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晶体结构基础知识 晶体的宏观对称性分析 一、晶 体 晶体的宏观特征： 自范性：晶体能够自发地呈现封闭的规则的外形。 对称性：晶体理想外形中常常呈现形状和大小相同的等同晶面。 均一性：质地均匀，具有确定的熔点。 各向异性：晶体的一些物理性质因晶体取向不同而异。 晶体的微观特征： 平移对称性 有1/8属于该立方体 例题分析： 如图所示的晶体结构是一种具有优良的压电、铁电、光电等功能的晶体材料的最小结构单元（晶胞）。晶体内与每个“Tｉ”紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是（各元素所带的电荷均已略去） 例题解析： 六、 分子晶体和原子晶体 晶体类型 结构单元 质点间作用力 物理性质 分子晶体 分子 分子间力 熔沸点低，硬度小 原子晶体 原子 共价键 熔沸点高，硬度大 第二层的离子 NaCl晶体的结构示意图 属于4个小立方体 属于8个小立方体 有1/4属于该立方体 有1/2属于该立方体 完全属于该立方体 运用晶胞可以将复杂的问题简单化，求晶体中微粒个数比步骤如下： （1）找到晶体的最小重复单元——晶胞： （2） 分析晶胞中各微粒的位置： 位于晶胞顶点的微粒，实际提供给晶胞的只有1/8； 位于晶胞棱边的微粒，实际提供给晶胞的只有1/4； 位于晶胞面心的微粒，实际提供给晶胞的只有1/2； 位于晶胞中心的微粒，实际提供给晶体的是1。 （3）数清晶胞中各微粒的个数： 晶体中的微粒个数比=“微粒提供给每个晶胞的数值×晶胞中微粒个数”之比。 小结： O原子 Ti原子 Ba原子 化学式为：BaTiO3 Ba：1x1 Ti：8x(1/8) O：12x(1/4) O原子 Ti原子 Ba原子 晶体结构的综合计算： 计算公式：ρVNA=ZM Z即晶胞中微粒的个数 例1：NaCl摩尔质量为M g/mol，晶体密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为 cm。 A B 练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子） 化学式： AB 练习2：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子） A B 化学式： A2B A B 化学式： 练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子） AB 练习4、 某物质的晶体中含A、B、C三种元素， 其排列方式如图，则该离子晶体的化学式是: A : B : C = 1/8×8 : 12×1/4 : 1 = 1 : 3 : 1 AB3C B 化学式： A 练习5：根据下列簇状分子结构示意图，判断下列分子的化学式： C A8BC6 练习6、萤石（CaF2)晶体属于立方晶系，萤石中每个Ca2+ 被8个F-所包围，则每个F- 周围最近距离的Ca2+数目为（ ） A、2 B、4 C、6 D、8 B Ca2+ F- 练习7、中学教材上图示的NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO晶体结构与NaCl相同，Ni2＋与邻近的O2-核间距为a×10-8 ㎝，计算NiO晶体密度（已知NiO摩尔质量为74.7g·mol-1) 解：在该晶体中最小正方体中所含的 Ni2+、O2－个数均为: 1 8 2 1 4× = （个） 2 1 74.7g 6.02×1023 × 即晶体中每个小正方体中平均含有 个 NiO.其质量为: 2 1 而此小正方体体积为(a×10-8㎝)3 ，故NiO晶体密度为： 2 1 74.7g 6.02×1023 × (a×10-8㎝)3 62. 0 a3 g. ㎝-3 = 例2：FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知FexO晶体为ρ为5.71g/cm3，晶胞边长为4.28×10-10m（相对原子质量：Fe 55.9，O 16.0）。求： （1）FexO中x值为 （精确至0.01）。 （2））晶体中Fe分别为Fe2＋、Fe3＋，在Fe2＋和Fe3＋的总数中，Fe2＋所占分数为 （用小数表示，精确至0.001）。 （3）此晶体的化学式