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【问题课程】高三化学 第21讲 晶胞中两个原子间的距离到底怎么来计算?
二、相关知识点
2.其他晶体晶胞类型及典型物质
二、相关知识点
Hale Waihona Puke 二、相关知识点2、 常见 离子 晶体 类型
二、相关知识点
3、 典型 晶胞 类型 的重 要数 据
三、问题解决
1、问题解决方案: 首先,理解各种典型晶体晶胞的立体构型及特点,理解微粒在晶体中的
问题课程-高三化学
晶胞中两个原子间的距离到底怎么来计算?
课程介绍
问题描述 相关知识点 问题解决
一、问题描述
1、体现:不能准确判断晶体类型;看不出所指定的原子在晶胞中的位 置;无法进行微粒间距离等的求算。 2、原因:(1)对典型晶体的构型特征理解不到位,没有掌握好晶胞 内微粒间的位置关系;(2)立体感不好,计算能力差,不能够正确引 出辅助线,构建三角形进行计算。
【疑难点】对晶体中原子位置类型判断不准确,无法判断空间位置。 【考查能力】接受、吸收、整合化学信息的能力; 【答案】(1)a为简单立方堆积,b为体心立方堆积,c为立方最密堆积,d为面心立方最密堆积。(2) 见分析
三、问题解决
【解题思路】(1)a为简单立方晶胞:如图所示两等径圆球通过棱长接触, 其最近距离等于两球的半径之和d=a=2r 。
位置关系; 其次,掌握各种典型晶体晶胞中晶胞参数与微粒半径、直径等的关系; 第三,学会类比法,能够将典型的晶胞的知识运用到新出现的晶胞中,
也可以结合均摊法和图像进行分析计算; 另外有条件的可以进行晶胞模型的组装,更加直观的消除学生立体感不
强,以及无法确定晶胞位置的问题,同时有针对性的进行四面体、三角形 的边长及高的求解练习,提高数学运算能力,加强其在晶胞计算方面的综 合解题能力。
三、问题解决
(2)b为体心立方晶胞:如图所示每个圆球均和8个处在立方体顶点上的 配位圆球接触。在立方体晶胞中包含2个圆球,一个位于立方体中心,另 一个为处在立方体8个顶点上的球各贡献1/8所形成,反应这种结构堆积可 按照下面方法计算原子之间最短距离如: 3a
知识拓展:
三、问题解决
四、巩固提高 【基础过关】 【智能拓展】
谢 谢!
三、问题解决
2、典型例题
例1 、如图所示有采用四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示。 问题思考:(1)a、b、c、d、分别以怎样的堆积方式形成晶体的? (2)四种晶体晶胞中原子之间最近距离分别是多少?
【主要解决常见晶体类型中空间立体感不强的问题,对应巩固提高、智能提升1、2、3、4、5、6、 7】
二、相关知识点
(4)Al型(六方)最密堆积:如Mg、Be、Zn等; 注:第一层:每个球与6个球相切,有6个空隙,如编号1,2,3,4,5,6。 第二层:占据1,3,5空位中心(蓝色或者绿色位置)。 第三层:在第一层球的正上方形成ABABAB······排列方式
三、问题解决
(3)c为六方最密堆积,如图此晶胞不再为立方体晶胞,底面为菱形,该 晶胞中包含2个圆球,一个位于中心,另一个为于8个顶点上,小球在底面 上以棱长接触,其最近距离等于两球的半径之和d=a=2r 。
三、问题解决
三、问题解决
例2【2017全国新课标1卷】(节选)【重点解决晶胞类型的判断以及性质 运用,对应巩固提高1、3、6】(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=0.446 nm,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__________。
三、问题解决
例3【2016全国新课标1卷】(节选)【重点解决晶胞中原子位置问题,对应巩固提高2 、3、5】(6)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位 置,下图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(1/2,0,1/2);C 为(1/2,1/2,0)。则D原子的坐标参数为______。 ②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm,其密度为 __________g·cm-3(列出计算式即可)。
三、问题解决
注:重点解决晶体中原子位置感空间感不强的问题,通过拆解金刚石的结构来解决 类金刚石问题。 【易错点】晶体中原子的位置及空间感不强导致判断错误。 【考查能力】分析和解决(解答)化学问题的能力;
三、问题解决
三、问题解决
二、相关知识点
1、常见金属堆积方式堆积类型及典型物质
二、相关知识点
二、相关知识点
(3)A3型(面心立方)最密堆积:如Al、Cu等 注:第一层:每个球与6个球相切,有6个空隙,如编号为1,2,3,4,5,6。 第二层:占据1,3,5空位中心。 第三层:占据2,4,6空位中心,按ABCABCABC··方式排列,形成面心立方结构
三、问题解决
例题针对部分学生立体感不强,看不出所指定的原子在晶胞中的位置;通 过图形法和类比法解决晶胞中求原子间距离的问题。
【疑难点】晶体类型及晶胞结构的确定。 【考查能力】分析和解决(解答)化学问题的能力; 【答案】0.315 12
三、问题解决
【解题思路】首先根据题意可知其与钙钛矿的结构类似,我们可先先判断为离 子晶体的面心立方晶胞,根据晶胞结构先判断其原子在空间的位置以及接触情 况,K原子占据顶点,O原子位于面心,二者面心接触,即K与O间的最短距离 是面对角线接触即;如图所示,其中a为边长,r1+r2为两原子间的最短距离。 故其最短距离为即为nm=0.315nm,根据晶胞的结构,距离K最近的O的个数为 12个;