晶体结构的分析和计算PPT下载

小结
一、晶胞对质点的占有率的计算 二、有关晶体的计算
课外 练习
1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60分子是 形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑:
①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;
②C60分子只含有五边形和六边形; ③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:
顶点数+面数-棱边数=2 据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所 含的双键数为30.请回答下列问题: (1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是___金__刚___石____,理由是: _ 金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高. ____(_答__出__“__金__刚__石__属__原__子__晶__体__”__即__可__)_______________________. (2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或 “不可能”)___可__能__________,并简述其理由：
1.当题给信息为晶体中最小重复 单元——晶胞（或平面结构）中的微 粒排列方式时，要运用空间想象力， 将晶胞在三维空间内重复延伸，得到 一个较完整的晶体结构，形成求解思 路。
学与问
图3-9依次是金属钠、金属锌、碘、金刚石晶胞 的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子？
图 3-9 钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图
的分析和计算
复习
晶体
固 体
非晶体
具有规则 的几何外形
没有规则 的几何外形
晶胞
晶体之所以具有规则的几何外形，是因其内 部的质点作规则的排列，实际上是晶体中最基本 的结构单元重复出现的结果。
我们把晶体中重复出现的最基本的结构单元
叫—— 晶胞
一般来说，晶胞都是平行六面体。整块晶体 可以看着是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
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2.我公司在开工前，将根据合同中明 确规定 的永久 性工程 图纸， 施工进 度计划 ，施工 组织设 计等文 件及时 提交给 监理工 程师批 准。以 使监理 工程师 对该项 设计的 适用性 和完备 性进行 审查并 满意所 必需的 图纸、 规范、 计算书 及其他 资料； 也使招 标人能 操作、 维修、 拆除、 组装及 调整所 设计的 永久性 工程。
钠： 8 ╳ 碘：（ 8 ╳
1 8
+
1
=
2
1 8
+
6
╳
12）╳ 2 = 4
锌： 7 ╳ 金刚石：8 ╳
1 8
+
1
=
1
7 8
1 8
+
6
╳
1 2
+
4
=8
小结
立方体晶胞中各位置上原子总数的计 算方法分别是：
顶角上的原子总数 =1/8×顶角原子数 棱上的原子总数 =1/4×顶角原子数 面心上的原子总数 =1/2×顶角原子数 体心上的原子总数 =1×体心原子数
例右图2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_.
例3：
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： _1__2_
例4：
金刚石晶体中 含有共价键形成的 C原子环，其中最
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5.所有进入现场使用的成品、半成品 、设备 、材料 、器具 ，均主 动向监 理工程 师提交 产品合 格证或 质保书 ，应按 规定使 用前需 进行物 理化学 试验检 测的材 料，主 动递交 检测结 果报告 ，使所 使用的 材料、 设备不 给工程 造成浪 费。
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1.我公司将积极配合监理工程师及现 场监理 工程师 代表履 行他们 的职责 和权力 。
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_)_2O_ 3 或Ge2C6H10O3
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1_0_9_0_2_8_′_______
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3.在施工全过程中，严格按照经招标 人及监 理工程 师批准 的“施 工组织 设计” 进行工 程的质 量管理 。在分 包单位 “自检 ”和总 承包专 检的基 础上， 接受监 理工程 师的验 收和检 查，并 按照监 理工程 师的要 求，予 以整改 。
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、4.贯彻总包单位已建立的质量控制 、检查 、管理 制度， 并据此 对各分 包施工 单位予 以检控 ，确保 产品达 到优良 。总承 包对整 个工程 产品质 量负有 最终责 任，任 何分包 单位工 作的失 职、失 误造成 的严重 后果， 招标人 只认总 承包方 ，因而 总承包 方必须 杜绝现 场施工 分包单 位不服 从总承 包方和 监理工 程师监 理的不 正常现 象。
2.我公司在开工前，将根据合同中明 确规定 的永久 性工程 图纸， 施工进 度计划 ，施工 组织设 计等文 件及时 提交给 监理工 程师批 准。以 使监理 工程师 对该项 设计的 适用性 和完备 性进行 审查并 满意所 必需的 图纸、 规范、 计算书 及其他 资料； 也使招 标人能 操作、 维修、 拆除、 组装及 调整所 设计的 永久性 工程。
(4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过 计算确定C70分子中五边形和六边形的数目.
C70分子中所含五边形数为_____1_2______,六边形数为__2_5______.
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1.我公司将积极配合监理工程师及现 场监理 工程师 代表履 行他们 的职责 和权力 。
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例1：
在干冰晶体中， 平均每个晶胞（如图） 占有CO2分子的个数 为__4__，每个CO2分 子周围有__1_2__个与 之紧邻且等距的CO2 分子.
练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子） A B
化学式： AB
练习2：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
小的C环上有__6___
个C原子。
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
__2_:_3___.
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5.所有进入现场使用的成品、半成品 、设备 、材料 、器具 ，均主 动向监 理工程 师提交 产品合 格证或 质保书 ，应按 规定使 用前需 进行物 理化学 试验检 测的材 料，主 动递交 检测结 果报告 ，使所 使用的 材料、 设备不 给工程 造成浪 费。
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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，试通过观察分 析右图回答：此基本结构单 元是由_1_2_个硼原子构成，有 _3_0_个B-B化学键，相邻B-B键 的键角为_6_0_0_.
巩固练习三：
A B
化学式： A2B
练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子） A B
化学式： AB
练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
A B
C
化学式： ABC3
二、有关晶体的计算
2.当题给信息为晶体中微粒的 排列方式时，可在晶体结构中确 定一个具有代表性的最小重复单 元——晶胞为研究对象，运用点、 线、面的量进行解答。
因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 (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)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分子所含单键数为___________. 可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90 C60分子中单键为:90-30=60
无隙并置
平行六面 体
晶胞
三种典型立方晶体结构
简单立方 体心立方 面心立方
问题
平行六面体晶胞对组成晶胞 的各质点（晶格点）的占有率如 何呢？
体心： 1
面心：
1 2
棱边：
1 4
1
顶点： 8
一、平行六面体晶胞对组成晶胞 的各质点的占有率
体心： 1
面心:
1 2
顶点:
1 8
棱边:
1 4
二、有关晶体的计算
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____面体20。
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 钡___2_____个 钇___1_____个
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3.在施工全过程中，严格按照经招标 人及监 理工程 师批准 的“施 工组织 设计” 进行工 程的质 量管理 。在分 包单位 “自检 ”和总 承包专 检的基 础上， 接受监 理工程 师的验 收和检 查，并 按照监 理工程 师的要 求，予 以整改 。