第三章第一节3 晶胞的计算 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

第一节晶体结构的测定及相关计算

区别晶体和非晶体最可靠的科学方法是什么呢？固体晶体非晶体对固体进行X射线衍射实验区别

发现X射线，获1901年物理学奖发现X射线在晶体中的衍射效应劳厄用X射线衍射研究晶体结构布拉格父子伦理学奖1915物理学奖1936化学奖1962化学奖利用X射线等技术研究分子结构X射线衍射法测定蛋白质晶体结构1964化学奖X射线衍射法测定复杂晶体与大分子结构1980化学奖X射线衍射确定DNA核苷酸顺序与基因结构1985化学奖……发展了X射线衍射确定晶体与分子结构的方法。Hauptman与KarleX射线衍射实验

当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，在记录仪上形成衍射图谱。会在记录仪上看到分立的斑点或者明锐的衍射峰X射线管铅板晶体样品记录仪X射线衍射仪衍射图人们对衍射图的数据进行处理，即可获得晶体结构的有关信息。

X射线管铅板晶体晶体能产生分立的斑点1.X射线衍射方向——晶胞的形状、大小与取向非晶体衍射图谱晶体的周期性结构数据处理晶体结构的测定

15202530352θ/°2.X射线衍射强度——原子的种类与位置晶态SiO2非晶态SiO2晶体能产生明锐的衍射峰晶体结构的测定

3.X射线衍射测定分子结构衍射方向甲烷晶体a边长为a的立方晶胞原子的种类与位置衍射强度综合分析C、H原子间的距离是否存在化学键确定键长、键角晶体结构的测定

衍射图计算晶体结构信息晶胞信息结合晶体化学组成晶胞形状和大小分子或原子有序排列呈现的对称类型原子在晶胞中的数目和位置推出原子之间的相互关系分子信息测定晶胞中各个原子的位置(坐标),根据原子坐标,可以计算原子间的距离,判断哪些原子之间存在化学键,确定键长和键角,得出分子的空间结构

得到晶胞含4个乙酸分子测定原子坐标，计算原子距离，判断化学键，确定键长和键角乙酸晶体乙酸晶胞乙酸分子的空间结构

1．不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是()A．石墨和金刚石是同素异形体B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列C．石墨的熔点为3625℃D．在石墨的X射线衍射图谱上有明锐的衍射峰A

2．关于测定晶体结构错误的是()A．对乙酸晶体进行测定，晶胞中含有1个乙酸分子B．经过计算可以从衍射图形获得晶胞形状和大小C．经过计算可以从衍射图形获得分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型D．经过计算可以从衍射图形获得原子在晶胞里的数目和位置A

晶体的相关计算

三棱柱体心1面心1/2棱边水平1/4竖1/6顶点1/121.正三棱柱中粒子的计算方法

晶体中，A、B、C三种粒子数之是：。1:4:2注意：正三棱柱不具有平移性，不能无隙并置，所以正三棱柱不是晶胞，但仍然可以用均摊法计算粒子数

六棱柱体心1面心1/2棱边水平1/4竖1/3顶点1/62.正六棱柱中粒子的计算方法

化学式：化学式：MgB2MnBi

3、计算晶体密度例：Cs＋核间距为acm，氯化铯的摩尔质量为Mg·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-3Ma3·NAρ=mVa3cm3=M？Cs＋：8×=118Cl－：1

Z：1个晶胞中化学式数目单位换算:1pm=10-10cm1nm=10-7nm

1、已知晶体中Na+和Cl-间最小距离为acm，计算NaCl晶体的密度。Na+：12×+1=414Cl-：8×+6×=41812

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apm，该晶体的摩尔质量为136g·mol－1，则该晶体的密度可表示为__________g·cm-3。CaTiO3O2-：6×1/2＝3Ti4+:1Ca2+：8×1/8＝1

ABCDEFGH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。x轴y轴z轴ABCDEFGH(0,0,0)(1,0,0)(1,1,0)(0,1,0)(0,1,1)(0,0,1)(1,0,1)(1,1,1)AB