2023届高三化学高考备考一轮复习晶体的结构与性质—晶胞的填隙课件

这是一份2023届高三化学高考备考一轮复习晶体的结构与性质—晶胞的填隙课件，共18页。PPT课件主要包含了对于不等大小球的堆积，离子晶体中，认识常见空隙，常见的晶胞中空隙，体心立方，面心立方，六方最密堆积，思考6填隙率，八面体，四面体空隙全部空着等内容，欢迎下载使用。

填隙--离子晶体
离子在晶体微观空间里有尽可能高的空间利用率，是离子晶体结构重要制约因素之一。为了得到较高的空间利用率，构成离子晶体的“大”离子，会在空间尽可能密堆积，然后“小”离子填充到堆积球之间的空隙中去，这种具有先后逻辑顺序的晶体结构分析思想被称为堆积-填隙模型。通常“大”离子采取不同的堆积方式，构成正四面体或正八面体或立方体空隙“小”离子再填充到全部或部分空隙中。
大球按最紧密或近似最紧密堆积；小球填充在八面体或四面体空隙中。
半径较大的阴离子作最紧密或近似最紧密堆积；半径小的阳离子填充在八面体或四面体空隙中。
1、四面体空隙：由四个球体围成的空隙，球体中心线围成四面体。
2.立方体空隙：由八个球围成的空隙，球体中心线围成立方体。
3.八面体空隙：由六个球围成的空隙，球体中心线围成八面体形。
那么，了解了什么是四面体空隙、立方体空隙及八面体空隙后，这些不同晶体结构中的空隙的数目如何判断呢？
以1个晶胞计算，八面体空隙中心位于棱心（2个顶点与共用同一条棱的四个立方体的体心）与面心（同一面的4个顶点与共用同一面的2个立方体的体心）12条棱，各计1/4，12×1/4=3，6个面，各计1/2,6×1/2=3，共6个。四面体空隙中心都位于面上（同一条棱上的2个顶点与2个体心组成一个四面体，其中四面体空隙的中心落在面上，每个面有4个），共4×6×1/2=12
体心立方堆积中：球数：四面体空隙数：八面体空隙=2：12：6=1:6:3
以1个晶胞计算，八面体空隙位于棱心与体心，12条棱，各计1/4，12×1/4=3，体心计1个，共4个。四面体空隙位于晶胞内部，在每条体对角线的1/4和3/4两处，共4×2=8
面心立方堆积中：球数：正四面体空隙数：正八面体空隙=4:8:4=1:2:1
六方最密堆积之中，八面体空隙位于晶胞内部，如上图可知，八面体间隙共计6个。四面体空隙8个位于晶胞内部，12个位于6条棱心各计1/3，12×1/3＝4，合计12个。六方最密堆积中：由于六方最密堆积和面心立方最密堆积都是“最密堆积”，所以它们的球与两种空隙比例有相同的关系。 
球数：正四面体空隙数：正八面体空隙 =6:12:6=1:2:1
【思考1】什么晶体涉及空隙问题？
【思考2】谁去围成空隙？谁去填充空隙？
【思考3】空隙的种类？
【思考4】空隙的判断技巧？
【思考5】围成空隙的原子数与不同空隙的个数比例？
【练习1】NaCl晶胞
问题2：Na+填入Cl-所形成的 空隙中；
问题3：NaCl晶胞中有 个 空隙， 有 个 空隙；
问题4：Na+的填隙率为 。
问题1：Cl-的堆积方式： 堆积；
【练习2】CsCl晶胞
问题2：Cs+填入Cl-所形成的 空隙中；
问题3：CsCl晶胞中有 个 空隙；
问题4：Cs+的填隙率为 。
问题2：Zn2+填入S2-所形成的 空隙中；
问题3：ZnS晶胞中有 个 空隙；
问题4：Zn2+的填隙率为 。
问题1：S2-的堆积方式： 堆积；
练习、Fe3O4晶体中，O2－的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O2－围成的正四面体空隙和3、6、7、8、9、12的O2－围成的正八面体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3＋填充在正四面体空隙中，另一半Fe3＋和Fe2＋填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2－数目之比为_____。有____%的正八面体空隙没有填充阳离子。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶体密度为5.18 g·cm－3，则该晶胞参数a＝___________________ cm(写出计算表达式即可)。