高中化学选修三晶胞参数计算
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：
[来源:学科网]
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）
晶胞参数的计算
晶胞参数的计算1. 均摊法确定晶体的化学式给出晶体的—部分(称为晶胞)的图形，要求确定晶体的化学式：通常采用均摊法．均摊法有如下规则，以NaCl的晶胞为例：①处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，所以，每个粒子只分摊1/8给该晶胞．②处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，所以，每个粒子只分摊1/4给该晶胞．故NaCl晶体中，数目之比为例.（1）NaCl 相同，Ni）。
（2）一个Ni2+[练习]1. 由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为78/126，其阴离子只有过氧离子(O22－)和超氧离子(O2－)两种。
在此晶体中，过氧离子和超氧离子的物质的量之比为??A. 2︰1B. 1︰1C. 1︰2D. 1︰32．食盐晶体如右图所示。
在晶体中，?表示Na+，?表示Cl?。
已知食盐的密度为? g / cm3，NaCl摩尔质量M g / mol，阿伏加德罗常数为N，则在食盐晶体里Na+和Cl?的间距大约是??A?cm B?cmA?cm D?cm3.某物质的晶体中，含A、B、C三种元素，其排列方式如右图所示（其中前后两面心上的B原子不能画出），晶体中A、B、C的原子个数比依次为( )：4.35NaCl为4.28×⑴Fe x O数6.如图，晶体中离子或(1)请将其中代表离子的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶体结构示意图．(2)晶体中，在每个离子的周围与它最接近的且距离相等的共有_________个．(3)晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞．在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的或Cl-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl-离子的个数等于_____________，即(填计算式)___________；离子的个数等于___________，即(填计算式)___________．(4)设NaCl的摩尔质量为，食盐晶体的密度为，阿伏加德罗常数为．食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为___________cm．。
高中化学选修三晶胞参数计算
晶胞参数的计算1. 均摊法确定晶体的化学式给出晶体的—部分(称为晶胞)的图形，要求确定晶体的化学式：通常采用均摊法．均摊法有如下规则，以NaCl的晶胞为例：①处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，所以，每个粒子只分摊1/8给该晶胞．②处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，所以，每个粒子只分摊1/4给该晶胞．③处于面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，所以，每个粒子只分摊1/2给该晶胞．④处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞．由此算出在NaCl的晶胞中：含数：含数：故NaCl晶体中，和数目之比为1∶1．2. 晶胞参数的计算根据（1）ρ= m/V（2）V=a3例.（1）化学教材中图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。
NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl 相同，Ni2+与最临近O2-的核间距离为a×10-8cm,计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量为mol）。
（2）天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某氧化镍晶体中就存在如图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。
其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。
某氧化镍样品组成,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比。
[练习]1. 由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为78/126，其阴离子只有过氧离子(O22－)和超氧离子(O2－)两种。
在此晶体中，过氧离子和超氧离子的物质的量之比为??A. 2︰1B. 1︰1C. 1︰2D. 1︰32．食盐晶体如右图所示。
在晶体中，?表示Na+，?表示Cl?。
已知食盐的密度为? g / cm3，NaCl摩尔质量M g / mol，阿伏加德罗常数为N，则在食盐晶体里Na+和Cl?的间距大约是??A?cm B?cmA?cm D?cm3.某物质的晶体中，含A、B、C三种元素，其排列方式如右图所示（其中前后两面心上的B原子不能画出），晶体中A、B、C的原子个数比依次为( )A．1：3：1 B．2：3：1C．2：2：1 D．1：3：34. 如右图所示，是一种晶体的晶胞，该离子晶体的化学式为（）A．ABC B．ABC3 C．AB2C3 D．AB3C35．晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单位称为晶胞。
高中化学选修晶胞计算
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10. 现有甲、乙、丙(如下图》三种晶体的晶 胞：(甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于晶胞 的中心)，可推知：甲晶体中x与y的个数比是
___4__:_3____，乙中a与b的个数比是 ___1__:_1____，丙晶胞中有___4____个c离子， 有______4______个d离子。
多晶指的是多种晶形共存，单晶指只 有一种晶形。
单晶体- 晶体内部的晶格方位完全一 致. 多晶体—许多晶粒组成
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9. 晶体中最小的重复单元——晶胞，①凡处
于立方体顶点的微粒，同时为 8 个晶胞
共有；②凡处于立方体棱上的微粒，同时为
4 个晶胞共有；③凡处于立方体面上的 微粒，同时为 2 个晶胞共有；④凡处于 立方体体心的微粒，同时为 1 个晶胞共
分摊法的根本原则是：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。
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在立体晶胞中，原子可以位于它的顶点，
也可以位于它的棱上，还可以在它的面上（不 含棱），当然，它的体内也可以有原子； 每个顶点被8个晶胞共有，所以晶胞对自己顶 点上的每个原子只占1/8份额；
回分子晶体
结束
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【课后巩固练习】
1.晶体与非晶体的严格判别可采用 ( D )
A. 有否自范性
B.有否各向异性
C.有否固定熔点 D.有否周期性结构
2.某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排
列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未
能画出)，晶体中A、B、C的中原子个数之比
依次为
(A )
A. 1:3:1 B. 2:3:1
新课标人教版课件系列
《高中化学》
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二、晶胞
选修三专题：晶胞计算
第1页共6页晶胞计算晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一，也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。
晶体结 构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、 N A 、M 、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度 的表达式往往是列等式的依据。
解决这类题，一是要掌握晶体 均摊法”的原理，二是要有扎实的立体 几何知识，三是要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。
有关晶胞各物理量的关系：1、晶胞质量二晶胞占有的微粒的质量二晶胞占有的微粒数X NM A 02、空间利用率二对角线长= 2a o ⑵体对角线长=,3a o ⑶体心立方堆积4r = 3a （r 为原子半径）。
⑷面心立方堆积4r = .2a （r 为原子半径）。
对于立方晶胞，可简化成下面的公式进行各物理量的计算：a 3Xp>N A = n XM ， a 表示晶胞的棱长，p 表示密度，N A 表示阿伏加德罗常数的值，n 表示1 mol 晶胞中所含晶体的物质 的量，M 表示摩尔质量，a 3XpX N A 表示1 mol 晶胞的质量。
1、【2012全国1】（6） ZnS 在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业 中应用广泛。
立方ZnS 晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0 pm .密 度为 _____________ 列式并计算），a 位置S 2-离子与b 位置Zn 2+离子之间的 距离 ____ pm （列示表示）f270—或估也一或心巧4.1 i "- :sin ——-—22、【2013全国1】（6）在硅酸盐中，SiO 4-四面体（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 ____________________ 。
晶胞计算技巧
晶胞计算技巧
晶胞计算的技巧可以从以下几个方面入手：
1.了解晶胞的构成：晶胞是晶体中最小的重复单元，了解晶胞的
构成可以帮助我们理解晶体的性质和结构。
2.掌握原子坐标参数：原子坐标参数是描述晶胞中原子位置的关
键参数，需要熟练掌握。
3.理解晶胞对称性：晶胞具有对称性，掌握晶胞对称性有助于理
解晶胞的结构和性质。
4.计算晶胞体积：通过计算晶胞体积可以了解晶胞所占的空间大
小，有助于理解晶胞的结构和性质。
5.计算原子数目：通过计算原子数目可以了解晶胞中包含的原子
数量，有助于理解晶胞的结构和性质。
6.计算配位数：通过计算配位数可以了解晶胞中原子或离子的配
位情况，有助于理解晶胞的结构和性质。
7.掌握特殊结构类型：一些特殊的结构类型，如面心立方、体心
立方等，需要特别注意其结构和性质。
8.灵活运用公式：在计算晶胞参数时，需要灵活运用各种公式，
如立方根公式、勾股定理等，以便快速准确地得到结果。
9.掌握相关软件工具：使用相关的软件工具可以更方便地进行晶
胞计算和分析，如晶体结构解析软件等。
总之，晶胞计算需要掌握基础知识，灵活运用各种技巧和工具，才能快速准确地得到结果。
高中化学选修3 第三章晶体结构与性质 讲义及习题
高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较2、获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固.②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。
③溶质从溶液中析出.3、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”.4、晶胞中微粒数的计算方法-—均摊法某粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学常见的晶胞为立方晶胞.立方晶胞中微粒数的计算方法如下：①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用，每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用，每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2个晶胞共用，每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有，即为1注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。
二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体质硬度一般较软很硬一般较硬，少部分软较硬熔沸点很低很高一般较高，少部分低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂(Na等与水反应）大多易溶于水等极性溶剂导电传热性一般不导电,溶于水后有的导电一般不具有导电性（除硅）电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电延展性无无良好无物质类别及实例气态氢化物、酸（如HCl、H2SO4)、大多数非金属单质(如P4、Cl2）、非金属氧化物（如SO2、CO2，SiO2除外)、绝大多数有机物（有机盐除外）一部分非金属单质（如金刚石、硅、晶体硼），一部分非金属化合物(如SiC、SiO2）金属单质与合金（Na、Mg、Al、青铜等）金属氧化物（如Na2O）,强碱（如NaOH），绝大部分盐(如NaCl、CaCO3等）2、晶体熔、沸点高低的比较方法（1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体.金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。
如熔点:金刚石＞碳化硅＞硅（3）离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。
晶体密度的计算公式高中化学
晶体密度的计算公式高中化学有了晶体密度的计算公式，我们可以更加清楚地认识晶体物质。
晶体是一种特殊形式的物质，它们具有自己独特的结构和性质，其结构由称为晶胞的单元构成。
晶体密度是一个重要的物理参数，它可以帮助我们比较不同的晶体物质的密度，并且可以结合其他参数，更准确地描述不同晶体物质的性质。
晶体密度的计算公式实际上是晶胞体积的比值，它可以表示为晶格常数（a）除以晶胞体积（Vcell）。
晶格常数又称为把晶系的中心距离，亦称晶胞定律，它表示晶胞中心之间的距离。
该公式可以表示为：ρ=a/Vcell 。
简单来说，计算晶体密度的公式就是晶格常数除以晶胞体积。
首先，我们必须知道晶格常数，它由晶体点阵和晶格类型决定，比如空间点阵、四方晶点阵等。
其次，要计算晶胞体积，可以用以下公式：V=(a1*a2*a3)/(n1*n2*n3)，其中，a1、a2、a3是晶胞的边长，n1、n2、n3是晶胞坐标系上的数量。
在高中化学课中，学生可以通过学习晶体密度的计算公式来更深入地理解晶体结构和晶体性质。
学生可以通过实验来测量不同晶体物质的晶胞体积，并用晶体密度的计算公式来计算它们的密度，从而认识到晶体的重要性。
此外，学生也可以通过比较晶体密度来判断晶体物质的性质。
晶体结构是由它的键及价数来定的，晶体的形状也由它的晶格及晶胞决定。
而晶胞的体积规律则取决于晶胞的空间点阵及晶胞定律，从而影响着晶体的密度。
所以，晶体密度可以用来判断晶体结构，也可以用来比较不同晶体物质的密度。
总之，晶体密度的计算公式是高中化学课程中非常重要的物理参数。
学习这一公式，可以帮助学生更深入地理解晶体的结构和性质，并可以用来比较不同晶体物质的密度。
所以，晶体密度的计算公式在高中化学课中是非常重要的课程。
高中化学选修3：晶体结构与性质知识点总结
一．晶体常识
1 ．晶体与非晶体比较
2 ．获得晶体的三条途径
①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。
③溶质从溶液中析出。
3 ．晶胞
晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4 ．晶胞中微粒数的计算方法 —— 均摊 法
如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学中常见的晶胞为立方晶胞
立方晶胞中微粒数的计算方法如下：
注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状
二．四种晶体的比较
晶体熔、沸点高低的比较方法
（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）原子晶体
由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高．如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅
（3）离子晶体
一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。
（4）分子晶体
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
（5）金属晶体
金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。
三．几种典型的晶体模型。
晶胞参数计算
可推知： =
已知：ZnO属于六方晶系，Z=2，
理论数据如下所示：
d( )
h
k
l
58
1
0
0
42
0
0
2
100
1
0
1
20
1
0
2
28
1
1
0
23
1
0
3
19
1
1
2
理论值晶胞参数a=b=，c=
具体计算步骤：
（1）从X射线峰上可得到对应每个峰值晶面间距的 值；
（2）输入H；K；L； 以及X射线波长；
（3）计算d值；
[7][美]R.哈茨霍恩，代数几何，中文译本，科学出版社，北京，2001；
[8] 周培德，计算几何，清华大学出版社，广西科学技术出版社，北京，2000。
作者简介：
张璐，女，1982年生，吉林省公主岭市人，助教，本科，理学学士，主要研究方向为物理化学
电话：
王静红，女，1969年生，河南省平顶山市，讲师，理学学士，主要研究方向为分析化学
（2）尽量不选择（001），（100），（010）进行计算，因为这时衍射角较小，造成晶面间距d值误差较大。
针对以上原则，选择（002），（020）和（211）进行计算，以其中一组数据为例计算如下：
（1）选（020），得b=
（2）选（002），得 =
（3）选（200），得 =
（4）选（211），并将（1）（2）（3）的结果代入（6）式，于是得到 =，从而得 =
[2] 梁敬魁，粉末衍射法测定晶体结构，科学出版社，北京，2003；
[3] 周公度，晶体结构测定，科学出版社，北京，1981；
高中晶胞密度计算公式
高中晶胞密度计算公式
晶胞密度计算公式：晶胞密度计算公式。
就是平均每个晶胞内的原子数。
晶胞是个正方体，看你的晶胞结构是怎么样，角上的原子为8个晶胞共有，每个算1/8个原子；棱上的原子是4个晶胞共有，每个算1/4个原子；面心的原子为两个晶胞共有，每个算1/2个原子；体中心的原子，就算1个原子。
以NaCl晶体为例。
已知NaCl的摩尔质量为58.5g/mol，晶胞的边长为a cm，求NaCl的晶体密度。
根据NaCl晶胞结构可以得出：每个晶胞属有的Na+和Cl-为4对。
假设有1mol NaCl晶体，则有Na+和Cl-共NA(阿伏加德罗常数)对，质量为58.5g。
1mol NaCl 晶体含有的晶胞数为：NA/4。
每个晶胞的体积为a^3 cm^3
则根据：ρ=m/V 得到NaCl晶体的密度为：58.5/(a^3×NA/4) g/cm^3 其它的晶体的密度求算可以依此思路类推。
高考化学选修3 晶体结构与计算技巧(全面版)
以面心立方最密堆积(Cu 型)为例,
选择
(1)空间利用率= VV((原晶子胞的的体体积积))×100% (2)空间利用率的计算步骤: ①计算晶胞中的微粒数目; ②计算晶胞的体积和微粒的总体积。 如面心立方最密堆积(Cu 型),设 Cu 原子的半径为 r, 晶胞边长为 a,面对角线为 b｡一个晶胞中有 4 个 Cu 原子, 如下图,b=4 r = 2a,∴a =2 2r
______________g·cm-3(列出计算式)｡ 8.[17 全国Ⅰ,35] (1)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, 如下图所示｡ K 与 O 间的最短距离为__________nm, 与 K 紧邻的 O 个数为________｡ (2)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｡ 9.[17 全国Ⅱ,35] R[化学式为(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]的晶体 密度为 d g·cm-3,其立方晶胞参数为 a nm,晶胞中含有 y 个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元,该单元的相对质量为 M, 则 y 的计算表达式为_________________________｡ 10.[17 全国Ⅲ,35] MgO 具有 NaCl 型结构(如图)。 其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X 射线衍射实 验测得 MgO 的晶胞参数为 a=0.420 nm, 则 r(O2-)为 _________nm｡MnO 也属于 NaCl 型结构,晶胞参数为 a' =0.448 nm,则 r(Mn2+)为________nm｡
其晶胞结构如图所示｡该晶体的类型为_______,Ga 与 As 以________键键合｡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_________________｡
高二化学选择性必修课件关于晶胞的计算
六方最密堆积的空间利用率最高，约为 74%。
05
误差来源与数据处理技巧
误差来源分析
仪器误差
由于测量仪器本身精度限 制或操作不当引起的误差 ，如天平砝码磨损、容量 瓶刻度不准确等。
方法误差
由于测量方法本身不完善 或操作不规范引起的误差 ，如沉淀未完全、反应未 达平衡等。
环境误差
由于实验环境不稳定或不 可控因素引起的误差，如 温度波动、湿度变化等。
06
总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
晶胞参数与晶体密度关系
晶胞参数是描述晶体结构的基本参数，包括晶胞边长、夹 角等。晶体密度与晶胞参数密切相关，可通过晶胞参数计 算得出。
晶体中粒子数的计算
晶体由无数晶胞堆砌而成，每个晶胞中所含粒子数目是固 定的。通过计算一个晶胞中的粒子数，可推算出整个晶体 中的粒子数。
通过已知的晶体结构信息，可以预测晶体的某些物理和化学性质，如硬 度、熔点、导电性等。这对于材料科学和化学工程等领域具有重要意义 。
晶体结构的计算机模拟
利用计算机模拟技术，可以对晶体的结构、性质和相变过程进行模拟和 研究。这为深入理解晶体结构和性质提供了有力工具。
思考题与练习题
思考题
如何通过实验手段确定某一未知晶体的晶胞参数？请设计一 个简单的实验方案。
晶格常数
晶格常数是晶体中相邻两个原子或离子间的平均 距离，可以通过X射线衍射等方法测定。
3
原子或离子在晶胞中的位置
原子或离子在晶胞中的位置可以通过晶体结构分 析确定，如X射线衍射、中子衍射等。
密度计算方法
01
02
03
晶胞密度公式
密度 = 晶胞质量 / 晶胞体 积。
晶胞质量计算
【资料】高中化学选修三第三章-第一节-晶胞计算汇编
12．右图是石英晶体平面示意图，它实际上
是立体的网状结构，
其中硅、氧原子数之比为 1:2 。
原硅酸根离子SiO44－的结构可表示为_______
二聚硅酸根离子Si2O76－中，只有硅氧键，它
的结构可表示为
。
6OO O Si O Si O OO
13. 在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的
CO2分子有______1_2____个 在晶体中截取一
A. 有否自范性
B.有否各向异性
C.有否固定熔点 D.有否周期性结构
2.某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排
列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未
能画出)，晶体中A、B、C的中原子个数之比
依次为
(A )
A. 1:3:1 B. 2:3:1
C. 2:2:1 D. 1:3:3
4.白磷分子如图所示：则31 g白磷分子中存
位置 贡献
顶点 1/8
棱边 1/4
面心 1/2
体心 1
【例1】水的状态除了气、液和固态外，还有
玻璃态。它是由液态水急速冷却到165k时形
成的，玻璃态的水无固态形状，不存在晶体结
构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻
璃态水的叙述正确的是
(C )
A.水由液态变为玻璃态，体积缩小
B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀
晶胞中粒子数的计算方法： 晶体结构类习题最常见的题型就是已知
晶胞的结构而求晶体的化学式。解答这类习 题首先要明确一个概念：由晶胞构成的晶体， 其化学式不一定是表示一个分子中含有多少 个原子，而是表示每个晶胞中平均含有各类 原子的个数，即各类原子的最简个数比。解 答这类习题，通常采用分摊法。
在一个晶胞结构中出现的多个原子，这 些原子并不是只为这个晶胞所独立占有，而是 为多个晶胞所共有，那么，在一个晶胞结构中 出现的每个原子，这个晶体能分摊到多少比例 呢。这就是分摊法。分摊法的根本目的就是算 出一个晶胞单独占有的各类原子的个数。
人教版高中化学选修3选修三第三章晶胞计算PPT课件
课本
P64
体心： 1 面心： 1/2 三棱柱： 棱边： 水平1/4 竖1/6
顶点： 1/12
Hale Waihona Puke 第一节 晶体的常识课本
P64
体心： 1 六棱柱： 面心： 1/2
棱边： 水平1/4 竖1/3
顶点： 1/6
第一节 晶体的常识
课本
P64
常见晶胞中微粒数的计算: 体心： 1
(1)立方体： 面心： 1/2 (2)三棱柱： 棱边： 1/4
顶点： 1/8
体心： 1 面心： 1/2 棱边： 水平1/4 竖1/6 顶点： 1/12
体心： 1 (3)六棱柱： 面心： 1/2
棱边： 水平1/4 竖1/3
顶点： 1/6
顶点： 1/12 面心： 1/2 （上、下）棱：1/4 侧棱： 1/6
石墨晶体的层状结构，层内 为平面正六边形结构（如图）， 试回答下列问题： （1）图中平均每个正六边形
占有C原子数为__2__个、占有 的碳碳键数为__3__个。
碳原子数目与碳碳化学键数目
之比为__2_:_3___。
第一节 晶体的常识
请看:
4
8 51
棱边：1/4
1
3 73
62
2
4
面心：1/2
2
顶点：1/8
1
1
体心：1
一、晶胞中粒子个数计算规律
1.立方晶胞
晶胞 顶角
立方体 1/8
棱上 1/4
面上 1/2
中心 1
顶角 棱上 面上 中心
2.正六棱柱晶胞
顶点： 1/6 面心： 1/2 （上、下）棱：1/4 侧棱： 1/3
3.正三棱柱
晶胞密度计算
晶胞密度是指晶体中每个晶胞单位体积内的原子、离子或分子数量。
晶胞密度的计算可以通过以下公式进行：
晶胞密度= (原子、离子或分子的总质量) / (晶胞的体积)
具体的计算步骤如下：
确定晶体的晶胞结构和晶胞参数，包括晶胞边长和晶胞内角度。
确定晶体中原子、离子或分子的总质量。
这可以通过已知的化学式和原子量、离子量或分子量来计算。
计算晶胞的体积。
根据晶胞结构和晶胞参数，可以使用适当的公式计算晶胞的体积。
将总质量除以晶胞的体积，得到晶胞密度。
需要注意的是，晶胞密度的单位通常是克/立方厘米或克/立方米，具体取决于所用单位制。
请注意，晶胞密度的计算只是晶体化学中的一种参数，用于描述晶体中原子、离子或分子的排列和密集程度。
在实际应用中，还需要考虑其他因素，如晶胞结构、晶体形态、晶胞中的间隙等，以全面了解晶体的性质和特征。
高三选修3晶胞知识点
高三选修3晶胞知识点晶胞是晶体中最小重复单元，它的形状和结构对于晶体性质的理解具有重要的作用。
在高三选修3中学习晶胞的知识点对于理解晶体结构和材料科学具有重要意义。
本文将从三个方面介绍高三选修3中的晶胞知识点。
第一部分：晶胞的定义和分类晶胞是晶体中最小重复单元，由原子或分子组成。
根据晶体的对称性，我们可以将晶胞分为7个晶系和14个晶格。
1. 立方晶系：晶胞为立方体，边长相等，相互垂直。
2. 正交晶系：晶胞为长方体，边长相互垂直，但不相等。
3. 单斜晶系：晶胞为斜方体，边长不相等，存在一个直角。
4. 斜方晶系：晶胞为斜方体，边长不相等，所有角均不为直角。
5. 三斜晶系：晶胞为斜四面体，边长不相等，所有角均不为直角。
6. 菱面晶系：晶胞为菱形面体，边长不相等，存在4个相邻的直角。
7. 六方晶系：晶胞为六面体，边长不相等，存在6个角为直角。
以上是根据晶体对称性所确定的晶胞分类，不同晶胞的形状和结构决定了晶体的不同性质和应用。
第二部分：晶胞参数及其计算方法晶体的晶胞参数是描述晶体结构的重要参数，包括晶胞长度、晶胞角度等。
1. 晶胞长度：晶胞的长度由晶格常数确定，晶格常数是指晶体沿不同方向上的原子、离子或分子排列的周期性重复距离。
2. 晶胞角度：晶胞的角度也由晶格常数决定，不同晶体的晶胞角度不同。
计算晶胞参数的方法包括使用X射线衍射、粉末衍射和电子衍射等实验方法，以及分子动力学模拟和第一性原理计算等理论方法。
这些方法可以精确确定晶体的晶胞结构，为材料科学的研究提供重要的依据。
第三部分：晶胞的应用和意义晶胞的形状和结构对晶体的性质和应用具有重要的影响。
1. 晶胞的形状决定了晶体的外观和结构，不同晶体的晶胞形状各异。
2. 晶胞的结构决定了晶体的物理和化学性质，如硬度、电导率、光学性质等。
3. 晶胞的研究为材料科学和固体物理学等领域提供了重要的基础，促进了材料的开发和应用。
总结：本文介绍了高三选修3中的晶胞知识点，包括晶胞的定义和分类、晶胞参数及其计算方法，以及晶胞的应用和意义。
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高中化学选修三晶胞参
数计算
WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
晶胞参数的计算
1. 均摊法确定晶体的化学式
给出晶体的—部分(称为晶胞)的图形，要求确定晶体的化学式：通常采用均摊法．均摊法有如下规则，以NaCl的晶胞为例：
①处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，所以，每个粒子只分摊1/8给该晶胞．
②处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，所以，每个粒子只分摊1/4给该晶胞．
③处于面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，所以，每个粒子只分摊1/2给该晶胞．
④处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞．
由此算出在NaCl的晶胞中：
含数：
含数：
故NaCl晶体中，和数目之比为1∶1．
2. 晶胞参数的计算
根据（1）ρ= m/V
（2）V=a3
例.（1）化学教材中图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。
NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl 相同，Ni2+与最临近O2-的核间距离为a×10-8cm,计算NiO晶体的密度（已知NiO 的摩尔质量为mol）。
（2）天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某氧化镍晶体中就存在如图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。
其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni 和O的比值却发生了变化。
某氧化镍样品组成,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比。
[练习]
1. 由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为78/126，其阴离子只有过氧离子(O22－)和超氧离子(O2－)两种。
在此晶体中，过氧离子和超氧离子的物质的量之比为??
A. 2︰1
B. 1︰1
C. 1︰2
D. 1︰3
2．食盐晶体如右图所示。
在晶体中，?表示Na+，?表示Cl?。
已知食盐的密度为?g / cm3，NaCl 摩尔质量M g / mol，阿伏加德罗常数为N，则在食盐晶体里Na+和Cl?的间距大约是
??
A?cm B?cm
A?cm D?cm
3.某物质的晶体中，含A、B、C三种元素，其排列方式如右图所示（其中前后两面心上的B原子不能画出），晶体中A、B、C的原子个数比依次为 ( )
A．1：3：1 B．2：3：1
C．2：2：1 D．1：3：3
4. 如右图所示，是一种晶体的晶胞，该离子晶体的化学式为（）
A．ABC B．ABC3 C．AB2C3 D．AB3C3
5．晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单位称为晶胞。
NaCl晶体结构如右图所示。
已知Fe x O晶体晶胞结构为NaCl型，由
于晶体缺陷，x值小于1。
测知Fe x O晶体密度为g/cm3，晶胞边长
为×10-10m。
⑴Fe x O中x值(精确至为___________。
⑵晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+，在Fe2+和Fe3+的总数中，Fe2+所占分数(用小
数表示，精确至为___________。
⑶此晶体化学式为____________。
⑷与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何构型形状是__________。
⑸在晶体中，铁元素的离子间最短距离为__________m。
6.如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中离子或离子所处的位置．这两种离子在空间3个互相垂直的方向上都是等距离排列的．
(1)请将其中代表离子的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶体结构示意图．
(2)晶体中，在每个离子的周围与它最接近的且距离相等的共有_________个．
(3)晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞．在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的或Cl-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl-离子的个数等于_____________，即(填计算式)___________；离子的个数等于___________，即(填计算式)___________．
(4)设NaCl 的摩尔质量为，食盐晶体的密度为，阿伏加德罗常数为．食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为___________cm．。