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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）
晶胞计算专题均摊法讲解学习
(2)每个Na+周围等距
且
12
紧(3)邻每的个N晶a胞+有中平均有 4 个Na+， 4 个Cl-
个，。故每个晶胞4 中含有 个“NaCl”结构单元；
N(Na+) ︰ N( Cl-) = 1 ︰1 ,化学为 NaCl 。
CaF2的晶体结构
（1）每个Ca2+周围等距且 紧邻的F-有8 个， Ca2+8配位数为 。
（2）实际含有原子 个数应为？
8×1/8 + 6×1/2 + 4 = 8
金刚石晶体中含有 共价键形成的C原
子环，其6中最小的
C环上有_____个C 原子。
用脑
思考：1.一个金刚石晶胞里有8_
2.平均每个碳原子有__2_个C--C键?
3.每个碳原子为__12__个六元环共用？
4.每个C-C键为___6 _个六元环共用？
算
晶胞 描述晶体结构的基本单元
晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作是数量巨大的晶胞 “无隙并置”而成。
典型晶体结构
2019年4月
平行六 面体
无隙并置
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
碳键数为____个。
（2）层内71个4 六元环完全占有
的C原子数为_____个，2碳:3原子
数目与碳碳化学键数目之比为_ ______.
巩固练习二：
已知晶体硼的基本结构单元 是由硼原子组成的正二十面 体，如图所示：其中有二十 个等边三角形的面和一定数 目的顶点，每个顶点为一个 硼原子，试通过观察1分2 析右 图回答：此基30 本结构单元是 由___个硼原子构成，60有0 ___ 个B-B化学键，相邻BB键的键角为____.
晶胞计算专题均摊法讲解学习共30页
晶胞计算专题均摊法讲解学习
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
谢谢你的生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
谢谢你的生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
均摊法计算晶胞中微粒的数目
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与O的原子数之比
为
1 ：3 。
Si: 1
O 2
O
找出 晶胞
不同位置 微粒所占 份额
一个晶 胞中微 粒数目
完
Ca：
温馨提示：可暂停读题解答
练习2：如图所示的是硼和镁形成的化合物的晶体结构单元：镁 原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6 个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为 A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2
B
Mg B
温馨提示：可暂停读题解答
练习3：在硅酸盐中，四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离
4
个
氯化钠晶胞
金刚石晶胞
1、一个氯化钠晶胞中含有
Na+。
4 8
个Cl-，42、一个金来自石晶胞中含有个碳原子。
温馨提示：可暂停读题解答
练习1：下图为高温超导领域的一种化合物——钙钛矿晶体结 构，该结构是具有代表性的最小重复单元。
该晶体结构单元中，氧、钛、钙 离子的个数比是
3∶1∶1
。
Ca Ti O
O： Ti：
晶胞（立方晶胞）中微粒的位置有：四种
体内
面上
顶点
棱边
微粒为n个晶胞共 用，所含份额为 1/n
4
8 2 5 1 6 7 3
3
1
4
2
棱边：1/4
2
1
1
顶点：1/8
面心：1/2
体内：1
“均摊法”
晶胞 立方体
顶点 1/8
棱边 1/4
面上 1/2
体内 1
晶胞计算专题均摊法
种粒子数之比是( )
B
A.3∶9∶4
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
A B C
4.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分
子，如右图所示：
7
课堂检测：
1.钛酸钡的热稳定性好,
介电常数高,在小型变
Ba
压器、话筒和扩音器
中都有应用。其晶体
Ti
的结构示意图如右图
O
所示。则它的化学式
为（ D）
A.BaTi8O12 C. BaTi2O4
B. BaTi4O6 D. BaTiO3
2.正六棱柱晶胞
顶点： 1/6 面心： 1/2 （上、下）棱： 1/4 中棱： 1/3
立方体
顶角 1/8
棱上 1/4
面上 1/2
中心 1
顶角 棱上
面上 中心
分子晶体 干冰晶体结构 ——晶胞为面心立方体
8个CO2分子位于立方体顶点 6个CO2分子位于立方体面心
在每个CO2周围等距离且相距最近
的CO2共有
12个。
在每个小立方体中平均分摊到的CO2 分子数为： (8×1/8 + 6×1/2) =个4
金刚石晶体中含有共价键 形成的C原子环，其中最
小的C环上有6_____个C原
子。
用脑
思考：1.一个金刚石晶胞里有_ _个碳原子?8
2.平均每个碳原子有___个C--C2键?
3.每个碳原子为____个六12元环共用？
4.每个C-C键为____个六元6 环共用？
用心
思考：1.金刚石晶胞中，每个C原子均可与相邻的___
常见晶体模型及晶胞均摊计算
晶胞 描述晶体结构的基本单元
晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
晶胞计算ppt课件
钇________
个
12
巩固练习五：
(1) 平均每个正六边形拥有_____个锗原2子, _____个氧原子.3
(2) 化学式为:_____(_G_e_C_H__2C__H_2_C_O_O__H_)2O3
或Ge2C6H10O7
13
巩固练习六：
某离子晶体的晶胞结构如右 图所示： ●表示X离子，位于立 方体的顶点；○表示Y离子，位 于立方体的中心。试分析： ①该晶体的化学式为 Y2X 。 ②晶体中距离最近的2个X与一 个Y形成的夹角为109028′ _____________
4
晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值)
1、顶点：一个立 方体的顶点由八 个相同的立方体 在共用，则平均 每个立方体只分 到其1/8. 2、面：1/2
3、棱： 1/4 4、体心：1
5
例1：
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
6
例2：
解：（1）8 1/8+6 1/2=4
（2）V=a3=(3.6210-10m)3=4.74 10-29m3
m 4 1.05510-25kg
(3)ρ= =
=8.9 103 Kg/m3
V
4.74 10-29m3
16
金晶体的晶胞是面心立方晶胞，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。
如图直线交点处 的圆圈为NaCl晶体中 Na+或Cl-所处位置， 晶体中，每个Na+周 围与它最接近的且距 离相等的Na+个数为： ____ 12
7
例3：
金刚石晶体中 含有共价键形成的 C原子环，其中最
晶胞计算专题均摊法演示课件.ppt
共价键，而冰融化需要破坏氢键
•（3）实验测得冰中氢键的作用力为18.5 kkJJ//mmooll，，而这冰说的明熔冰化熔热化为成水5.0，氢键_________（填部分全部或部 分）被破坏。
0.0
15
巩固练习一：
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2 每个正六边形占 有C原子3 数为____个、占有的碳
0.0
24
例3.某晶体的一部分如右图所示，这种晶
体中A、B、C三种粒子数之比B是( )
A.3∶9∶4
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
A
B
C
0.0
25
练习
4.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分 子，如右图所示： 顶点和面心的原子是钛原子，
棱的中心和体心的原子是碳原子，
它的化学式是（ Ti14C13）
_(_只__要__指__出__“__C_6_0_含__3_0_个__双__键__”__即__可__,_但__答__“__因__C_6_0_含__有__双__键__”__不__行_. )
(3)通过可计由算欧,确拉定定C理60分计子算所键含数单(即键棱数边.C数60)分:60子+(所12含+2单0)键-2=数9为0 ___________.
e.3，一摩碳－60中含有碳碳单键和双键的计算：假设1mol
C60有x mol碳碳双键（C=C），y mol碳碳单键（C-
C），从每个顶点来看，y=2x从边的数量来看，x+y=90解
得x=30,y=60因此1mol C60有60mol碳碳单键（C-C）
,30mol碳碳双键（C=C） 0.0
•（3）实验测得冰中氢键的作用力为18.5 kkJJ//mmooll，，而这冰说的明熔冰化熔热化为成水5.0，氢键_________（填部分全部或部 分）被破坏。
0.0
15
巩固练习一：
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2 每个正六边形占 有C原子3 数为____个、占有的碳
0.0
24
例3.某晶体的一部分如右图所示，这种晶
体中A、B、C三种粒子数之比B是( )
A.3∶9∶4
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
A
B
C
0.0
25
练习
4.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分 子，如右图所示： 顶点和面心的原子是钛原子，
棱的中心和体心的原子是碳原子，
它的化学式是（ Ti14C13）
_(_只__要__指__出__“__C_6_0_含__3_0_个__双__键__”__即__可__,_但__答__“__因__C_6_0_含__有__双__键__”__不__行_. )
(3)通过可计由算欧,确拉定定C理60分计子算所键含数单(即键棱数边.C数60)分:60子+(所12含+2单0)键-2=数9为0 ___________.
e.3，一摩碳－60中含有碳碳单键和双键的计算：假设1mol
C60有x mol碳碳双键（C=C），y mol碳碳单键（C-
C），从每个顶点来看，y=2x从边的数量来看，x+y=90解
得x=30,y=60因此1mol C60有60mol碳碳单键（C-C）
,30mol碳碳双键（C=C） 0.0
晶胞计算ppt课件
10
巩固练习三：
已知晶体的基本单元 是由12个硼原子构成的 （如右图），每个顶点上 有一个硼原子，每个硼原 子形成的化学键完全相同， 通过观察图形和推算，可 知此基本结构单元是一个 正_2_0__面体。
11
巩固练习四：
某晶胞结
构如图所示，
晶胞中各微粒
个数分别为：
铜___3_____
个2
钡___1_____ 个
14
晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值)
顶点算1/8
棱算1/4
面心算1/2
体心算1
15
已知铜晶胞是面心立方晶胞，该晶胞的边长为 3.6210-10m，每一个铜原子的质量为 1.05510-25kg ，试回答下列问题：
（1）一个晶胞中“实际”拥有的铜原子数是多少？ （2）该晶胞的体积是多大？ （3）利用以上结果计算金属铜的密度。
小的C环上有__6___
个C原子。
8
巩固练习一：
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。
（2）层内7个六元环完全占有
的C原子数为_1_4___个，碳原子
数目与碳碳化学键数目之比为
解：（1）8 1/8+6 1/2=4
（2）V=a3=(3.6210-10m)3=4.74 10-29m3
m 4 1.05510-25kg
(3)ρ= =
=8.9 103 Kg/m3
V
4.74 10-29m3
16
金晶体的晶胞是面心立方晶胞，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。
巩固练习三：
已知晶体的基本单元 是由12个硼原子构成的 （如右图），每个顶点上 有一个硼原子，每个硼原 子形成的化学键完全相同， 通过观察图形和推算，可 知此基本结构单元是一个 正_2_0__面体。
11
巩固练习四：
某晶胞结
构如图所示，
晶胞中各微粒
个数分别为：
铜___3_____
个2
钡___1_____ 个
14
晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值)
顶点算1/8
棱算1/4
面心算1/2
体心算1
15
已知铜晶胞是面心立方晶胞，该晶胞的边长为 3.6210-10m，每一个铜原子的质量为 1.05510-25kg ，试回答下列问题：
（1）一个晶胞中“实际”拥有的铜原子数是多少？ （2）该晶胞的体积是多大？ （3）利用以上结果计算金属铜的密度。
小的C环上有__6___
个C原子。
8
巩固练习一：
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。
（2）层内7个六元环完全占有
的C原子数为_1_4___个，碳原子
数目与碳碳化学键数目之比为
解：（1）8 1/8+6 1/2=4
（2）V=a3=(3.6210-10m)3=4.74 10-29m3
m 4 1.05510-25kg
(3)ρ= =
=8.9 103 Kg/m3
V
4.74 10-29m3
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金晶体的晶胞是面心立方晶胞，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。
晶胞计算专题优秀课件
晶胞计算专题优秀课件一、引言晶胞计算（also known as晶体结构预测、晶格计算或晶体成像计算）是一种用于预测固体材料的晶体结构的方法。
晶胞计算使用原子坐标和生成能量来优化晶格，并预测出稳定的晶体结构。
本课件将介绍晶胞计算的基本原理和方法。
二、晶胞计算的原理1.单位胞单位胞是最基本的晶体结构单元，它通过周期性排列来描述整个晶体的结构。
在晶胞计算中，通过优化晶胞的参数和原子坐标来获得最稳定的晶体结构。
2.势能函数晶胞计算使用势能函数来描述晶体的稳定性。
势能函数通常由两部分组成：晶格势能和原子间相互作用势能。
通过优化势能函数，可以得到晶体的最低稳定态。
3.优化算法晶胞计算使用优化算法来晶格参数和原子坐标的最优解。
常用的算法包括梯度下降法和遗传算法等。
三、晶胞计算的方法1.第一性原理方法第一性原理方法是一种基于量子力学的方法，通过求解薛定谔方程来预测材料的性质。
常用的第一性原理方法包括密度泛函理论（DFT）和蒙特卡洛方法等。
2.经验势方法经验势方法是一种基于经验公式的方法，通过对已知晶体结构进行统计分析来预测新材料的结构。
经验势方法常用的模型包括伦敦分子力场（Lennard-Jones potential）和Brenner势能等。
3.动力学方法动力学方法是一种基于分子动力学模拟的方法，通过模拟原子在晶体中的运动来预测晶格的稳定态。
常用的动力学方法包括蒙特卡洛模拟和分子动力学模拟等。
四、晶胞计算的应用1.新材料的设计晶胞计算可以用于设计新材料的晶体结构和性能。
通过预测材料的结构和稳定性，可以帮助研发人员选择最佳的材料组合。
2.功能性材料的研究晶胞计算可以用于研究功能性材料的晶体结构和性能。
例如，可以通过计算材料的电子结构来预测其导电性和光学性质。
3.材料的相变研究晶胞计算可以用于研究材料的相变过程。
通过模拟材料在不同温度和压力下的结构变化，可以预测材料的相变点和相变机制。
五、总结晶胞计算是一种重要的预测材料性质和晶体结构的方法。
新高考化学一轮复习晶胞结构的分析与计算课件(64张)
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＝4 3 3R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞 中包含两个原子。
η＝2×a433πR3×100%＝24×433πRR33×100%≈68.02%。 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 2R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞 中包含四个原子。
[答案] (1)12 (2)Na2O 8
[规律方法] 晶胞中微粒配位数的确定方法 如 NaCl 的晶胞模型如图，Na＋配位数为 6，Cl－配位数为 6
金属 Po 为简单立方堆积，Po 的配位数为 6 金属 Na、K、Fe 为体心立方堆积，配位数为 8
角度三 晶体密度的计算 [典题示例 3] (1)(2020·全国卷Ⅱ)一种立方钙钛矿结构的
解析：由题图可知，As、Sm 都在晶胞的面上，该晶胞中 As 原 子的个数＝4×12＝2，Sm 原子的个数＝4×12＝2，Fe 在晶胞的 棱上和体心，Fe 原子的个数＝1＋4×14＝2，F－和 O2－在晶胞的 顶点和上下底面，F－和 O2－的个数和＝2×12＋8×18＝2，已知 F －和 O2－的比例依次为 x 和 1－x，所以该物质的化学式为 SmFeAsO1－xFx。 答案：SmFeAsO1－xFx
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
《认识晶体以及均摊法》PPT课件
1.等径圆球的密堆积
-----金属晶体的密堆积结构
由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布 基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径 相等的圆球的三维空间堆积而成的。
等径圆球的排列在一列上进行紧密堆积的方式只 有一种,即 所有的圆球都在一条直线上排列
等径圆球在平面上的堆积方式很多,请同学们通过实 验进行探究。
的化学式可能是(C )
A、YBa2Cu3O4 B、YBa2Cu2O5 C、YBa2Cu3O5 D、YBaCu4O4
2.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子
数之比是
答案
A.3∶9∶4
解析
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
A粒子数为6×112＝12 ；
BC粒粒子子数数为为61×；14＋3×16＝2
在一列上的密堆积排列：
所有的圆球都在一条直线上排列
在一个层在中一，个最紧平密面的堆上积的方密式是堆:一积个排球与列周：围 6 个
球相切，在中心的周围形成6个凹位，将其算为第一层--密置层
一种常见的非密置层
密置层
第二层 对第二层来讲最紧密的堆积方式是 将球对准1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位， 其情形是一样的 )----密置双层
三、晶体结构的最小重复单元----晶胞
1.晶胞
(1)晶胞：从晶体中“截取”出来具有代表性的最小部 分。 是能够反映晶体结构特征的基本重复单位。 (2)晶胞一定是一个平行六面体，其三条边的长度不一 定相等．也不一定互相垂直；晶胞的形状和大小由具 体晶体的结构所决定，晶胞不能是八面体或六方柱体 等其他形状。 (3)整个晶体就是晶胞按其周期性在二维空间重复排列 而成的。这种排列必须是晶胞的并置堆砌。所谓并置 堆砌是指平行六面体之间没有任何空隙，同时，相邻 的八个平行六面体均能共顶点相连接。
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?C.8个
?D.18个
?冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如下 图：
（1）一个水分子含___2__个孤电子对，水分子能与很多金属 离子形成配合物，请写出它与铜离子形成的一种蓝色的配合 物离子的化学式为_________C_u。(H2O)42+ （2）每个冰晶胞平均占有__8__个水分子，冰的熔点远低于 金刚石熔点的原因是____破__坏_的_作__用_力_不__同_，_金_。刚石融化需要破坏
共价键，而冰融化需要破坏氢键
?（3）实验测得冰中氢键的作用力为18.5 kkJJ//mmooll，，而这冰说的明熔冰化熔热化为成水5.0，氢键_________（填部分全部或部 分）被破坏。
巩固练习一：
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2 每个正六边形占 有C原子3 数为____个、占有的碳
(2)每个Na+周围等距
且
12
(紧3)邻每的个N晶a胞+有中平均有 4 个Na+， 4
个Cl-
，个故 。每个晶胞4 中含有 个“NaCl”结构单元；
N(Na+) ︰ N( Cl-) = 1 ︰1 ,化学为 NaCl 。
CaF2的晶体结构
（1）每个Ca2+周围等距且 紧邻的F-有8 个， Ca2+8配位数为 。
（2）每个F周围等距且紧4邻的 Ca2+有 个， F4-配位数为 。
（3）每个晶胞中含 4 个Ca2＋、含8
Ca2＋和F－的个数1︰比2是
。
FCa2+
个F－,
原子晶体
金刚石
该晶胞实际分摊到的碳原子数为 (4 + 6 ×1/2 + 8 ×1/8) = 8个。
思考
金刚石晶胞
（1）C原子位于晶胞 的哪些位置，分别有 几个？
冰
冰的结构模型中，每个水分子与相邻的 4
个水分子以氢键相连接，含 1 mol
2
H2O的冰中，最多可形 mol“氢键”。
离子晶体
NaCl的晶体结 ——简单立方体
(1构)每个Na+( Cl-)周围等 Cl
距且紧邻的 Cl- (Na+)有
－
Na+
6个，构成 正八面体 ，
Na+( Cl-)的配位数为 6 。
巩固练习三：
已知晶体的基本单元是由 12个硼原子构成的（如右 图），每个顶点上有一个 硼原子，每个硼原子形成 的化学键完全相同，通过 观察图形和推算，可知此 基本20结构单元是一个正 __ __面体。
巩固练习五：
(1) 平均每个正六边形拥有___2__个锗原子, ___3__个氧原子. (2) 化学式为:__(G__e_C_H__2C__H_2_C__O_O__H_)_2_O3 或Ge2C6H10O3
（2）实际含有原子 个数应为？
8×1/8 + 6×1/2 + 4 = 8
金刚石晶体中含有 共价键形成的C原
子环，其6中最小的
C环上有_____个C 原子。
用脑
思考：1.一个金刚石晶胞里有8_ _个碳原子
2.平均每个碳原子有__2_个C--C键?
3.每个碳原子为__12__个六元环共用？
4.每个C-C键为___6 _个六元环共用？
?晶胞是构成晶体的基本重复单元．在二氧化 硅晶胞中有8个硅原子位 于立方晶胞的8个 顶角，有6个硅原子位于晶胞的6个面心，还 有4个硅原子与16个氧原子在晶胞内构成4个 硅氧四面体，它们均匀错开排列于晶胞内． 根据图示二氧化硅晶胞结构，每个晶胞内所 含“SiO2”基元数为( C ) A.4个
?B.6个
A．LaNi6 B． LaNi3 C．LaNi4 D． LaNi5
3.正三棱柱
顶点： 1/12 面心： 1/2 （上、下）棱：1/4 中棱： 1/6
例3.某晶体的一部分如右图所示，这种晶
体中A、B、C三种粒子数之比B是( )
A.3∶9∶4
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
算
晶胞 描述晶体结构的基本单元
晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作是数量巨大的晶胞 “无隙并置”而成。
典型晶体结构
2019年4月
平行六 面体
无隙并置
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
用心
思考：1.金刚石4晶胞中，每个C原子均可与相邻的___
个C构成实心的正四面体? 2
2.在一个小正四面体中平均含6有___个碳原子?
3. 在金刚石中最小的环1/2是____元环?
1个环中平均含有1 ____个C原子?
含C-C键数为____个？
8*2=16
4.一个晶胞中含有C-C键数为_ ___个？
棱上 1/4
面上 1/2中心 1顶Fra bibliotek 棱上 面上 中心
分子晶体 干冰晶体结构 ——晶胞为面心立方体
8个CO2分子位于立方体顶点 6个CO2分子位于立方体面心
在每个 CO2周围等距离且相距最近 的CO2共有 12 个。 在每个小立方体中平均分摊到的 CO2 分子数为：(8×1/8 + 6×1/2) = 4 个
拓展练习1：
某晶胞结构如 图所示，晶胞中 各微粒个数分别 为：
铜___3_____ 个 钡___2_____ 个 钇___1_____ 个 氧___7_____ 个
课堂检测：
1.钛酸钡的热稳定性好,
介电常数高,在小型变
Ba
压器、话筒和扩音器
中都有应用。其晶体
Ti
的结构示意图如右图
O
所示。则它的化学式
为（D）
A.BaTi8O12 C. BaTi2O4
B. BaTi4O6 D. BaTiO3
2.正六棱柱晶胞
顶点： 1/6 面心： 1/2 （上、下）棱：1/4 中棱： 1/3
例2.氢气是重要而洁净的能源，要利用氢气作能源，
必须安全有效地储存氢气。某种合金材料有较大的储氢
容量，其晶胞如图所示。则这种合金的化学式D为（ ）
碳键数为 ____个。
（2）层内 71个4 六元环完全占有
的C原子数为 _____ 个，2碳:3原子
数目与碳碳化学键数目之比为 _ ______.
巩固练习二：
已知晶体硼的基本结构单元 是由硼原子组成的正二十面 体，如图所示：其中有二十 个等边三角形的面和一定数 目的顶点，每个顶点为一个 硼原子，试通过观察1分2 析右 图回答：此基30本结构单元是 由___个硼原子构成，60有0 ___ 个B-B化学键，相邻 BB键的键角为 ____.
?D.18个
?冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如下 图：
（1）一个水分子含___2__个孤电子对，水分子能与很多金属 离子形成配合物，请写出它与铜离子形成的一种蓝色的配合 物离子的化学式为_________C_u。(H2O)42+ （2）每个冰晶胞平均占有__8__个水分子，冰的熔点远低于 金刚石熔点的原因是____破__坏_的_作__用_力_不__同_，_金_。刚石融化需要破坏
共价键，而冰融化需要破坏氢键
?（3）实验测得冰中氢键的作用力为18.5 kkJJ//mmooll，，而这冰说的明熔冰化熔热化为成水5.0，氢键_________（填部分全部或部 分）被破坏。
巩固练习一：
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2 每个正六边形占 有C原子3 数为____个、占有的碳
(2)每个Na+周围等距
且
12
(紧3)邻每的个N晶a胞+有中平均有 4 个Na+， 4
个Cl-
，个故 。每个晶胞4 中含有 个“NaCl”结构单元；
N(Na+) ︰ N( Cl-) = 1 ︰1 ,化学为 NaCl 。
CaF2的晶体结构
（1）每个Ca2+周围等距且 紧邻的F-有8 个， Ca2+8配位数为 。
（2）每个F周围等距且紧4邻的 Ca2+有 个， F4-配位数为 。
（3）每个晶胞中含 4 个Ca2＋、含8
Ca2＋和F－的个数1︰比2是
。
FCa2+
个F－,
原子晶体
金刚石
该晶胞实际分摊到的碳原子数为 (4 + 6 ×1/2 + 8 ×1/8) = 8个。
思考
金刚石晶胞
（1）C原子位于晶胞 的哪些位置，分别有 几个？
冰
冰的结构模型中，每个水分子与相邻的 4
个水分子以氢键相连接，含 1 mol
2
H2O的冰中，最多可形 mol“氢键”。
离子晶体
NaCl的晶体结 ——简单立方体
(1构)每个Na+( Cl-)周围等 Cl
距且紧邻的 Cl- (Na+)有
－
Na+
6个，构成 正八面体 ，
Na+( Cl-)的配位数为 6 。
巩固练习三：
已知晶体的基本单元是由 12个硼原子构成的（如右 图），每个顶点上有一个 硼原子，每个硼原子形成 的化学键完全相同，通过 观察图形和推算，可知此 基本20结构单元是一个正 __ __面体。
巩固练习五：
(1) 平均每个正六边形拥有___2__个锗原子, ___3__个氧原子. (2) 化学式为:__(G__e_C_H__2C__H_2_C__O_O__H_)_2_O3 或Ge2C6H10O3
（2）实际含有原子 个数应为？
8×1/8 + 6×1/2 + 4 = 8
金刚石晶体中含有 共价键形成的C原
子环，其6中最小的
C环上有_____个C 原子。
用脑
思考：1.一个金刚石晶胞里有8_ _个碳原子
2.平均每个碳原子有__2_个C--C键?
3.每个碳原子为__12__个六元环共用？
4.每个C-C键为___6 _个六元环共用？
?晶胞是构成晶体的基本重复单元．在二氧化 硅晶胞中有8个硅原子位 于立方晶胞的8个 顶角，有6个硅原子位于晶胞的6个面心，还 有4个硅原子与16个氧原子在晶胞内构成4个 硅氧四面体，它们均匀错开排列于晶胞内． 根据图示二氧化硅晶胞结构，每个晶胞内所 含“SiO2”基元数为( C ) A.4个
?B.6个
A．LaNi6 B． LaNi3 C．LaNi4 D． LaNi5
3.正三棱柱
顶点： 1/12 面心： 1/2 （上、下）棱：1/4 中棱： 1/6
例3.某晶体的一部分如右图所示，这种晶
体中A、B、C三种粒子数之比B是( )
A.3∶9∶4
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.3∶8∶4
算
晶胞 描述晶体结构的基本单元
晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作是数量巨大的晶胞 “无隙并置”而成。
典型晶体结构
2019年4月
平行六 面体
无隙并置
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
用心
思考：1.金刚石4晶胞中，每个C原子均可与相邻的___
个C构成实心的正四面体? 2
2.在一个小正四面体中平均含6有___个碳原子?
3. 在金刚石中最小的环1/2是____元环?
1个环中平均含有1 ____个C原子?
含C-C键数为____个？
8*2=16
4.一个晶胞中含有C-C键数为_ ___个？
棱上 1/4
面上 1/2中心 1顶Fra bibliotek 棱上 面上 中心
分子晶体 干冰晶体结构 ——晶胞为面心立方体
8个CO2分子位于立方体顶点 6个CO2分子位于立方体面心
在每个 CO2周围等距离且相距最近 的CO2共有 12 个。 在每个小立方体中平均分摊到的 CO2 分子数为：(8×1/8 + 6×1/2) = 4 个
拓展练习1：
某晶胞结构如 图所示，晶胞中 各微粒个数分别 为：
铜___3_____ 个 钡___2_____ 个 钇___1_____ 个 氧___7_____ 个
课堂检测：
1.钛酸钡的热稳定性好,
介电常数高,在小型变
Ba
压器、话筒和扩音器
中都有应用。其晶体
Ti
的结构示意图如右图
O
所示。则它的化学式
为（D）
A.BaTi8O12 C. BaTi2O4
B. BaTi4O6 D. BaTiO3
2.正六棱柱晶胞
顶点： 1/6 面心： 1/2 （上、下）棱：1/4 中棱： 1/3
例2.氢气是重要而洁净的能源，要利用氢气作能源，
必须安全有效地储存氢气。某种合金材料有较大的储氢
容量，其晶胞如图所示。则这种合金的化学式D为（ ）
碳键数为 ____个。
（2）层内 71个4 六元环完全占有
的C原子数为 _____ 个，2碳:3原子
数目与碳碳化学键数目之比为 _ ______.
巩固练习二：
已知晶体硼的基本结构单元 是由硼原子组成的正二十面 体，如图所示：其中有二十 个等边三角形的面和一定数 目的顶点，每个顶点为一个 硼原子，试通过观察1分2 析右 图回答：此基30本结构单元是 由___个硼原子构成，60有0 ___ 个B-B化学键，相邻 BB键的键角为 ____.