《化学晶胞计算》PPT课件.ppt
离子晶体、分子晶体和原子晶体,-晶胞中微粒的计算及化学式推导,晶胞中微粒的计算,思考：处于晶胞顶点上、棱上、面上的离子分别被多少个晶胞共用？,TO目录,TO总结,处于晶胞顶点上粒子被个晶胞共用,处于晶胞棱上粒子被个晶胞共用,处于晶胞面上粒子被2个晶胞共用,一、典型的各种晶体结构特点,氯化钠晶体模型面心立方体,面心,体心,棱上,顶点,氯离子,钠离子,观察：氯化钠晶体中钠离子和氯离子分别处于晶胞的什么位置？,顶点和面心是氯离子棱上和体心是钠离子,氯化钠晶体结构,思考：与一个钠离子相邻最近且距离相等的氯离子有多少个？距离是多少？（图示距离为a）,TO模型,TO目录,1,2,3,4,5,6,个,a,氯化钠晶体结构,思考：与一个钠离子相邻最近且距离相等的钠离子有多少个？距离是多少？（图示距离为a）,TO模型,TO目录,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,个,氯化铯晶体（体心立方体）,氯化铯的小晶胞,观察：氯化铯晶体中氯离子和铯离子分别处于晶胞的什么位置？,对每个小立方体而言，若铯离子位于顶点，则氯离子位于体心，反之依然,二氧化碳晶体面心立方体,观察后回答题：1、二氧化碳分子处于立方体的什么位置？,2、一个立方体中含有多少个二氧化碳分子？,代表一个 二氧化碳分子,顶点和面心,88+61/2=4,同一平面内二氧化碳分子的位置,观察：在同一 平面上与一个二氧化碳分子距离最近的二氧化碳分子有多少个？,TO 三维位置,TO CO2晶体,个,距离最近的分子的位置,TO目录,思考：三维立体中，与一个二氧化碳分子距离最近的二氧化碳有几个？,个,返回,基本单元：六元环,金刚石晶体,TO目录,观察，一个碳原子与多少个碳原子相连，多少个碳原子形成一个环？一个碳被几个环共有？碳原子与键数比是？,与4个碳相连，呈空间正四面体形个碳原子形成一个环一个碳被个环共有碳原子与键数比是（1：2）,每个硅连个氧原子，每个氧原子连个硅原子，最小环为元环,一个硅原子被个环共有一个氧原子被6个环共有,二氧化硅晶体,石墨晶体,石墨晶体结构,石墨的晶体结构俯视图,层状结构的基本单元,石墨的层状结构,TO目录,TO层移动,可移动的电子：,碳原子与键数比是（2：3）,石墨的层间移动,可自由移动的电子：,TO结构,石墨晶体,TO结构,石墨晶体,石墨的六方晶胞,用隧道扫描显微镜放大后的石墨层状结构,TO目录,二、晶胞中含微粒个数比的计算方法：,2、在顶点：,1、在内部：,3、在面上：,4、在棱上,处于内部的离子，完全属于该晶胞，该离子按1计入晶胞。,处于顶点的离子，同时为8 个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞。,处于面上的离子，同时为2 个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞。,处于棱上的离子，同时为4 个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞。,TO模型,返回,1、氯化钠化学式推导,继续,三、晶体化学式推导,一个NaCl晶胞,一个大NaCl晶胞包含4个NaCl,Na+：Cl-=1：1,一个小NaCl晶胞包含4个NaCl,21、氯化铯化学式推导,氯化铯,每个CSCl晶胞中有 个CS+，有 个Cl-。,1,1,返回,一个CSCl l晶胞包含个CSCl,SiO2最小的环为，其中有个Si原子个O原子每个环实际占有个Si原子个O原子每个 Si原子被个环所占有，一个环占有一个Si原子的每个 O原子i被个环所占有，一个环占有一个O原子的,1/2,1/6,61/12=1/2,61/6=1,十二元环,、二氧化硅化学式推导,1molSiO2拥有mol Si-O键.,A:B:C=1:1:3,A,C,B,ABC3,、练习推导化学式,B,C,A,A:B:C=1:1:3,ABC3,确定化学式,A,B,A2B,A,B,AB,A,B,A2BC2,C,ABC,题目：最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示。顶角和面心的原于是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的分子式是()ATiC BTi4C4，CTi14C13 DTi13C14,防止类推中的失误,D,1,2,3,4,5,6,8,7,8,中学教材上图示的NaCl晶体结构，它向三维空间沿伸得到完美晶体。NiO晶体结构与NaCl相同，Ni2与邻近的O2-核间距为a10-8，计算NiO晶体密度（已知NiO摩尔质量为74.7gmol-1),课 堂 练 习 题,解：在该晶体中最小正方体中所含的Ni2+、O2个数均为:,即晶体中每个小正方体中平均含有 个NiO.其质量为:,而此小正方体体积为,，故NiO晶体密度为：,(a10-8)3,随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定精确度也越来越高，现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：（1）将固体NaCl研细、干燥后，准确称取mg NaCl固体并转移到定容仪器A中（2）用一个能计量所加液体体积多少的仪器，向A仪器中滴加苯，不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积Vcm3 测步骤（1）中A仪器最好用_（填仪器名称）能否用水代替苯?，理由_ 用X射线测得NaCl晶体中靠得最近的Na+与Cl-间的平均距离为a cm，用上述测定方法测得的阿伏加德罗常数NA的表达式为NA=,容量瓶,不能，NaCl溶于水，分子间有间隙，测得体积偏小,氯化钠晶胞有关综合计算,8a3m/v=58.5/NA4NA=58.5V/2ma3,返回,
