晶体结构1概要.ppt

【例1】（2001年上海市奥赛初赛试题） 钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图如右图，它的化学式是 （ ） A. Ti8O12 B. BaTi4O6 C. BaTi2O4 D. BaTiO3 【例2】（2000年全国奥赛预赛试题） 最近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。顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是______。 【例3】图为NaCl晶胞的结构示意图。它向三维空间延伸得到完美晶体。试回答: （1）在一定温度下,用X—射线衍射法测得NaCl晶胞的边长为a cm,求该温度下NaCl晶胞的密度。 【例3】图为NaCl晶胞的结构示意图。它向三维空间延伸得到完美晶体。试回答: （2）若NaCl晶体的密度为ρg/cm3，则NaCl晶体中Na+与Na+之间的最短距离是多少？ 【例3】图为NaCl晶胞的结构示意图。它向三维空间延伸得到完美晶体。试回答: （3）纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它的许多特殊性的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状，求这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比。 【例3】图为NaCl晶胞的结构示意图。它向三维空间延伸得到完美晶体。试回答: （4）已知在晶体中钠离子的半径为116 pm，氯离子的半径为167 pm，它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。 回顾 · 反思 每个Cs+紧邻 个Cl- 每个Cl- 紧邻 个Cs+ 每个Cs+与 个Cs+ 等距离相邻。 * * 晶体空间结构 高三化学总复习 湘潭市一中高三备课组 联想 · 欣赏 六出飞花入户时， 坐看青竹变琼枝。 ——唐·高骈 《对雪诗》 何谓“六出”？ 氯化钠 Table Salt / Sodium Chloride 氯化铯 Cesium Chloride 离子晶体 Ionic Crystal 理论 · 基础 1/4 1/2 1 1/8 整理 · 归纳 1、晶胞抽取的计算原则 位置 顶点 棱边 面心 体心 贡献 足球烯 Fullerene 干 冰 Dry Ice 雪 花 Snow 分子晶体 Molecular Crystal 金刚石（Diamond） 石墨（Graphite）* 二氧化硅（Silica） 原子晶体 Atomic Crystal Ba Ti O D 巩固 · 练习 Ti14C13 C Ti 团簇分子 【解析】 ρ= m÷ V = (n×M) ÷ V = (4/NA) ×58.5 ÷a3 解：由(1)有： ρ= (4/NA) ×58.5 ÷a3 则a= Na+与Na+之间最短距离为 ( 2)× 3 (58.5×4)/ρNA 3 (58.5×4)/ρNA 2 解：晶胞表面上的离子数为26个，离子总数为27个，所以这种纳米颗粒的表面原子占原子总数的百分比为：6/27×100%=96% 晶胞体积V1 =［2×(116 pm +167 pm )］3 = 181×106 pm3 离子体积V2 = 4×(4/3)π×1163 pm 3 +4×(4/3)π×1673 pm 3 = 104×106 (pm3) ∴ V1 / V2 = 57.5% 挖掘 · 寻找 若n3个NaCl晶胞向三维空间延伸可得完美晶体，求晶体表面的离子数与晶体内部的离子数之比。 (n为自然数) 设n=2，则： 晶体的离子总数为： 53 晶体内部离子数为： 33 晶体表面离子数为： 53－33 表面离子数 内部离子数 = 53－33 33 探究 · 升华 表面离子数 内部离子数 = 探究规律：立方体棱边构成 n=2 5个离子=2×2＋1 n=3 7个离子=3×2＋1 … … … n (2×n＋1)个离子 晶体的离子总数为： (2n＋1)3 晶体内部离子数为： (2n－1)3 (2n＋1)3－(2n－1)3 (2n－1)3 Table Salt （食盐） Sodium Chloride 在NaCl晶体中，Na＋ 、Cl－按一定的规律在空间排列成立方体。每个Na＋周围同时吸引着 个Cl－ ，每个Cl－同时吸引着 个Na＋