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第三章 晶体结构与性质第一节 物质的聚集状态与晶体的常识第3课时 关于晶胞的计算 8× = 118m M ρ ==NAV一、计算晶体密度M 例:Cs+核间距为a cm,氯化铯的摩尔质量为M g·mol-1,NA为阿伏加德罗常数的值,计算氯化铯晶体的密度。ρ =g·cm-3 a3·NA 1个晶胞中恰好有1个Cs+和1个Cl-吗?=M?a3 cm3Cs+:Cl-: 1一、计算晶体密度Z:1个晶胞中化学式数目单位换算: 1m=102cm=109nm=1012pmNa+:12× + 1 = 4Cl-:8× + 6× =已知晶体中Na+和Cl-间最小距离为a cm,计算NaCl晶体的密度。2、某氧化物超导材料钙钛矿晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为__________,已知正方体的边长为a pm,该晶体的摩尔质量为136 g·mol-1,则该晶体的密度可表示为__________g·cm-3。CaTiO3Ti4+: 1O2-:6×1/2=3Ca2+:8×1/8=1 z轴GFEHABx轴DCy轴二、原子坐标参数1、一般以坐标轴所在立体图形的棱长为1个单位。2、从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线,所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。A(0,0,0) B(1,0,0)C(1,1,0) D(0,1,0)E(0,1,1) F(0,0,1)G(1,0,1) H(1,1,1)z(0, 1, ) F(1, 1, )G(1, 0, ) H(0, 0, )x轴y轴一般以坐标轴所在立体图形的棱长为1个单位。KJIA(0,0,0) B(0,1,0)C(1,1,0) D(1,0,0)LI(0,1,1) J(0,0,1)K(1,0,1) L(1,1,1)GHEFADBCM( , , ) C( 1 , , ) A( 0 , , ) B( , 0 , ) D( , 1 , ) E( ,, 1 ) F( ,, 0 ) 体心立方面心立方z轴z轴121212121212121212121212121212x轴x轴y轴y轴EBMACDFz轴x轴y轴金刚石晶胞CDA、B、C、D这4个原子在晶胞内什么位置?BA俯视俯视图x轴z轴x轴y轴y轴金刚石晶胞C后左上DCB前右上BAD后右下A前左下正面图x轴z轴x轴z轴y轴金刚石晶胞CDCDBABAA( , , ) B( , , ) C( , , ) D( , , ) 1434341414141434343414341、钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,已知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点为(,0, ),则C点的原子坐标参数为________。(, , )2、以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,如图中原子1的坐标为 ,则原子2和3的坐标分别为_________、__________。3、某晶体的晶胞结构如图所示,该晶体的化学式为__________。若该晶体中A原子和B原子的坐标分别为(0,0,0)、(0,0, ),则C原子的坐标为__________。CuInSe24、金刚石晶胞结构如图所示,回答下列问题。(1)一个金刚石晶胞中含有__________________个碳原子。(2)已知晶胞参数为a pm,则金刚石的密度为_____________ g·cm-3。(3)晶体中两个最近的碳原子之间的距离为_____ pm。(4)碳原子的半径为r,则a、r有什么关系? d l边长a 立方体晶胞中常用关系1、面的对角线与边长关系: I=2、体的对角线与边长关系: d =4、金刚石晶胞结构如图所示,回答下列问题。(1)一个金刚石晶胞中含有__________________个碳原子。(2)已知晶胞参数为a pm,则金刚石的密度为_____________ g·cm-3。(3)晶体中两个最近的碳原子之间的距离为_____ pm。(4)碳原子的半径为r,则a、r有什么关系?将金刚石晶胞分为8个小格,立方体内有4条体对角线,ABCD4个原子各自在一条体对角线上,其中A和D在前方一上一下,B和C在后方一上一下。8×+6×+4=88×+6×+4=8a2r=a pm,即r= a pm。
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