难点十三:晶胞粒子数的计算
时间:2021-04-15 10:19 来源:高中化学教学研究 作者:张德金 点击:次 所属专题: 均摊法
版权申明:凡是署名为“化学自习室”,意味着未能联系到原作者,请原作者看到后与我联系(邮箱:79248376@qq.com)!
一、原子在晶胞中的位置不同时的晶胞所占的比例计算
1、在晶胞的体心时,所占比例为1。
2、在晶胞的面心时,所占比例为1/2。
3、在晶胞的棱边时,所占比例要看晶胞的形状。
(1)若为正方体或长方体,所以占比例为1/4。
俯视图
侧视图
(2)若为正三棱柱,则为1/6。
俯视图
侧视图
(3)若为正六棱柱,则为1/3。
俯视图
侧视图
4、在晶胞的顶点时,所占比例要看晶胞的形状。
(1)若为正方体或长方体,所以占比例为1/4×1/2=1/8。
(2)若为正三棱柱,则为1/6×1/2=1/12。
俯视图
侧视图
(3)若为正六棱柱,则为1/3×1/2=1/6。
俯视图
侧视图
二、点在晶胞中的位置的判断
点在晶胞中的位置的判断,有些需要仔细观察并作图才能确定。方法是,对于不容易确定的点,仔细观察它可能在哪个几何图形的对称中心上,用连线的方式来确定你的判断。
1、示例一
上图中:
(1)灰色的钛离子在正方体的8个顶点,最容易观察。
(2)黑色的氧离子在12条棱的中点上,稍加留心,也能看出来。
(3)白色的钙离子并不太容易确定位置。
连接两条体对角线后发现,白色的钙离子位于两条体对角线的交点上,所以,钙离子在正方体的体心位置上。
2、示例二
(1)顶点8个白色球很好判断位置。
(2)其余6个白球位于6个面的面心位置,就不太好确定。
上图表示了其中一个白球的判断方法:仔细观察它在哪个几何图形的中心位置。用连线的方式,确定它在立方体背面的面心位置上。
(3)黑球的位置更难确定,需要仔细思考。
上图表示了黑球的位置判断方法:它在“左前上”位置的小立方体(大立方体的1/8)的体心位置上。(上图画的不是特别标准)
其它三个黑球用同样的方法可以确定:分别在“右后上”、“左后下”、“右前下”的小立方体的体心上。
3、连线的辨识对于理解一个晶胞也挺重要。你能看明白中间的绿色平行六面体的顶点在哪儿?各连线在晶胞中的位置?哪个面在前,哪个面在后吗?
三、晶胞占有的粒子数的计算示例
1、示例一
A有8个,在顶点上,8×1/8=1。
B有6个,在面心上,6×1/2=3。
C有1个,在体心上,1×1=1。
2、示例二
Xn+有12个,在棱边上,12×1/4=3。
N3-有8个,在顶点上,8×1/8=1。
3、示例三
Na+有两种位置,12个在棱边上,12×1/4=3;1个在体心上,1×1=1。共计有4个。
Cl-有两种位置,8个在顶点上,8×1/8=1;6个在面心上,6×1/2=3。共计有4个。
4、示例四
X有8个,在顶点上,8×1/8=1。
Y有4个,在晶胞内,4×1=4。
Z有1个,在体心上,1×1=1。
5、示例五(正三棱柱)
A有6个,在顶点上,6×1/12=0.5。
B有两种,上面的棱边和下面的棱边共6个,6×1/4=1.5;竖直棱边有3个,3×1/6=0.5。共计有2个。
C有1个,在体心上,1×1=1。
6、示例六(正六棱柱)
La有两种,上面的顶点和下面的顶点共12个,12×1/6=2;上面的面心和下面的面心共2个,2×1/2=1。共计有3个。
Ni有三种,上平面和下平面共12个,12×1/2=6;侧面的面心共6个,6×1/2=3;中间内部有6个,6×1=6。共计有2个。共计有15个。
【练习】
1、写出晶胞占有的粒子数。
K+有 个,O2-有 个。
2、写出晶胞占有的粒子数。
Fe有 个,Al有 个。
【练习答案】
1、4,4。
2、8,4。
- 全部评论(0)