晶体的相关计算

晶体的相关计算高二年级周建红•1、了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算教学内容：1、晶胞中粒子数及配位数的计算2、晶体密度、晶胞边长、粒子间距的计算高考要求学习目标：掌握晶体的相关计算及高考的考查方式重点难点：晶体密度及粒子间距的计算一、晶体的粒子数及配位数的计算方法：均摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x晶胞顶角棱上面上中心(内部)立方体181412(一)粒子数的计算：1方法技巧1晶胞顶角立棱上面上中心(内部)六方晶胞提醒：晶体的化学式是每个晶胞中平均含有各类粒子个数的最简个数比。1/61/31/21方法技巧1六方晶胞1、已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为（）A.XYZB.X2Y4ZC.XY4ZD.X4Y2Z技巧1练习C2、科学家发现的钇钡铜氧化合物在90K具有超导性，若该化合物晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是()A：YBa2Cu3O4B：YBa2Cu2O5C：YBa2Cu3O5D：YBaCu4O4技巧1提升CO：6×1/4+7×1/2=5Cu：8×1/8+8×1/4=3一、晶体的化学式及配位数的计算(二)配位数的计算：（立方体）配位数：一个粒子周围最近邻且等距离的粒子的数目称为配位数（12）（6）方法技巧2一、晶体的粒子数及配位数的计算(二)配位数的计算：配位数：一个粒子周围最近的粒子的数目称为配位数（8）顶点的配位数与面心距离最近与棱心距离最近与顶点距离最近（12）（6）与体心距离最近（8）ClCs方法技巧2ClNa1、氯化钠的晶胞如图，回答下列问题：技巧2练习(1)一个氯化钠的晶胞中有_____个Cl-,_________个Na+(2)一个Na+周围距离最近的Na+有_____________个，一个Cl-周围距离最近的Cl-有_____________个。(3)Na+的配位数是_______；Cl-的配位数是________。441212662、如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。（1）在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最近且距离相等的氧离子、钙离子、钛离子各有个、个、个。（2）该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是，该物质的化学式可表示为。6863:1:1CaTiO3技巧2练习1.常见体积公式：V（立方体）=a3V（长方体）=abc2.常见长度单位换算关系：1nm=10-7cm1pm=10-10cm二、晶体密度的相关计算方法技巧3知识储备acba二、晶体密度的相关计算方法技巧31、基本公式（立方晶胞）N：晶胞中微粒数M：晶体化学式的摩尔质量ɑ：立方体棱长晶胞VNMNA晶胞晶胞VmANaMN33ANMNa3aV晶胞ANMN1、若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c，晶体结构图中正方体边长（钛原子之间的距离）为dnm，则该晶体的密度为______g·cm－3（列出计算式）。方法3练习3723)10(1002.63dcba2、（2016年新课标全国卷II）37（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构（相对原子质量量：Ni：59,Cu：64）如图所示。①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____。②若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a=________nm（列出计算式）。NiCua方法3练习3:17323101002.636459d1、（2018年新课标全国卷II）35（5）FeS2晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为anm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为_____g·cm−3；晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_____nm（列出计算式）。直击高考213104aNMAa22直击高考2、（2018年新课标全国卷I）35（5）Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.4665nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为______g·cm−3（列出计算式）。LiO37)104665.0(120AN3、（2017年新课标全国卷I）35(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为_____nm，与K紧邻的O个数为_____。（5）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于______位置，O处于______位置。直击高考12体心棱心0.315拓展提升1、想一想晶体的计算高考都会怎么考？2、你能结合下题设计一些问题吗？改编：Na2O晶胞如图所示,已知晶胞参数(棱长)为anm，阿伏加德罗常数的值为NA,求：......Na+O2-