晶胞计算精编课件.ppt

1、 晶胞计算晶胞计算1、四大晶体的晶胞、四大晶体的晶胞（1）分子晶体）分子晶体 CO2 4种不同的取向种不同的取向 I2两种不同的取向两种不同的取向两个两个 CO2 最近的距离为最近的距离为 a （2）原子晶体：金刚石、二氧化硅）原子晶体：金刚石、二氧化硅（3）离子晶体）离子晶体 金刚石晶胞边长为金刚石晶胞边长为a pm，则两个最近的碳，则两个最近的碳距离为距离为 a pm4Po74%74%68%52121286Cu.Ag.AuZn MgTiNa.K.Fe1242 r=/4a r=/4a（4）金属晶体）金属晶体1、MgO具有具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心型结构（如图），其中阴离子

2、采用面心立方最密堆积方式，立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得射线衍射实验测得MgO的晶胞参的晶胞参数为数为a=0.420nm，则，则r(O2-)为为 nm。MnO也属于也属于NaCl型型结构，晶胞参数为结构，晶胞参数为a=0.448nm，则，则r(Mn2+)为为 nm2、在离子晶体中、在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律在空间排列阴、阳离子按一定规律在空间排列,图图3是是NaCl的晶体结构。在离子晶体中的晶体结构。在离子晶体中,阴阳离子具有或接近阴阳离子具有或接近具有球对称的电子云具有球对称的电子云,它们可以被看成是不等径的钢性圆它们可以被看成是不等径的钢性圆球球,并彼此相切并彼此相切(图图4

3、).离子键的键长是相邻阴、阳离子的半离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和径之和(如图如图5).已知已知a为常数。为常数。Na+半径与半径与Cl半径之比半径之比r+/r=_.(已知已知2=1.414,3=1.732,5=2.236)1、雌黄（、雌黄（As2S3）经常用来修改错字，其结构如）经常用来修改错字，其结构如图所示。下列说法不正确的是（图所示。下列说法不正确的是（）AAs、S原子的杂化方式均为原子的杂化方式均为sp3BAsH3的沸点比的沸点比NH3的低的低C已知已知As2F2分子中各原子均满足分子中各原子均满足8电子结构，分电子结构，分子中子中键和键和键的个数比为键的个数比为3：1D与与

4、As同周期且基态原子核外未成对电子数目同周期且基态原子核外未成对电子数目相同的元素只有相同的元素只有VD2、立方立方ZnS和六方和六方ZnS，如图所示下列说法错误的是，如图所示下列说法错误的是AZn原子和原子和S原子的配位数都是原子的配位数都是4，不同的是原子堆积，不同的是原子堆积方式有差别。方式有差别。B在立方在立方ZnS中，中，S原子作立方最密堆积，在六方原子作立方最密堆积，在六方ZnS晶晶体中，体中，S原子作六方最密堆积。原子作六方最密堆积。C在立方在立方ZnS中，中，Zn原子填充在所有的四面体空隙中，原子填充在所有的四面体空隙中，形成立方面心点阵。形成立方面心点阵。D立方立方ZnS和六

5、方和六方ZnS不属于同分异构体。不属于同分异构体。C3、钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体,结构如图结构如图所示所示,有关说法不正确的是有关说法不正确的是()A.该晶体属于分子晶体该晶体属于分子晶体B.晶体的化学式为晶体的化学式为Ba2O2C.该晶体晶胞结构与该晶体晶胞结构与NaCl相似相似D.与每个与每个Ba2+距离相等且最近的距离相等且最近的Ba2+共有共有12个个AB4、BeO晶体的晶胞结构示意图为图晶体的晶胞结构示意图为图2，则，则沿着晶沿着晶胞体对角线方向的投影，下列图中能正确描述投胞体对角线方向的投影，下列图中能正确描述投影结果的是影结果的

6、是DC6、KBeBF晶体为层片状结构，图晶体为层片状结构，图1为其中一层的为其中一层的局部示意图。平面六元环以局部示意图。平面六元环以BO键和键和BeO键交键交织相连，形成平面网状结构，每个织相连，形成平面网状结构，每个Be都连接一个都连接一个F，且且F分别指向平面的上方或下方，分别指向平面的上方或下方，K+分布在层间。分布在层间。KBeBF晶体的化学式为晶体的化学式为?KBe2BO3F2 7、NaCl晶胞中，设边长为晶胞中，设边长为a，则，则Na+和和Cl最近的距离为？最近的距离为？a/2 Na+和和Na+最近的距离为？最近的距离为？a 8、在离子晶体中在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律在空

7、间排阴、阳离子按一定规律在空间排列列,图图3是是NaCl的晶体结构。在离子晶体中的晶体结构。在离子晶体中,阴阳离阴阳离子具有或接近具有球对称的电子云子具有或接近具有球对称的电子云,它们可以被看它们可以被看成是不等径的钢性圆球成是不等径的钢性圆球,并彼此相切并彼此相切(图图4).离子键的离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和键长是相邻阴、阳离子的半径之和(如图如图5).已知已知a为常数。为常数。Na+半径与半径与Cl半径之比半径之比r+/r=_.(已知已知2=1.414,3=1.732,5=2.236)0.414:1 10、BeO晶体也是制备晶体也是制备KBeBF的原料，图的原料，图2为其晶胞结

8、构为其晶胞结构示意图。示意图。BeO晶胞中，晶胞中，O的堆积方式为的堆积方式为_；设；设O与与Be的最近距离的最近距离为为acm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则表示阿伏加德罗常数的值，则BeO晶体的密晶体的密度为度为_gcm-3。面心立方最密堆积面心立方最密堆积 1111、如图是金属晶体的面心立方晶胞示意图，在密堆积如图是金属晶体的面心立方晶胞示意图，在密堆积中处于同一密置层上的原子组合是中处于同一密置层上的原子组合是()A AB BC CD DB B1212、氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,其其阴离子均为无限长链结构阴离子均为无限长链结构(如下图如下

9、图3),a3),a位置上位置上ClCl原原子的杂化轨道类型为？已知其中一种化合物的化子的杂化轨道类型为？已知其中一种化合物的化学式为学式为KCuClKCuCl3 3另一种的化学式为另一种的化学式为_。spsp3 3 K K2 2CuClCuCl3 3一、考试要点一、考试要点有关晶胞计算的常考内容为晶胞密度计算、晶胞有关晶胞计算的常考内容为晶胞密度计算、晶胞参数计算、微粒之间的距离计算、配位数、物质参数计算、微粒之间的距离计算、配位数、物质化学式的计算等。化学式的计算等。解答这类题的关键是准确判断晶胞种类、计算晶解答这类题的关键是准确判断晶胞种类、计算晶胞内微粒的数目、运用微粒之间的空间关系等。

10、胞内微粒的数目、运用微粒之间的空间关系等。1.密度计算密度计算例如：用石墨作电极处理黄铜矿可制得硫酸铜溶液和单例如：用石墨作电极处理黄铜矿可制得硫酸铜溶液和单质硫。石墨的晶体结构如上图所示质硫。石墨的晶体结构如上图所示,虚线勾勒出的是其晶虚线勾勒出的是其晶胞。则石墨晶胞中含碳原子数为胞。则石墨晶胞中含碳原子数为_个。已知石墨的密度个。已知石墨的密度为为g/cm3,CC键的键长为键的键长为rcm,设阿伏加德罗常数的值为设阿伏加德罗常数的值为NA，则石墨晶体的层间距，则石墨晶体的层间距d=_cm。a=3r42.俯视图俯视图b常见的铜的硫化物有常见的铜的硫化物有CuS和和Cu2S两种。已知：晶胞中两

11、种。已知：晶胞中S2-的的位置如图位置如图1所示，铜离子位于硫离子所构成的四面体中心，所示，铜离子位于硫离子所构成的四面体中心，它们晶胞具有相同的侧视图如图它们晶胞具有相同的侧视图如图2所示。已知所示。已知CuS和和Cu2S的晶胞参数分别为的晶胞参数分别为apm和和bpm，阿伏加德罗常数的值为，阿伏加德罗常数的值为NA。CuS晶体中，相邻的两个铜离子间的距离为晶体中，相邻的两个铜离子间的距离为_pm。Cu2S晶体中，晶体中，S2-的配位数为的配位数为_。Cu2S晶体的密度为晶体的密度为=_gcm-3（列出计算式即可）。（列出计算式即可）。2/2a8(1)如图是如图是CaTiO3的两种晶胞结构示

12、意图，两种晶胞的参数均为的两种晶胞结构示意图，两种晶胞的参数均为abc379.5 pm，=90；在晶胞在晶胞I中氧离子占据的是中氧离子占据的是_(填填“体心体心”“”“面心面心”或或“顶点顶点”)，在晶胞在晶胞II中氧离子之间最近的距离是中氧离子之间最近的距离是_pm(列出计算表达式列出计算表达式)。(2)无金属钙钛矿无金属钙钛矿MDABCONH4 I3的晶胞类型与的晶胞类型与CaTiO3相同。若相同。若在在MDABCONH4I3的晶胞中的晶胞中NH4的分数坐标为的分数坐标为(1/2，1/2，1/2)，其中一种其中一种I-的分数坐标为的分数坐标为(0，0，1/2)，则，则MDABCO的分数坐标

13、为的分数坐标为_。与。与MDABCO 距离最近的距离最近的I-的个数为的个数为_个。个。3.坐标分析.面心面心2/2379.5（0，0，0）6MgO具有具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，方最密堆积方式，X射线衍射实验测得射线衍射实验测得MgO的晶胞参数的晶胞参数为为a=0.420nm，则，则r(O2-)为为 nm。MnO也属于也属于NaCl型结型结构，晶胞参数为构，晶胞参数为a=0.448nm，则，则r(Mn2+)为为？nm在离子晶体中在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律在空间排列阴、阳离子按一定规律在空间排列,图图3是是NaCl的晶体结构。在离子晶体中的晶体结构。在离子晶体中,阴阳离子具有或接近具阴阳离子具有或接近具有球对称的电子云有球对称的电子云,它们可以被看成是不等径的钢性圆球它们可以被看成是不等径的钢性圆球,并彼此相切并彼此相切(图图4).离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和之和(如图如图5).已知已知a为常数。为常数。Na+半径与半径与Cl半径之比半径之比r+/r=_