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教招化学知识点整理:晶胞

发布时间: 2017-09-12 11:36:19

修改时间: 2017-09-12 11:36:19

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构成晶体的最基本的几何单元成为晶胞,其形状、大小与空间格子的平行六面体单位相同,保留了整个晶格的所有特征。福建省教师招聘考试网认为,晶胞是学习化学晶体结构需要掌握的最基本的知识点,小编今天就对此作了一个整理,具体内容如下:

一、晶胞的基本介绍

1.定义描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。

2.结构一般来说,晶胞为平行六面体,晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元,在它的上、下、左、右、前、后无隙并置地排列着无数晶胞,而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙,“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。

二、晶胞的选择

同一空间点阵可因选取方式不同而得到不相同的晶胞,所以,选取晶胞要求是最能反映该点阵的对称性,选取原则为:

1.选取的平行六面体应反映出点阵的最高对称性;

2.平行六面体内的棱和角相等的数目应最多;

3.当平行六面体的棱边夹角存在直角时,直角数目应最多:

4.在满足上述条件的情况下,晶胞应具有最小的体积;

一般情况下,晶胞都是平行六面体。整块晶体可以看成是无数晶胞无隙并置而成的。

5.注意:

无隙——相邻晶胞之间没有任何间隙;

并置——所有晶胞都是平行排列的取向相同。

三、晶胞中微粒数目的确定

计算晶胞中微粒数目的常用方法是均摊法。均摊法是指每个晶胞平均拥有的粒子数目。如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。

(1)长方体(或正方体)形晶胞中不同位置的粒子数的计算。

①处于顶点的粒子,同时为8个晶胞所共有,每个粒子有1/8属于该晶胞。

②处于棱上的粒子,同时为4个晶胞所共有,每个粒子1/4有属于该晶胞。

③处于面上的粒子,同时为2个晶胞所共有。每个粒子1/2有属于该晶胞。

④处于晶胞内部的粒子,则完全属于该晶胞。

(2)非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用均摊法,其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如,石墨晶胞每一层内碳原子排成许多个六边形,其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为1/3,那么每一个六边形实际有6×1/3=2个碳原子。

(3)在六棱柱晶胞(如图所示 MgB2的晶胞)中,顶点上的原子为6 个晶胞(同层3个,上层或下层3个) 共有,面上的原子为2个晶胞共有,因此镁原子个数为12×1/6+2×1/2=3,硼原子个数为6。

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特别提醒:在晶胞中微粒个数的计算过程中,不要形成思维定式,不同形状的晶胞应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞共用,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心上的原子依次被6、3、4、2 个晶胞共用。

四、晶胞密度的计算

1.根据“分摊法”算出每个晶胞实际含有各类原子的个数,计算出晶胞的质量m:

2.根据边长计算晶胞的体积V:

3.根据ρ=m/v进行计算,得出结果。

以上就是闽试小编整理的全部内容,希望各位考生能多多练习加深多知识点的掌握和识记!

 

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