简谈晶胞 教案
晶体结构、晶胞教案

晶体结构、晶胞教案一、教学目标:1. 了解晶体的定义和分类;2. 掌握晶体的基本特征和性质;3. 理解晶胞的概念和晶体结构的基本单元;4. 学会使用晶胞来描述晶体的空间结构;5. 能够运用晶体结构和晶胞的知识解释一些实际问题。
二、教学重点:1. 晶体的分类和基本特征;2. 晶胞的概念和晶体结构的基本单元;3. 晶胞的参数和晶体的空间结构描述方法;4. 晶体结构和晶胞的应用。
三、教学难点:1. 晶体结构的微观描述和宏观表现之间的关系;2. 晶胞的参数计算和晶体结构的空间想象力。
四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解晶体的定义、分类和基本特征;2. 采用案例分析法,分析实际问题,引导学生理解晶体结构的应用;3. 采用分组讨论法,让学生通过合作探讨晶胞的概念和晶体结构的基本单元;4. 采用实践操作法,让学生通过实际操作,掌握晶胞的参数计算和晶体结构的空间描述方法。
五、教学准备:1. 教学课件和教案;2. 晶体模型和晶胞模型;3. 相关实际问题的案例材料;4. 分组讨论的道具和工具。
六、教学内容:6. 晶体的衍射和晶体学了解晶体衍射现象及其在晶体学研究中的应用。
掌握X射线晶体学和电子晶体学的原理和方法。
7. 晶体的物理性质探讨晶体在不同条件下的物理性质,如熔点、导热性、导电性、光学性质等,并了解它们与晶体结构的关系。
8. 晶体的化学性质分析晶体的化学稳定性、反应活性等化学性质,以及它们与晶体结构的关系。
9. 晶体的实际应用介绍晶体在材料科学、药物化学、光学、电子学等领域的应用,并探讨晶体学研究的发展趋势。
10. 总结与展望总结本章内容,强调晶体结构和晶胞在科学和工业领域的重要性。
展望晶体学未来的研究方向和发展。
七、教学过程:6. 通过实验或多媒体展示,让学生直观地了解晶体衍射现象。
讲解X射线晶体学和电子晶体学的原理,引导学生通过实际案例分析晶体衍射在晶体学研究中的应用。
7. 通过实验或多媒体展示,让学生了解晶体在不同条件下的物理性质。
[教学设计]第三章第一节晶体的常识(晶胞)知识分享.docx
![[教学设计]第三章第一节晶体的常识(晶胞)知识分享.docx](https://img.taocdn.com/s3/m/428fb1eb3c1ec5da51e27046.png)
[ 教学设计 ] 第三章第一节晶体的常识(晶胞)江苏省如东高级中学张霞教学设想从教材看,本章首先从人们熟悉的固体出发,把固体分为晶体和非晶体两大类,引出了晶体的特征和晶胞的概念。
晶胞是描述晶体结构的基本单元,是研究晶体结构的最基本概念,教科书利用图片、比喻等方式介绍了晶体与晶胞的关系,并通过例子介绍了如何计算晶胞中所含的原子数。
本教案选择《晶胞》作为学生自主学习的课题,试图利用多媒体课件和形象比喻等教学方式,使学生建构起晶胞的概念,通过动手制作晶胞模型并把自己制作的晶胞模型拼凑成晶体模型,体会晶胞与晶体之间的关系;再以课本上的问题设置矛盾,通过学生自学讨论,教师的适当点拨,总结归纳出一个晶胞中平均所含粒子个数的计算方法,在此过程中,提升学生的空间想象能力。
一、教学目标分析知识与技能1.了解晶体与晶胞的关系,体会由晶胞“无隙并置”构成晶体的过程。
2.通过自学讨论,掌握不同晶胞中平均所含粒子个数的计算方法。
过程与方法1.运用多种教学媒体,借助形象的比喻,帮助学生建构抽象的空间结构。
2.知道研究晶体结构的一般方法。
情感态度和价值观1、进一步形成求真务实、勤于思考的科学态度;形成敢于质疑、勇于创新的科学精神。
二、教学内容分析对本节教学内容的处理方法:利用多媒体演示若干晶体和晶胞,组织学生讨论晶体与晶胞的关系,动手制作晶胞模型,引导学生建立以晶胞为基本结构研究晶体的思想,结合课本图 3-7 铜晶胞,展示实物模型,提出问题:为什么说一个晶胞里只含 4 个铜原子?学生自学、讨论并归纳出立方晶胞中平均所含粒子个数的计算方法,然后设置问题:如果为三棱柱晶胞或者六棱柱晶胞,又该如何计算?举一反三,巩固了学生对空间结构的理解和计算。
最后利用课本学与问与课后习题3,进行训练反思。
三、教学过程设计[ 多媒体演示 ](1)不同类型的晶体图片:玛瑙、水晶、碘等;( 2)同一晶体,不同大小的图片。
[ 学生活动 ] 回忆前面所学的晶体的知识,观察图片,并讨论:同一类型的晶体,大小不同,外观是否相同?[ 设置问题情境 ] 如果我们把一块金刚石敲碎,就会得到小金刚石,如果小金刚石继续不停的敲碎,最后得到的是什么呢?[ 学生讨论、教师点拨]最后可以得到晶体的最基本结构单元。
晶体结构、晶胞教案

晶体结构、晶胞教案第一章:晶体结构概述1.1 晶体与非晶体的区别定义晶体与非晶体晶体的有序排列与非晶体的无序排列1.2 晶体结构的类型离子晶体分子晶体金属晶体原子晶体1.3 晶体结构的基本特征晶体的周期性排列晶体的对称性晶体的空间点阵第二章:晶胞的概念与计算2.1 晶胞的定义晶胞的概念晶胞的构成2.2 晶胞的计算晶胞的体积计算晶胞中粒子的数量计算2.3 晶胞的类型简单晶胞体心立方晶胞六方最密堆积晶胞面心立方晶胞第三章:离子晶体结构3.1 离子晶体的定义与特点离子晶体的定义离子晶体的电荷平衡3.2 离子晶体的结构类型简单离子晶体复杂离子晶体3.3 离子晶体的空间结构晶体的晶胞参数晶体的晶胞中原子的位置第四章:分子晶体结构4.1 分子晶体的定义与特点分子晶体的定义分子晶体的分子间作用力4.2 分子晶体的结构类型线性分子晶体非线性分子晶体4.3 分子晶体的空间结构晶体的分子间作用力第五章:金属晶体结构5.1 金属晶体的定义与特点金属晶体的定义金属晶体的自由电子5.2 金属晶体的结构类型体心立方金属晶体面心立方金属晶体5.3 金属晶体的空间结构晶体的原子排列晶体的金属键第六章:原子晶体结构6.1 原子晶体的定义与特点原子晶体的定义原子晶体的共价键6.2 原子晶体的结构类型简单立方原子晶体面心立方原子晶体体心立方原子晶体6.3 原子晶体的空间结构晶体的原子排列第七章:六方最密堆积晶胞7.1 六方最密堆积晶胞的定义与特点六方最密堆积晶胞的定义六方最密堆积晶胞的空间利用率7.2 六方最密堆积晶胞的结构类型简单六方最密堆积晶胞体心六方最密堆积晶胞7.3 六方最密堆积晶胞的空间结构晶胞的原子排列晶胞的堆积方式第八章:晶体的生长与形态8.1 晶体生长的基本过程成核过程生长过程8.2 影响晶体生长的因素温度压力溶液的浓度8.3 晶体的形态晶体的表面形状晶体的内部结构第九章:晶体的物理性质9.1 晶体物理性质的定义与特点晶体物理性质的定义晶体物理性质的分类9.2 晶体物理性质的测量方法热分析光谱分析电学测量9.3 晶体物理性质的应用光学器件电子器件传感器第十章:晶体的化学性质10.1 晶体化学性质的定义与特点晶体化学性质的定义晶体化学性质的分类10.2 晶体化学性质的表征方法化学反应电化学测量光谱分析10.3 晶体化学性质的应用催化剂材料腐蚀与保护药物设计第十一章:晶体的应用领域11.1 晶体在电子学中的应用半导体晶体集成电路11.2 晶体在光学中的应用激光晶体光纤11.3 晶体在材料科学中的应用超导材料耐高温材料第十二章:晶体结构的研究方法12.1 X射线晶体学X射线衍射原理晶体学方程12.2 核磁共振(NMR)NMR原理晶体结构分析12.3 电子显微镜透射电子显微镜(TEM)扫描电子显微镜(SEM)第十三章:现代晶体学技术13.1 自动化晶体学自动化晶体生长自动化晶体测试13.2 计算晶体学分子动力学模拟量子化学计算13.3 纳米晶体技术纳米晶体合成纳米晶体应用第十四章:晶体生长的实验技术14.1 晶体生长的实验室设备炉子培养皿温度控制器14.2 实验操作步骤晶体生长的准备晶体生长的监控晶体的提取与清洗14.3 实验中常见问题与解决方法晶体生长速率控制晶体质量评估实验失败分析第十五章:晶体学的未来发展趋势15.1 新型晶体材料的探索高温超导体拓扑绝缘体15.2 晶体学与其他学科的交叉生物学与晶体学的结合化学与晶体学的结合15.3 晶体学技术的创新新型衍射技术高通量晶体生长技术重点和难点解析重点:理解晶体与非晶体的区别,掌握不同类型晶体结构的特点,了解晶胞的概念和计算方法,以及晶体结构对晶体性质的影响。
高中化学新人教版教案-晶胞-名师

二、过程与方法
利用模型将化学知识具体化,掌握用“均摊法”——数学方法来解决化学知识的方法,提高逻辑思维能力和空间想象力。
三、情感、态度与价值观
通过“均摊法”的学习与应用,使学生加强学科间联系,进一步强化结构决定性质的辩证思维。
重点难点:运用“均摊法”确定晶胞中的微粒数或晶体的化学式
金刚石:8×1/8+6×1/6+4 = 8
练习:1:下面几种晶胞中分别含有几个原子
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)
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)
练习:4: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)
【师】大家一起思考一下这种晶胞的计算方法是什么原理呢
学生小组探究:
每组分析并得出结论:
学生思考讨论
投影展示,学生通过小组讨论,利用自己制作的晶胞模型,在投影中展示给大家,并讲解。
【随堂练习】
现在我们一起再来回顾一下在一个铜晶胞里含有多少个铜原子还是14个吗
生:不是8*1/8+6*1/2=4
金属钠:8×1/8+1 =2
教学设计
教学主题
人教版 选修三 第三章 第一节晶体的常识 第二课时 晶胞
一、教材分析
晶胞是人教版高中化学选修三《物质结构与性质》第三章——《晶体结构与性质》中第一节的内容,晶胞对于学生来说是新的教学内容,教材将晶胞安排在第一节,旨在为后面的四大晶体类型的结构与性质做铺垫,从而使学生更加深刻的理解——结构决定性质,性质反映结构。并且通过这一基本单元—晶胞,迁移认识晶体的结构。
【师】下面我们一起来看一下铜晶胞的图
高中化学选择性必修二教案讲义:晶胞及其计算(教师版)

晶胞及其计算1.认识简单的晶胞,通过典型晶胞的学习,类推其他晶胞的分析方法2.学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法),能根据晶胞的结构确定微粒个数和化学式。
3.知道X射线衍射实验是测定晶体结构的常用方法。
4.初步学习晶体密度计算的方法。
一、晶胞1.晶胞的概念:晶胞是描述晶体结构的基本单元,晶胞是晶体中最小的重复结构单元。
2.晶胞与晶体的关系晶胞(微观)一般都是平行六面体,晶体(宏观)是由无数晶胞无隙并置而成。
(1)无隙:相邻晶胞之间无任何间隙。
两个晶胞共用同一个平面:上面晶胞的下底面,就是下面晶胞的上底面。
(2)并置:所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
即:将任意晶胞沿着晶胞的周期性排列方向移动到相邻或其他晶胞时,能够完全重合,过程中无须转动或改变方向。
(3)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。
3.晶胞的结构(1)晶胞的外形:常规的晶胞都是平行六面体。
晶胞是8个顶角相同、三套各4根平行棱分别相同、三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体,即8个顶点、六个面、12条棱。
(2)立方晶胞中微粒数的计算方法如下:晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是1 n。
对于立方晶胞而言,每个晶胞实际含有的微粒数=顶点微粒数×81+棱上微粒数×41+面上微粒数×21+体内微粒数×1。
(3)非长方体晶胞中粒子视具体情况而定三棱柱六棱柱平面型石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占13(4)有关上述的计算必须明确:由晶胞构成的晶体,其化学式不是表示一个晶胞中含有多少个某原子,而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的最简个数比。
【思考与讨论p74】参考答案:(1)晶胞有三套各四条平行棱,三套各两个平行面。
(1)利用“均摊法”,可确定四种晶胞中平均所含原子(或分子)个数:金属钠:8×(1/8)+1=2金属锌:8×(1/8)+1=2碘:所含碘原子数为2×[8×(1/8)+6×(1/2)]=8金刚石:一个晶胞平均含碳原子数为8×(1/8)+6×(1/2)+4=8【探究——准晶p74-75】(1)准晶的概念:准晶是在急冷的Al-Mn 合金中发现的,是一种介于晶体和非晶体之间的固体。
晶胞 教案

每个顶点被8个晶胞共有,所以晶胞对自己顶点上的每个原子只占1/8份额;
每条棱被4个晶胞共有,所以晶胞对自己棱上的每个原子只占1/4份额;
每个面被2个晶胞共有,所以晶胞对自己面上(不含棱)的每个原子只占1/2份额;
(3)同一晶体所划出来的同类晶胞大小和形状完全相同
【学生仔细观察】
【过渡】研究晶胞的代销形状以及晶胞中粒子的种类,数和粒子所处是我空间位置,就可以了解整个晶体的结构,下面我们来看看通过研究晶胞来确定晶体组成的方法——均摊法
【方法导引】晶胞中粒子数的计算方法:
晶体结构类习题最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。解答这类习题首先要明确一个概念:由晶胞构成的晶体,其化学式不一定是表示一个分子中含有多少个原子,而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数,即各类原子的最简个数比。解答这类习题,通常采用分摊法。
教师可征对部分复杂点的晶胞给予提示
【例讲解】
现有甲、乙、丙、丁四种晶胞(如图2-8所示),可推知:甲晶体中A与B的粒子比为;乙晶体的化学式为;丙晶体的化学式为______;丁晶体的化学式为______。
【探究题】六方晶胞微粒的分摊情况
【小结】
【作业】
巩固旧知,
引出新知
通过了解晶体的形成途径,更加热爱化学,主动将化学的学习融入生活中去
科目
化学
年级
高二
班级
二(13)
时间
03.14
课题第三章第一节晶体常识(第二课时)
三维目标
知识与技能1、掌握晶胞的定义
2、掌握晶胞中原子个数的计算方法:
2024-2025学年新教材高中化学第三章晶体结构与性质1.2晶胞教案新人教版选择性必修2

-完成作业:认真完成老师布置的课后作业,巩固学习效果。
-拓展学习:利用老师提供的拓展资源,进行进一步的学习和思考。
-反思总结:对自己的学习过程和成果进行反思和总结,提出改进建议。
教学方法/手段/资源:
-自主学习法:引导学生自主完成作业和拓展学习。
-反思总结法:引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。
2.教学软件:运用教学软件进行模拟和动画演示,让学生更直观地理解晶胞的形成和空间结构。
3.在线学习平台:引导学生利用在线学习平台进行预习和复习,提供丰富的学习资源和互动交流平台,提高学生的自主学习能力。
4.虚拟实验室:利用虚拟实验室进行晶胞结构的模拟实验,让学生在虚拟环境中进行实验操作,提高学生的实验技能和科学思维能力。
教学方法/手段/资源:
-自主学习法:引导学生自主思考,培养自主学习能力。
-信息技术手段:利用在线平台、微信群等,实现预习资源的共享和监控。
作用与目的:
-帮助学生提前了解晶体结构与性质课题,为课堂学习做好准备。
-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。
2.课中强化技能
教师活动:
-导入新课:通过故事、案例或视频等方式,引出晶体结构与性质课题,激发学生的学习兴趣。
3.行为习惯:学生在学习过程中,有的可能存在注意力不集中、学习积极性不高等问题,这可能影响他们对晶体结构与性质的理解和掌握。同时,部分学生可能对实验操作不够熟悉,这可能影响他们对晶胞结构的认识。
教学方法与手段
教学方法:
1.讲授法:在讲解晶胞的概念、类型和应用时,教师通过口头表述,引导学生理解和掌握相关知识。
作用与目的:
-巩固学生在课堂上学到的晶体结构与性质知识点和技能。
3.1 晶胞(教学设计)-高中化学人教版(2019)选择性必修2

教学设计模板课程名称晶胞学科高中化学课程学时 1年级高三授课教师任海莲一、设计理念本节课的上课内容是晶胞,是理论课,没有涉及实验。
因此本节课的教学过程主要依靠讲授法,通过师生互动来达到教学目的,环环相扣,其中包含着类比教学,以学生为主体的课堂里,教师为辅,引导学生学习并进行问题的回答,达到学习目标。
二、教学内容分析1、重点:(1)晶胞中原子数的计算;(2)掌握晶胞的定义及特征。
2、难点:(1)理解“均摊”,并学会运用均摊法。
三、教学目标分析1、知识与技能目标:通过教师讲解,以及对图片材料进行理解,从而掌握晶胞的含义以及晶胞中原子数的计算等知识点。
2、过程与方法目标:课堂中,教师组织、引导和点拨,学生通过图片进行观察探究方法获取信息,学会运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息组织加工,使学生逐步形成良好学习习惯和方法。
3、情感态度价值观目标:通过学习,培养学生认真严谨的学习态度,同时学会不断思考,发展学习化学的兴趣。
三、学习者分析学生此前并未接触过本节课知识点,但是有一定学习能力,通过老师讲解能掌握大部分知识。
有一定归纳及思考能力,易于接受新知识。
五、学习环境与资源设计这堂课的内容比较简单,准备的东西并不多。
上课地点:课室课堂资源:PPT六、学习过程设计学习环节教师活动学生活动资源及工具新课导入开门见山,引入蜂巢和蜂房,为讲解晶胞的定义做准备。
在老师引导下,学生对图片,在老师的引导下对信息进行理解与分析。
提前做好教学PPT1、展示图片新课教学讲解知识内容,展示图片,引导学生进行思考,尤其是在讲授晶胞中原子数的计算时,要注意不能过快,给学生提供思考的时间。
接着到测定晶体结构的知识点,因为这一块知识对于学生来说比较抽1、学生认真听讲,遇到不懂得问题可以向老师提出;2、对老师讲授的知识进行理解分析。
展示上课课件象,所以可以准备一些图片视频进行展示,让学生能深切体会到现代仪器的功能。
四、课堂小结总结课堂所学知识点,同时总结学生的上课表现学生认真听讲,思考老师问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
晶胞结构浅析
一、晶胞
晶体是由完全等同的晶胞并置无隙地堆积而成的,晶胞是晶体的基本重复单位,常说的晶胞类型就是指晶体的点阵类型。
晶胞有两个要素:
(1)晶胞的大小和形状。
晶胞平行六面体的大小和形状由其三边长a、b、c及其夹角α=b∧c,β= c∧a,γ= a∧b确定,这六个数称为晶胞参数。
(2)晶胞的内容,即晶胞中原子的种类、数目及位置。
二、晶胞的特点
(1) 晶胞具有平移性
整块晶体是由完全等同的晶胞并置无隙地堆积而成的。
所谓“并置”,是指从一个晶胞到另一个晶胞,无须转动,是简单平移,晶体中不存在取向不同的晶胞。
所谓“无隙”,指晶胞与晶胞总是共面共顶角共棱地比邻,晶胞间不留任何空隙。
其实,“并置无隙”是晶胞本质特征——“平移性”的另一描述而已,不具有平移性就不是晶胞。
(2) 晶胞具有相同的顶角、相同的平行面和相同的平行棱。
观察一个晶胞,绝对不能把它当作游离孤立的几何体,而需“想象”它的上下左右前后都有共面共顶点共棱的完全等同的晶胞与之比邻。
晶胞的平移性决定了晶胞具有相同的顶角、相同的平行面和相同的平行棱,否则就不具有平移性。
如图1中每个小立方体(图示大小的八分之一)不是NaCl晶胞,它们的顶角不等同,而其八倍体积的大立方体(图示大小)才是氯化钠晶胞;而图2中,CsCl晶胞不是左侧大立方体而是右侧小立方体。
qqqeee
图5
图1 图2
另外,可以选为晶胞的多面体较多,只要它们可以无隙并置地充满整个微观空间,即具有平移性,都可以选用,但现在通常谈论的三维晶胞,即“习用晶胞”,指的是平行六面体。
也就是说,晶胞在三维空间为平行六面体,于是在二维空间是平行四边形。
如图3是层型石墨原子分布图,六个碳原子组成的六边形并不是石墨的二维晶胞,而图中所示的三个平行四边形都是它的二维晶胞,因为它们都可以通过平移并置无隙地构成石墨层。
石墨的三维晶胞则是相邻三个石墨层组成的平行六面体,上下层为该平行四边形,如图4 所示,而由相邻三个石墨层组成的六方柱体(上下层为六边形)是不符合约定俗成的习用晶胞定义的。
图3 图4
三、晶胞中原子坐标与原子的计数
1.原子坐标
为了给出原子的位置参数以描述原子在晶胞中的位置,必须建立坐标系,晶体的坐标系称为晶轴系。
晶体的六个晶胞参数给出了晶体的“天然”坐标系。
晶轴系以晶胞参数a 、
b 、
c 分别为x, y, z 三个坐标轴的单位向量a 、b 、c 的长度,三个轴之间的夹
角则分别相应于α、β、γ,因此常称晶胞参数a 、b 、c 为晶轴。
晶轴系常采
用如图5所示的右手系。
晶胞中一个原子的位置P 由其位置向量 确定: =x a +y b +z c
OP OP
平移一个晶胞
(x, y, z )称为该原子的原子坐标(或位置参数),由于 1>|x (y ,z )|≥0,又习惯称之为原子分数坐标。
例如,位于晶胞原点(顶点)原子的坐标为(0,0,0);位于晶胞体心原子的坐标为(21,21,21);位于ab 面心的原子坐标为(21,21,0);位于ac 面心的原子坐标为(21,0,2
1)。
若x 、 y 、z 取值为1,则相当于平移到另一个晶胞,与取值为0毫无差别,因而,位于晶胞顶点的8个原子的坐标都是(0,0,0),只要一个顶点上有原子,其他7个顶点上也一定有相同的原子,否则就失去了平移性。
同样道理,坐标为(
21,2
1,0)的原子是指两个平行的ab 面的面心原子。
反之,坐标不同的原子即使是同种元素原子,由于在几何位置上不同,不能视为等同原子。
例如,同种元素原子在坐标 (21,21,0)和(0,21,21)上,不能视为等同原子。
当原点位置改变或选取的晶轴改变,原子坐标也会改变。
如图2的CsCl 晶胞中,若将晶胞原点取在Cs +上,则Cs +和Cl −位置参数分别为Cs +:(0,0,0),Cl −:(
21,21,21)。
若将原点由Cs +平移到Cl −,则:
Cl-:(
21,21,21)-(21,21,21)=(0,0,0) Cs+:(0,0,0)-(21,21,21)=(21-,21-,21-) (21,21,2
1) 2.晶胞中原子的计数
平行六面体晶胞中原子的计数如下:
(1)处于晶胞顶点的原子同时为8个晶胞所共有,每个原子有8
1属于该晶胞。
(2)处于晶胞棱上的原子同时为4个晶胞所共有,每个原子有
41属于该晶胞。
(3)处于晶胞面上的原子同时为2个晶胞所共有,每个原子有2
1属于该晶胞。
图6 (4)处于晶胞内部的原子,它全属于该晶胞。
[例题]最简单的二元硼氮化合物BN 与石墨结构相类似,但上、下层平行,B 、N 原子相互交替(见图6)。
请回答下列问题:
(1)试画出层状六方氮化硼的晶胞。
(2)每个晶胞中含有多少个B 原子和N 原子?
(3)写出晶胞中各原子的原子坐标。
[解析]和石墨的三维晶胞一样,取三个硼氮层,上下层为平行四边形,如图7所示构成的平行六面体就是它的晶胞。
若取三个硼氮层组成的六方柱体(上下层为六边形)是不符合约定俗成
“习用晶胞”定义的。
在该晶胞中,N 原子位于晶胞顶点和体内,含8×8
1+1 = 2个;B 原子位于晶胞棱上和面上,含4×41+2×2
1 = 2个。
若将晶胞原点取在顶点N 原子上,上表面的硼原子位于标记为X 、Y 、Z 三个N 原子构成的正三角形中心,于是ab 面上B 原子的坐标都是(31,3
1,0),图7
位于棱上的B 原子的坐标都是(0,0,2
1) ;位于晶胞顶点的N 原子的坐标都是(0,0,0),位于体内的N 原子的坐标是(31,31,2
1)。
当然,如果选择的晶胞不一样,原点位置或选取的晶轴改变,原子坐标也会改变,但它们的几何位置关系不变。