晶体结构与晶胞.ppt
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晶体结构与晶胞.ppt
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晶体中的几个疑难问题晶体中的几个疑难问题问题问题11:
金属晶体堆积形式金属晶体堆积形式a:
非密置型,非密置型,缝隙为菱形缝隙为菱形b:
密置型,密置型,缝隙为三角形缝隙为三角形这样得到的是这样得到的是简单立方简单立方堆积堆积,自然界只有钋自然界只有钋(Po)(Po)采采用这种排列用这种排列.这是非密置层另一种堆积方式,将上层金属填入这是非密置层另一种堆积方式,将上层金属填入下层金属原子形成的凹穴中。
下层金属原子形成的凹穴中。
得到的是得到的是体心立方体心立方(A2)堆积,如金属堆积,如金属K等等。
123456第二层第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1,3,5位。
位。
(或对准或对准2,4,6位,其情形是一样的位,其情形是一样的)123456AB,关键是关键是第三层第三层,对第一、二层来说,第三层可以有两种,对第一、二层来说,第三层可以有两种最最紧密紧密的堆积方式。
的堆积方式。
下图是此种六方下图是此种六方紧密堆积的前视图紧密堆积的前视图ABABA第一种是将球对准第一层的球。
第一种是将球对准第一层的球。
123456于是每两层形成一个周期,于是每两层形成一个周期,即即ABABABAB堆积方式,形成堆积方式,形成六六方紧密堆积方紧密堆积(A3型)型)。
配位数配位数1212。
(同层同层66,上下层各上下层各33)六方最密堆积分解图六方最密堆积分解图第三层的第三层的另一种另一种排列排列方式,方式,是将球对准第一层是将球对准第一层的的22,44,66位位,不同不同于于ABAB两层的位置两层的位置,这是这是CC层。
层。
123456123456123456123456此种立方紧密堆积的前视图此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC第四层再排第四层再排AA,于是形成于是形成ABCABCABCABC三层一个周期。
三层一个周期。
得得到到面心立方堆积面心立方堆积(A1型)型)。
配位数配位数1212。
(同层同层66,上下层各上下层各33)BCAABCABCABCABC形式的堆积,形式的堆积,为什么是为什么是面心立方面心立方堆积?
堆积?
我们来加以说明。
我们来加以说明。
面心立方最密堆积分解图面心立方最密堆积分解图面心立方紧密堆积面心立方紧密堆积ABCAABC金属晶体中原子的金属晶体中原子的堆积方式堆积方式六方六方堆积堆积面心立方堆积面心立方堆积体心立方堆积体心立方堆积立方堆积立方堆积钾钾型型铜铜型型钋钋型型镁镁型型角:
角:
1/81/8;棱:
;棱:
1/41/4;面:
;面:
1/21/2;心:
;心:
11晶晶胞胞问题问题22:
化学式确定化学式确定44CuO配位数配位数化学式化学式4Ti14C13Fe2N如下如下图所示所示为二二维平面平面晶体示意晶体示意图,所表示的所表示的化学式化学式为AX3的是的是_。
金属钨晶体为体心立方晶格,如图所示,金属钨晶体为体心立方晶格,如图所示,实验测得钨的密度为实验测得钨的密度为19.30gcm-3,原子的相对质量为原子的相对质量为183,假定金属钨原,假定金属钨原子为等径的刚性球。
子为等径的刚性球。
(1)试计算晶胞的边长;)试计算晶胞的边长;
(2)试计算钨原子的半径。
)试计算钨原子的半径。
问题问题33:
利用晶胞进行计算的一个公式三个利用晶胞进行计算的一个公式三个关系式?
关系式?
1.1.确定原子数及化学式;确定原子数及化学式;2.2.计算原子半径、晶体密度、相对原子质量等;计算原子半径、晶体密度、相对原子质量等;3.3.求阿伏加德罗常数值。
求阿伏加德罗常数值。
根据题给信息,一个钨晶体的晶胞中根据题给信息,一个钨晶体的晶胞中有有22个钨原子个钨原子则一个晶胞的质量则一个晶胞的质量设晶胞的边长为设晶胞的边长为a,a,则晶胞的体积则晶胞的体积VV为为aa33根据根据得得19.30=解得解得a=3.1610a=3.1610-8-8cmcm设钨原子的半径为设钨原子的半径为rr,则,则4r()2+a2=(4r)2r=1.3710=1.3710-8-8cmcm解:
解:
易错点易错点a2raCl-Na+正八面体问题问题44:
常见晶体中一些数据的理解常见晶体中一些数据的理解11、每个、每个NaNa+同时吸引同时吸引个个ClCl-,每个,每个ClCl-同时吸引同时吸引个个Na+Na+,而,而Na+Na+数目与数目与Cl-Cl-数目之数目之比比为为化学式为化学式为22、根据氯化钠的结构模型确定晶胞,并分、根据氯化钠的结构模型确定晶胞,并分析其构成。
每个晶胞中有析其构成。
每个晶胞中有NaNa+,有有个个ClCl-33、在每个、在每个NaNa+周围与它最近的且距离相等的周围与它最近的且距离相等的NaNa+有有个个66611:
11NaCl4441212小结:
小结:
11、每个、每个CsCs+同时吸引同时吸引个个ClCl-,每个,每个ClCl-同时吸引同时吸引个个CsCs+,而,而CsCs+数目与数目与ClCl-数目之数目之为为化学式为化学式为22、根据氯化铯的根据氯化铯的结构模型确定晶胞,并分析结构模型确定晶胞,并分析其构成。
每个晶胞中有其构成。
每个晶胞中有CsCs+,有,有个个ClCl-33、在每个、在每个CsCs+周围与它最近的且距离相等的周围与它最近的且距离相等的CsCs+有有个个888811:
11CsClCsCl1116小结:
小结:
10928金刚石的晶体结构金刚石的晶体结构金刚石晶胞金刚石晶胞11:
在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个?
原子有多少个?
22:
在金刚石晶体中每个碳原子形成几个共价在金刚石晶体中每个碳原子形成几个共价键?
键?
33:
在金刚石晶体中碳原子个数与在金刚石晶体中碳原子个数与CC共价键共价键个数之比是多少?
个数之比是多少?
4:
4:
在金刚石在金刚石晶体中最小碳环由几个碳原子来晶体中最小碳环由几个碳原子来组成组成?
5.5.在金刚石晶胞中占有的碳原子数?
在金刚石晶胞中占有的碳原子数?
小结:
小结:
4个个1:
26个个4个个8个个18010928SiO共价键共价键二氧化硅的晶体结构二氧化硅的晶体结构1.1.在在SiO2晶体中,每个硅原子与晶体中,每个硅原子与个氧原子个氧原子结合;每个氧原子与结合;每个氧原子与个硅原子结合;在个硅原子结合;在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是晶体中硅原子与氧原子个数之比是。
2.2.在在SiO2晶体中,每个硅原子形成晶体中,每个硅原子形成个共个共价键;每个氧原子形成价键;每个氧原子形成个共价键;硅原子个共价键;硅原子个数与个数与SiO共价键个数之比是共价键个数之比是;氧原;氧原子个数与子个数与SiO共价键个数之比是共价键个数之比是。
21:
24421:
41:
2小结:
小结:
干冰的晶体结构干冰的晶体结构(11)二氧化碳分子的位置:
在二氧化碳分子的位置:
在晶体中截取一个最小的正方体,晶体中截取一个最小的正方体,正方体的八个顶点都落到正方体的八个顶点都落到COCO22分分子的中心,在这个正方体的每子的中心,在这个正方体的每个面心上还有一个个面心上还有一个COCO22分子。
分子。
81/8+61/2=41212个个(22)每个晶胞含二氧化碳)每个晶胞含二氧化碳分子的个数分子的个数(33)与每个二氧化碳分子等距离)与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有且最近的二氧化碳分子有石墨属于石墨属于晶体晶体,是是状状结构结构,C原子呈原子呈杂化;杂化;晶体中每个晶体中每个C原子被原子被个个六边形共用六边形共用,平均每个环占平均每个环占有有个碳原子。
个碳原子。
晶体中碳原子数、碳环数晶体中碳原子数、碳环数和碳碳单键数之比为和碳碳单键数之比为。
晶体中存在的作用有:
晶体中存在的作用有:
322:
1:
32:
1:
3混合层层sp2共价键、金属键和范德华力共价键、金属键和范德华力石墨石墨
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