X轴(1/2,0,0); 沿Y轴(0,1/2,0);
点4
(1/4,1/4,1/4) (1/4,3/4,1/4) (3/4,1/4,1/4) (3/4,3/4,1/4)
点5
点6
点7
点8
(1/4,1/4,3/4) (1/4,3/4,3/4)(3/4,1/4,3/4) (3/4,3/4,3/4)
点E
点F
点G
点H
(0,0,1/2) (1,0,1/2) (1,1,1/2) (0,1,1/2)
点I
点J 点K
点L
(0,1/2,1) (1/2,0,1)(1,1/2,1) (1/2,1,1)
体心原子的坐标为(1/2,1/2,1/2);
立方晶胞的棱实际有三种:即分别沿X、Y、Z
轴三个方向的棱。 依据“1即是0”
点8
(0,0,1) (1,0,1)(1,1,1) (0,1,1)
需要注意的是:x、y、z三个数的取 值范围是1>x(y,z)>-1,不会等于1 或大于1,也不会等于或小于-1,若 等于1,可以理解为平移到另一个晶 胞,与取值为0毫无差别。因此,晶 胞的8个顶点的坐标都是(0,0,0), 可以简单地记忆为“1即是0”。

第 71 讲-原子分数坐标和晶胞投影问题(课件)

第 71 讲-原子分数坐标和晶胞投影问题(课件)
2023:基于主题教学的高考化学专题复习系列讲座
2023
第71讲 原子分数坐标和晶胞投影问题
2023
知识重构 重温经典 模型建构 名师导学
1.原子分数坐标
概念:以晶胞参数为单位长度建立的坐标系来表示晶胞内部各原子的相对 位置,称为原子分数坐标。
原子分数坐标的确定方法: ①依据给出的坐标系取向和已知原子的坐标确定坐标原点。 ②一般以坐标轴所在立体图形的棱长为1个单位(长、宽、高可以不同, 但都为1个单位)。
1.关于原子分数坐标
(2)体心坐标:一般是1/2 (1/2,1/2,1/2)
1.关于原子分数坐标
(3)面心立方的面心坐标:有两个1/2,另一个为1或0
2
3
1
5
6 0
4
z y x
1点坐标(0,1/2,1/2) 2点坐标(1/2,1/2,1) 3点坐标(1/2,1,1/2) 4点坐标(1,1/2,1/2) 5点坐标(1/2,0,1/2) 6点坐标(1/2,1/2,0)
x
均以晶胞参数长度为1个单位
z
O点坐标(0,0,0)
C A
x
O
A点坐标(1,0,0) B点坐标(1,1,0) C点坐标(1,1,1)
B
y
(2)拉长的晶胞坐标系建立方法
晶胞 分类
拉长的 晶胞
直角坐 标系
xyz的坐标单 位长度不同
B
O A
x轴:a pm为1个单位 y轴:a pm为1个单位 z轴:2a pm为1个单位 相同长度时,z轴坐标为x、y轴的一半
子2和3的坐标分别为(__1_/_2_,___1_/_2、,0) (_0__,__0_,___1_/2。)
2.(2021∙海南卷 19题节选)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,如图所示。以晶胞参数 为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在晶胞坐标系 中,a点硫原子坐标为(1,1/2,1/2),b点锰原子坐标为(0,1/2,0),则c点锰原子

微专题19 晶胞参数、坐标参数的分析与应用

微专题19 晶胞参数、坐标参数的分析与应用
___12_,__12_,__0____、____0_,__0_,__12______。
(2)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数,表示晶胞内部各 原子的相对位置,如图 2、3 为 Ge 单晶的晶胞,其中原子坐标参 数 A 为(0,0,0),B 为12,0,12 ,C 为12,12,0 。则 D 原子的
②体心立方堆积
设原子半径为 R,由于原子在晶胞体对角线方向上相切,可
以计算出晶胞参数:a=b=c=433 R,α=β=γ=90°。每
个晶胞中包含两个原子。
η=2×a433πR3 ×100%=24×433πRR33 ×100%≈68%。
3
③面心立方最密堆积
设原子半径为 R,由于原子在晶胞面对角线方向上相切,可 以计算出晶胞参数:a=b=c=2 2 R,α=β=γ=90°。每 个晶胞中包含四个原子。 η=4×a433πR3 ×100%=(42×432πRR)3 3 ×100%≈74%。 ④六方最密堆积
2.金属晶体空间利用率的计算方法
(1)空间利用率的定义及计算步骤
空间利用率(η):指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整
个晶体空间中所占有的体积百分比。
晶胞中原子所占的总体积
空间利用率=
晶胞体积
×100%
(2)金属晶体空间利用率分类简析 ①简单立方堆积
设原子半径为R,由于原子在晶胞棱的方向上相切,可以计 算出晶胞参数:a=b=c=2R,α=β=γ=90°。每个晶胞中 包含一个原子。 η=1×a433πR3 ×100%=1(×243Rπ)R33 ×100%≈52%。
精彩三年选考尖峰 化学2023
第十四章 晶体结构与性质
微专题十九 晶胞参数、坐标参数的分析与应用
1. 晶胞参数的相关计算 (1)晶胞参数 晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示,包 括晶胞的3组棱长a、b、c和3组棱相互间的夹 角α、β、γ,即晶格特征参数,简称晶胞参数。 (2)晶胞参数的计算方法

四方结构的晶胞参数

四方结构的晶胞参数

四方结构的晶胞参数1.引言1.1 概述概述四方结构是晶体学中一种常见的晶体结构形态,其具有特定的晶胞参数。

在材料科学领域,了解并研究晶体的结构参数对于解析其性质和应用具有重要意义。

本篇文章将重点介绍四方结构的晶胞参数,探讨其在材料科学和纳米科技等领域中的应用前景。

通过对四方结构的定义与特点的详细解读,我们将深入探讨晶体的结构与性质之间的关系,为相关研究提供一定的理论基础与实验依据。

在引言部分,我们将对文章的结构和目的进行介绍,并简要探究四方结构的晶胞参数在材料科学中的重要性。

接着,在正文部分,我们将详细介绍四方结构的定义与特点,并重点讨论晶胞参数的具体含义以及测量方法。

最后,在结论部分,我们将对本文的内容进行总结与回顾,并展望了四方结构晶胞参数在材料科学中的未来研究方向和应用前景。

通过本篇文章的阅读,读者将能够全面了解四方结构的晶胞参数以及其在材料科学中的重要性。

同时,读者也将对四方结构晶胞参数的测量方法和未来研究方向有一个清晰的认识,为相关领域的研究与应用提供有价值的参考和指导。

1.2文章结构1.2 文章结构本文主要围绕四方结构的晶胞参数展开讨论。

为了更好地对四方结构的晶胞参数进行介绍,本文将从引言、正文和结论三个部分进行组织。

引言部分将对整篇文章进行概述,介绍四方结构的晶胞参数的背景和意义。

首先,我们将概述四方结构的定义和特点,包括其晶胞参数的独特之处。

其次,我们将简要阐述本文的结构和内容,以引导读者对文章的整体框架有一个清晰的认识。

最后,我们将明确本文的目的,即通过研究四方结构的晶胞参数,探索其在材料科学领域的应用前景。

正文部分则将深入探讨四方结构的晶胞参数。

首先,我们将详细介绍四方结构的定义与特点,包括其晶胞的形状、对称性以及晶格常数等基本特征。

随后,我们将重点关注四方结构的晶胞参数,探讨其对材料性质和性能的影响。

通过对四方结构晶胞参数的研究,我们可以更好地理解材料的晶体结构和性质,为材料设计及相关应用提供理论依据和实践指导。

高中化学 一轮复习 晶体结构的分析与计算

高中化学  一轮复习  晶体结构的分析与计算

课时65 晶体结构的分析与计算题型一 晶体结构的分析与方法【考必备·清单】 1.晶胞结构的分析(1)判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时,要注意运用三维想象法。

如NaCl 晶体中,Na +周围的Na +数目(Na +用“○”表示):每个面上有4个,共计12个。

(2)记住常见晶体如干冰、冰、金刚石、SiO 2、石墨、CsCl 、NaCl 、K 、Cu 等的空间结构及结构特点。

当题中信息给出的某种晶胞空间结构与常见晶胞的空间结构相同时,可以直接套用该种结构。

2.晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法(1)原则:晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n 个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是1n。

(2)方法长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算方法如图所示:3.“均摊法”在晶胞组成计算中的应用 (1)计算一个晶胞中粒子的数目非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”,其关键仍是确定一个粒子为几个晶胞所共有。

例如,石墨晶胞:每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为13,那么一个六边形实际有6×13=2个碳原子。

又如,六棱柱晶胞(MgB 2晶胞)中,顶点上的原子为6个晶胞(同层3个,上层或下层3个)共有,面上的原子为2个晶胞共有,因此镁原子个数为12×16+2×12=3个,硼原子个数为6。

(2)计算原子晶体中共价键的数目在金刚石晶体(如图所示)中,每个C 参与了4个C—C 键的形成,而在每条键中的贡献只有一半,因此,平均每一个碳原子形成共价键的数目为4×12=2个,则1 mol 金刚石中碳碳键的数目为2N A 。

(3)计算化学式【探题源·规律】角度一:晶胞中微粒数目及晶体化学式的计算[例1] (1)(2019·全国卷Ⅱ)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。

晶胞中Sm 和As 原子的投影位置如图2所示。

晶体的笛卡尔坐标-概述说明以及解释

晶体的笛卡尔坐标-概述说明以及解释

晶体的笛卡尔坐标-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在晶体学领域中,笛卡尔坐标是一种常用的坐标系,用于描述晶体中原子的位置和排列情况。

通过笛卡尔坐标系统,可以准确地确定晶体中每个原子的三维空间位置,从而揭示晶体的结构和性质。

本文将通过介绍晶体的笛卡尔坐标定义、应用以及晶体学中的体系,探讨晶体的笛卡尔坐标在科学研究中的重要性。

通过深入理解晶体的笛卡尔坐标,可以更好地研究和理解晶体的结构和性质,为相关领域的科学研究提供重要的参考和支撑。

1.2文章结构1.2 文章结构:本文将首先从引言部分介绍晶体的笛卡尔坐标的概念和背景,然后分别探讨晶体的笛卡尔坐标定义、在晶体结构中的应用以及在晶体学中的体系。

通过这些内容的详细阐述,读者可以更全面地了解晶体的笛卡尔坐标在科学研究中的重要性和价值。

最后,在结论部分,将对文章进行总结,并展望晶体的笛卡尔坐标在未来的研究和应用方向。

通过这样的文章结构,希望能够为读者提供一份清晰完整的晶体笛卡尔坐标的介绍和分析。

1.3 目的:本文的目的是探讨晶体的笛卡尔坐标在晶体学和材料科学领域的重要性和应用。

通过对晶体结构中的笛卡尔坐标定义、应用以及晶体学中的笛卡尔坐标体系的介绍,我们将深入了解晶体结构的独特性质及其在材料研究和工程中的重要作用。

同时,通过对晶体的笛卡尔坐标的研究,我们也将探讨晶体的物理性质、结构稳定性以及其在材料设计和合成中的潜在价值。

通过本文的阐述,旨在使读者对晶体的笛卡尔坐标有更深入的理解,以及认识到晶体学中的笛卡尔坐标体系对科学研究和工程应用的重要性。

希望读者通过本文的阅读,能够对晶体的结构与性质有更全面的认识,为未来的研究和应用提供一定的参考和指导。

2.正文2.1 晶体的笛卡尔坐标定义晶体的笛卡尔坐标定义晶体是由周期性排列的原子或分子构成的固体物质,其结构可以用笛卡尔坐标系来描述。

在晶体学中,笛卡尔坐标是一种描述原子在晶体结构中位置的坐标系统。

晶体的笛卡尔坐标通常由三个坐标轴(x, y, z)来表示,这些坐标轴是相互垂直的,而且它们的方向是根据晶体结构的对称性来确定的。

结构化学课后答案第9章晶体的结构习题解答

结构化学课后答案第9章晶体的结构习题解答

第9章 晶体结构和性质习题解答【9.1】若平面周期性结构系按下列单位并置重复堆砌而成,试画出它们的点阵结构,并指出结构基元。

●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○解:用虚线画出点阵结构如下图,各结构基元中圈和黑点数如下表:1234567○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●图序号 1 2 3 4 5 6 7 结构基元数 1 1 1 1 1 1 1 黑点数 1 1 1 1 0 2 4 圈数1112313【评注】 从实际周期性结构中抽取出点阵的关键是理解点阵的含义,即抽取的点按连接其中任意两点的向量平移后必须能够复原。

如果不考虑格子单位的对称性,任何点阵均可划出素单位来,且素单位的形状并不是唯一的,但面积是确定不变的。

如果考虑到格子单位的对称形,必须选取正当单位,即在对称性尽量高的前提下,选取含点阵点数目尽量少的单位,也即保持格子形状不变的条件下,格子中点阵点数目要尽量少。

例如,对2号图像,如果原图是正方形,对应的正当格子单位应该与原图等价(并非现在的矩形素格子),此时结构基元包含两个黑点与两个圆圈。

【9.2】有一AB 型晶体,晶胞中A 和B 的坐标参数分别为(0,0,0)和(12,12,12)。

指明该晶体的空间点阵型式和结构基元。

解:晶胞中只有一个A 和一个B ,因此不论该晶体属于哪一个晶系,只能是简单点阵,结构基元为一个AB 。

【9.3】已知金刚石立方晶胞的晶胞参数a =356.7pm 。

请写出其中碳原子的分数坐标,并计算C —C 键的键长和晶胞密度。

解:金刚石立方晶胞中包含8个碳原子,其分数坐标为:(0,0,0),1(2,12,0),(12,0,1)2,(0,12,1)2,(14,14,1)4,3(4,34,1)4,(34,14,3)4,(14,34,3)4(0,0,0)与(14,14,14)两个原子间的距离即为C -C 键长,由两点间距离公式求得:C-C 356.7154.4pm r ====密度-13-10323-1812.0g mol 3.51 g cm (356.710cm)(6.022 10mol )A ZM D N V -⨯⋅==⋅⨯⨯⨯ 【9.4】立方晶系金属钨的粉末衍射线指标如下:110,200,211,220,310,222,321,400。

jade计算晶胞参数

jade计算晶胞参数

jade计算晶胞参数晶体学是研究晶体结构和性质的学科,晶体的结构是由晶胞参数来描述的。

晶胞参数包括晶胞长度和晶胞角度。

在实验中,通过X射线衍射或中子衍射等方法可以得到晶体的衍射图样,从而确定晶胞参数。

而在计算中,我们可以利用jade软件来模拟晶体的衍射图样,进而计算晶胞参数。

jade是一款功能强大的晶体学软件,它能够进行晶体结构的模拟、晶胞参数的计算等多种操作。

下面将介绍如何使用jade计算晶胞参数。

我们需要准备一个晶体结构的输入文件。

这个输入文件可以是实验得到的晶体结构数据,也可以是通过其他软件生成的晶体结构文件。

在输入文件中,我们需要包含晶体的原子坐标、原子种类和晶胞参数的初值等信息。

接下来,我们打开jade软件,并加载输入文件。

在jade的界面上,可以看到加载的晶体结构文件的信息。

我们可以通过鼠标操作来旋转、平移晶体结构的显示,以便更好地观察晶体的结构。

在加载完晶体结构文件后,我们可以进行晶胞参数的计算。

在jade 的菜单栏中,选择“计算”-“晶胞参数”,即可打开晶胞参数计算的窗口。

在晶胞参数计算的窗口中,我们可以选择计算方法和计算参数。

jade提供了多种计算方法,包括直接方法、索引法等。

在计算参数中,我们可以指定计算的范围、步长等信息。

完成参数设置后,点击“计算”按钮,jade将开始计算晶胞参数。

计算完成后,可以在窗口中看到计算得到的晶胞参数的数值。

此外,jade还会将计算结果保存为一个文件,以便后续的分析和处理。

通过以上步骤,我们就可以使用jade软件来计算晶胞参数。

除了计算晶胞参数,jade还可以进行晶体结构的优化、晶体衍射图样的模拟等操作,为晶体学研究提供了强大的工具。

总结一下,jade是一款功能强大的晶体学软件,可以用于晶胞参数的计算。

通过加载晶体结构文件并设置计算参数,我们可以利用jade来计算晶胞参数。

jade还提供了其他多种功能,如晶体结构优化和衍射图样模拟等,可以满足不同需求的晶体学研究。

晶胞参数、坐标参数的分析与应用

晶胞参数、坐标参数的分析与应用
1234 5
3.钙钛矿晶体的晶胞结构如图所示,则该晶体的化学式为__C_a_T_i_O_3__。晶 胞中的原子可用x、y、z组成的三数组来表示它在晶胞中的位置,称为原 子坐标。已知A的坐标为(0,0,0),B的坐标为(0,12 ,0),则Ca的原子坐标 为_(_12_,__12_,__12_)_。
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解析 已知晶体密度为 d g·cm-3,锌离子的个数为 8×81+6×21=4,硫离子位于
3
晶胞内部,个数为 4,则晶胞参数=
N×dNMAZnS×1010 pm= 3
4×65+32×4
dNA
×
3
1010 pm=
d3N88A×1010 pm,若要使 S2-、Zn2+相切,则其体对角线长度为 2 个锌
N2A×144,则 a= 3
288 ρNA
cm。
1234 5
1234 5
4.一种Fe、Si金属间化合物的晶胞结构如图所示:
晶胞中含铁原子为__1_2__个,已知晶胞参数为0.564 nm,阿伏加德罗常数 4×196
的值为NA,Байду номын сангаасFe、Si金属间化合物的密度为 NA×0.564×10-73 g·cm-3 (列出计算式)。
1234 5
解析 由晶胞的结构可知,Fe 原子的个数为 8×18+6×12+12×14+5=12, Si 原子个数为 4,则晶胞的化学式为 Fe3Si,由晶胞的质量可得:N4A mol×196 g· mol-1=(0.564×10-7cm)3×d,则 d=NA×04.×56149×6 10-73 g·cm-3。
3 该晶胞中CdSe键的键长为 4 a nm。已知Cd和Se的原子半径分别为rCd nm
43πr3Cd+43πr3Se×4 和rSe nm,则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______a_3______ _×_1_0_0_%___。

热点专攻8-晶胞参数和坐标参数的分析及应用

热点专攻8-晶胞参数和坐标参数的分析及应用

答案
1 1
(1)( , ,0)
2 2
解析 (1)1、3
1 1
(0, , )
2 2
12
1.36
(2) 3 ×1032

1 1
1 1
号氧原子的坐标为(2 , 2,0)、(0,2 , 2);与晶胞顶点
Ca 距离最近的
O 位于与该顶点相交的 8 个晶胞的 3 个面上,因每个面被 2 个晶胞共用,则与
Ca 等距离且最近的 O 的个数为
例1.XeF2晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示:
(1)晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有
个XeF2分子。
(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
为原子的分数坐标,如 A
1 1 1
点原子的分数坐标为( , , )。已知
2 2 2
pm,则B点原子的分数坐标为
答案 (1)2

新题速递
CaTiO3是某些太阳能薄膜电池的材料,有人认为这种太阳能电池将取代硅
基太阳能电池的统治地位。如图所示为CaTiO3的晶胞结构:
(1)1、3号O的坐标分别为
Ca等距离且最近的O有

(用分数坐标表示),与
个。
(2)若CaTiO3的密度为ρ g·cm-3,则阿伏加德罗常数NA=
出计算式)。
mol-1(列
思路导引解答本题的思路如下:


根据晶胞结构及投影图示
和 在晶胞中的位置
摊法”确定晶胞中 K 和 SeBr6 的个数
X 的化学式
根据晶体密度及 X 的最简式的式量
晶胞参数
的最短距离
利用“均
X 中相邻 K 之间
答案 (1)K2SeBr6
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晶胞参数、坐标参数的分析与应用宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系1.钙钛矿晶体的晶胞结构如图所示,则该晶体的化学式为________________。

晶胞中的原子可用x 、y 、z 组成的三数组来表示它在晶胞中的位置,称为原子坐标。

已知原子坐标为A(0,0,0),B(0,12,0);则Ca 的原子坐标为__________。

答案 CaTiO 3 (12,12,12)2.(1)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。

如图为Ge 单晶的晶胞,其中原子坐标参数A 为(0,0,0);B 为(12,0,12);C(12,12,0)。

则D 原子的坐标参数为________。

②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。

已知Ge 单晶的晶胞参数a =565.76 pm ,其密度为_____________________________________________________g·cm -3(列出计算式即可)。

(2)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 。

答案 (1)①(14,14,14) ②8×736.02×565.763×107 (2)①3∶1 ②⎣⎡⎦⎤2516.02×1023×d 13×107解析 (2)①根据均摊法计算,晶胞中铜原子个数为6×12=3,镍原子的个数为8×18=1,则铜原子和镍原子的数量比为3∶1;②根据上述分析,该晶胞的组成为Cu 3Ni ,若合金的密度为d g·cm -3,根据ρ=mV,则晶胞参数a =3251dN A×107 nm 。

3.用晶体的X-射线衍射法对Cu 的测定得到以下结果:Cu 的晶胞为面心立方最密堆积(如下图),已知该晶体的密度为9.00 g·cm -3,晶胞中该原子的配位数为________;Cu 的原子半径为________________________________________________________________________cm (阿伏加德罗常数为N A ,要求列式计算)。

答案 1224×34×649.00×6.02×1023cm ≈1.28×10-8 解析 设晶胞的边长为a cm ,则a 3·ρ·N A =4×64a =34×64ρ·N A面对角线为2a面对角线的14为Cu 原子半径r =24×34×649.00×6.02×1023cm ≈1.28×10-8cm 。

4.硫化锌是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示。

已知:硫化锌晶体密度为d g·cm -3,N A 代表阿伏加德罗常数的值,则Zn 2+和S 2-之间的最短核间距(x )为________nm(用代数式表示)。

答案 34×3388d N A ×10-21解析 该晶胞中,S 2-有18×8+12×6=4个,Zn 2+有4个,则该晶胞含有4个ZnS ,设晶胞的棱长为a nm ,则有4×(65+32)N A(a ×10-7)3=d ,解得a =3388dN A ×10-21nm ,由于1个Zn 2+周围有4个S 2-,且形成了边长为22×3388dN A ×10-21nm 的正四面体,所以Zn 2+与S 2-的最短核间距为:64×22×3388dN A ×10-21=34×3388dN A ×10-21nm 。

5.一种Fe 、Si 金属间化合物的晶胞结构如下图所示:晶胞中含铁原子为________个,已知晶胞参数为0.564 nm ,阿伏加德罗常数的值为N A ,则Fe 、Si 金属间化合物的密度为______________________________g·cm -3(列出计算式)。

答案 124×196N A ×(0.564×10-7)3解析 由晶胞的结构可知,Fe 原子的个数为8×18+6×12+12×14+5=12,Si 原子个数为4,则晶胞的化学式为Fe 3Si ,由晶胞的质量可得:4N A mol ×196 g·mol -1=(0.564×10-7cm)3×d ,则d =4×196N A ×(0.564×10-7)3 g·cm -3。

6.铜与氧元素形成的晶胞如下图所示:晶胞中Cu 均匀地分散在立方体内部,a 、b 的坐标参数依次为(0,0,0)、(12,12,12),则d 的坐标参数为______,已知该晶体的密度为ρ g·cm -3,N A 是阿伏加德罗常数值,则晶胞参数为________cm(列出计算式即可)。

答案 (34,34,14)3288ρN A解析 由晶胞示意图可知,位于顶点的a 和体心的b 的坐标参数依次为(0,0,0)、(12,12,12),d位于体对角线的14处,则d 的坐标参数为(34,34,14);晶胞中Cu 原子的个数为4,O 原子的个数为8×18+1=2,则化学式为Cu 2O ,Cu 2O 的摩尔质量为144 g·mol -1,设晶胞的参数为a ,晶胞的质量为a 3ρ=2N A×144,则a =3288ρN Acm 。

7.2011年,我国将镓列为战略储备金属,我国的镓储量约占世界储量的80%以上。

砷化镓也是半导体材料,其结构与硫化锌类似,其晶胞结构如下图所示:(1)原子坐标参数是晶胞的基本要素之一,表示晶胞内部各原子的相对位置。

图中A(0,0,0)、B(12,12,0)、C(1,12,12),则此晶胞中,距离A 球最远的黑球的坐标参数为________。

(2)若砷和镓的原子半径分别为a cm 和b cm ,砷化镓的摩尔质量为M g·mol -1,密度为ρ g·cm -3, 晶胞中原子体积占空间体积百分率(即原子体积的空间占有率)为________(用含a 、b 、M 、ρ、N A 的代数式表示,N A 表示阿伏加德罗常数的值)。

答案 (1)(34,34,34) (2)4N A ρπ(a 3+b 3)3M×100%解析 (1)晶胞中距离A 球最远的黑球与A 球的连线处于晶胞体对角线上,根据几何原理,二者距离等于体对角线长度的34,该黑色球距离各坐标平面距离均为晶胞棱长的34,由坐标参数可知晶胞棱长为1,故该黑色球到各坐标平面的距离均为34,故该黑色球的坐标参数为(34,34,34)。

(2)设阿伏加德罗常数为N A mol -1,晶胞中Ga 原子数目=8×18+6×12=4,As 原子数目=4,晶胞相当于有4个“GaAs ”,晶胞质量=4×M N A g ,晶胞中Ga 、As 原子总体积=4×43π(a 3+b 3)cm 3,晶胞的体积为4M ρN A cm 3,晶胞中原子体积占空间体积百分率(即原子体积的空间占有率)为4N A ρπ(a 3+b 3)3M×100%。

8.利用新制的Cu(OH)2检验醛基时,生成红色的Cu 2O ,其晶胞结构如下图所示。

(1)该晶胞原子坐标参数A 为(0,0,0);B 为(1,0,0);C 为⎝⎛⎭⎫12,12,12。

则D 原子的坐标参数为________,它代表__________原子。

(2)若Cu 2O 晶体的密度为d g·cm -3,Cu 和O 的原子半径分别为r Cu pm 和r O pm ,阿伏加德罗常数值为N A ,列式表示Cu 2O 晶胞中原子的空间利用率为________________。

答案 (1)⎝⎛⎭⎫14,14,14 Cu(2)πdN A (2r 3Cu +r 3O )×10-30108×100%解析 (1)根据晶胞的结构,D 在A 和C 中间,因此D 的坐标是⎝⎛⎭⎫14,14,14,白色的原子位于顶点和体心,个数为8×18+1=2,D 原子位于晶胞内,全部属于晶胞,个数为4,根据化学式,推出D 为Cu 。

(2)空间利用率是晶胞中球的体积与晶胞体积的比值,晶胞中球的体积为(4×43πr 3Cu +2×43πr 3O )×10-30cm 3,晶胞的体积可以采用晶胞的密度进行计算,即晶胞的体积为2×144N A ×dcm 3,因此空间利用率为πdN A (2r 3Cu +r 3O )×10-30108×100%。

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