金刚石的计算ppt课件
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第六单元课题1《金刚石、石墨、C60》PPT课件
性质 物 理 金 性 刚 质 石
无色透明、正八面体 形状的固体 自然界中存在的 最硬物质
用途
经仔细琢磨后， 成为装饰品——钻石
划玻璃、切割大理石、 做钻头
用金刚石刻划玻璃
切割大理石或加工坚硬的金属等
金刚石砂轮
1．观察石墨的的颜色、光泽、形状。 2．用铅笔在纸上画线，并用手捻铅笔末，感受石墨的硬 度大小和滑腻感。 3．根据所给器材（干电池2个、灯泡一个、开关1 个、导 线4根），设计一个实验方案，探究石墨的导电性。 4．阅读课本P104，完成表格
2C +O2
2CO
3、金刚石和石墨的物理性质有很大的
差异的原因是（ C ）
A.金刚石不含杂质，而石墨含杂质
B.金刚石是单质，而石墨是化合物 C. 金刚石和石墨里碳原子的排列方式不同
D.金刚石和石墨是由不同元素组成的
4.下列物质中肯定是纯净物的是( D ) (1)木炭 (2)只含一种元素的物质(3)金刚石 (4)黑火药(5)铅笔芯 A.(1)(2)(4) B.(2)(3)(5) C.(2)(3) D.(3) 5.下列叙述中正确的是( A ) A.金刚石、石墨都是碳的单质 B.碳单质都是黑色固体 C.所有物质中金刚石最硬.石墨最软 D.石墨是优质绝缘材料
试一试
“钻石恒久远，一颗永流传”（钻石的 主要成分是C）这句广告词说明碳在常温下 不活泼 化学性质＿＿＿＿＿。
古代的画
北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字
纸都黄了字画为什么却不褪色?
为什么碳在常温下化学性质不活泼?
最外层电子数决定元素化学性质 碳原子最外层有4个电子，它要成为稳 定结构，得4个或失4个电子都不容易， 所以化学性质不活泼
显 微 镜 下 看 到 的 木 炭 的 结 构
第1课时 金刚石、石墨和C60PPT课件2020年秋人教版九年级上册化学 (20页)
10．生活中许多物质中均含有碳元素。 (1)透明的金刚石、深灰色的石墨，都是由碳元素组成的___单_(质填“单质”或
“化合物”)，石墨和金刚石物理性质差异很大的原因 是______碳__原__子__的__排__列__方___式__不__同___。 (2)形似足球的石墨烯(C60)可以用于超导、催化领域，它是由___分_(子填“原子” 或“分子”)构成的。 (3)木炭、活性炭都具有__疏__松__多__孔的结构，因此都具有吸附能力， 请写出活性炭的一种用途：___冰__箱__除__味__剂_。
6.1 第1课时 金刚石、石墨和C60-PPT课件-2020年 秋人教 版九年 级上册 化学 (20张)
6.1 第1课时 金刚石、石墨和C60-PPT课件-2020年 秋人教 版九年 级上册 化学 (20张) 6.1 第1课时 金刚石、石墨和C60-PPT课件-2020年 秋人教 版九年 级上册 化学 (20张)
8．C60是1985年科学家发现的一种物质，下列关于它的叙述中， 正确的是( A)
①每个C60分子由60个碳原子构成 ②每个C60分子由60个碳元素组成 ③C60是一种单质 ④C60是一种化合物 A.①③ B．②④ C．②③ D．①④
9．关于金刚石、石墨、C60的说法正确的是( )A A.碳原子的排列方式不同 B．都是黑色固体 C.物理性质相似 D．都是由原子直接构成的
(1)如图为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为____4。 (2)C为＋4价，Cl为－1价，由C和Cl组成的化合物的化学式为______C_C_。l4
6.1 第1课时 金刚石、石墨和C60-PPT课件-2020年 秋人教 版九年 级上册 化学 (20张)
(3)如右图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶中投入几小块 木炭，最终观察到红棕色___消_(失填 “变深”“消失”或“不变”)， 漏斗中液面___上_ 升(填“上升”“下降”或“不变”)， 其原因为：木炭具有___吸_作附用，使瓶中气压___小_外于界大气压。
金刚石、石墨和c60ppt课件
②高温下，碳与二氧化碳反应生成____，化学方程式为______________________。在这个反应里，___具有还原性，_____发生了还原反应。③应用：碳的还原性可用于______工业。
失去
还原反应
02 课堂巩固
1.既有可燃性，又有还原性的固态单质是( )
B
A. 氧气 B. 木炭 C. 氢气 D. 二氧化碳
2.（2022·武汉）笔、墨、纸、砚并称文房四宝，其中“墨”的主要成分是炭黑。下列炭黑的性质中属于化学性质的是( )
B
A. 熔点高 B. 可燃性 C. 难溶于水 D. 常温下呈固态
A
立体网状结构层状结构
1.金刚石、石墨、C60 物理性质差异大的原因：碳原子的排列方式不同。2.木炭、活性炭：有吸附性。
硬度大、正八面体形状的固体质软滑腻细鳞片状固体
裁玻璃等制铅笔芯作润滑剂等
物理性质
用途
结构
金刚石石墨
决定
体现
决定
体现
知识点 单质碳的化学性质
【自主学习】 阅读课本P110~112，回答下列问题。
可燃性
放出大量的热
放出热量
反应物的量
生成物
对点演练1 （2022·东莞模拟）《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，瓮中收集的黑烟（主要为炭黑）可用于制墨，下列说法错误的是( )
A
A. 炭黑的主要成分是碳的化合物B. 黑烟是由松木不完全燃烧产生C. 炉膛的进气口大小会影响炭黑产量D. 水墨画能长时间保存，体现了常温下碳的稳定性
5.（2022·龙东）我国古代将炉甘石 、赤铜和木炭粉混合后加热到约 ，有如下反应发生： , 。下列有关说法错误的是( )
D
A. 的化学式为 B. 反应前后锌元素的质量不变C. ②反应中 发生了还原反应D. ②反应前后锌元素的化合价升高
失去
还原反应
02 课堂巩固
1.既有可燃性，又有还原性的固态单质是( )
B
A. 氧气 B. 木炭 C. 氢气 D. 二氧化碳
2.（2022·武汉）笔、墨、纸、砚并称文房四宝，其中“墨”的主要成分是炭黑。下列炭黑的性质中属于化学性质的是( )
B
A. 熔点高 B. 可燃性 C. 难溶于水 D. 常温下呈固态
A
立体网状结构层状结构
1.金刚石、石墨、C60 物理性质差异大的原因：碳原子的排列方式不同。2.木炭、活性炭：有吸附性。
硬度大、正八面体形状的固体质软滑腻细鳞片状固体
裁玻璃等制铅笔芯作润滑剂等
物理性质
用途
结构
金刚石石墨
决定
体现
决定
体现
知识点 单质碳的化学性质
【自主学习】 阅读课本P110~112，回答下列问题。
可燃性
放出大量的热
放出热量
反应物的量
生成物
对点演练1 （2022·东莞模拟）《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，瓮中收集的黑烟（主要为炭黑）可用于制墨，下列说法错误的是( )
A
A. 炭黑的主要成分是碳的化合物B. 黑烟是由松木不完全燃烧产生C. 炉膛的进气口大小会影响炭黑产量D. 水墨画能长时间保存，体现了常温下碳的稳定性
5.（2022·龙东）我国古代将炉甘石 、赤铜和木炭粉混合后加热到约 ，有如下反应发生： , 。下列有关说法错误的是( )
D
A. 的化学式为 B. 反应前后锌元素的质量不变C. ②反应中 发生了还原反应D. ②反应前后锌元素的化合价升高
化学《晶体结构的分析和计算》精品PPT课件
例右图2是：石英晶
体平面示意图（它实 际上是立体的网状结 构）,其中硅、氧原
子数之比为__1:_2_.
例3：
如图直线交点处 的圆圈为NaCl晶体中 Na+或Cl-所处位置， 晶体中，每个Na+周 围与它最接近的且距 离相等的Na+个数为： _1__2_
例4：
金刚石晶体中 含有共价键形成的 C原子环，其中最
巩固练习二：
已知晶体硼的基本结构 单元是由硼原子组成的正二 十面体，如图所示：其中有 二十个等边三角形的面和一 定数目的顶点，每个顶点为 一个硼原子，试通过观察分 析右图回答：此基本结构单 元是由_1_2_个硼原子构成，有 _3_0_个B-B化学键，相邻B-B键 的键角为_6_0_0_.
巩固练习三：
小结
一、晶胞对质点的占有率的计算 二、有关晶体的计算
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
1.当题给信息为晶体中最小重复 单元——晶胞（或平面结构）中的微 粒排列方式时，要运用空间想象力， 将晶胞在三维空间内重复延伸，得到 一个较完整的晶体结构，形成求解思 路。
学与问
图3-9依次是金属钠、金属锌、碘、金刚石晶胞 的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子？
图 3-9 钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图
金刚石石墨和C60课件PPT
答：物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，而 物质的用途在一定程度上反应了物质的性质。
2021/3/10
11
3. C60 科学家发现，除金刚石、石墨外，还有一类新的
以单质形式存在的碳。其中，发现较早并已在研究中 取得重要进展的是C60 。
每个C60分子是由60个碳原子构成的。 C60分子形 似足球（如下图），这种足球结构的C60分子很稳定。
生成炭黑的实验
2021/3/10
23
答：蜡烛的成分中含有碳元素，用冷的碟子放在蜡烛火
焰上方，会造成火焰附近空气中的氧气含量因燃烧而降低， 且不易得到补充，碳元素因不完全燃烧生成炭黑。用冷碟 子可以给新制得的炭黑降温，防止其因温度过高而基础燃 烧。这个实验说明，在氧气不足的条件下可以用含碳元素 的物质制得炭黑。
2021/3/10
4
2021/3/10
5
2.石墨 石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞
片状固体。石墨很软，有滑腻感。此外，石墨还具有 优良的导电性能。
2021/3/10
6
金刚石、石墨性质比较
色态
硬度 熔点 导电 导热 用途 结论
金刚石
石墨
无色、透明，正八面体形状的 固体，加工琢磨后有夺目光泽 自然界存在最硬的物质 很高
2021/3/10
C60的分子结构和足球相似
12
2021/3/10
碳纳米管
13
单层石墨片
2021/3/10
14
单质碳的化学性质
我国古代书法家、画家用墨(用炭黑等制成)书写 或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是为什 么呢？
在常温下，碳的化学性质不活泼。碳受日光照射 或与空气、水分接触，都不容易起变化。如果温度升 高，碳的活泼性又如何呢?
2021/3/10
11
3. C60 科学家发现，除金刚石、石墨外，还有一类新的
以单质形式存在的碳。其中，发现较早并已在研究中 取得重要进展的是C60 。
每个C60分子是由60个碳原子构成的。 C60分子形 似足球（如下图），这种足球结构的C60分子很稳定。
生成炭黑的实验
2021/3/10
23
答：蜡烛的成分中含有碳元素，用冷的碟子放在蜡烛火
焰上方，会造成火焰附近空气中的氧气含量因燃烧而降低， 且不易得到补充，碳元素因不完全燃烧生成炭黑。用冷碟 子可以给新制得的炭黑降温，防止其因温度过高而基础燃 烧。这个实验说明，在氧气不足的条件下可以用含碳元素 的物质制得炭黑。
2021/3/10
4
2021/3/10
5
2.石墨 石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞
片状固体。石墨很软，有滑腻感。此外，石墨还具有 优良的导电性能。
2021/3/10
6
金刚石、石墨性质比较
色态
硬度 熔点 导电 导热 用途 结论
金刚石
石墨
无色、透明，正八面体形状的 固体，加工琢磨后有夺目光泽 自然界存在最硬的物质 很高
2021/3/10
C60的分子结构和足球相似
12
2021/3/10
碳纳米管
13
单层石墨片
2021/3/10
14
单质碳的化学性质
我国古代书法家、画家用墨(用炭黑等制成)书写 或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是为什 么呢？
在常温下，碳的化学性质不活泼。碳受日光照射 或与空气、水分接触，都不容易起变化。如果温度升 高，碳的活泼性又如何呢?
《金刚石、石墨和C60》PPT课件2
第二课时
单质碳的化学性质
学习目标：
1.掌握单质碳的化学性质—稳定性、可燃 性、还原性。
2.会书写 C 分别与O2、CuO、CO2、H2O反应 的化学方程式。
3.能认真观察实验现象，并会对现象分析 归纳，总结出重要的知识点。
4.通过碳与氧气在不同条件下反应的产物 不同，渗透物质所发生的化学反应既决定 于物质本身的性质，又决定于反应条件的 学习方法的指导。
人教版初中化学九上6.1 金刚石、石墨和C60-单质碳的化学性质 课件
讨论
用煤炉烧水，水沸腾时溢出溅在煤上，
火非但没熄灭，反而突然串出一串蓝色的火 苗，这是为什么呢？（煤主要含有碳元素， 氢气、一氧化碳燃烧时的火焰都是蓝色的）
高温
C+H20
CO+H2
水煤气
吸热反应
人教版初中化学九上6.1 金刚石、石墨和C60-单质碳的化学性质 课件
哦嗬!栽了！ 一氧化碳中毒了。。
实验探究—碳的化学性质
碳在高温时与氧化物的反应：
3、碳在高温时具有还原性。
①、碳与氧化铜的反应----还原性（冶炼金属）
C + 2CuO =高=温= 2Cu + CO2↑
现象：
试管内黑色固体变成红色, 生成使 澄清石灰水变浑浊气体。
碳的化学性质 对碳的还原性的分析
❖
1.于普通民众的文化知识和精神素养 ，有着 为官的 阅历和 广阔的 视野， 对下层 民众生 活有深 刻的了 解。他 们既可 以将下 情上迭 ，也可 以将官 方的意 旨贯彻 于民间 。
人教版初中化学九上6.1 金刚石、石墨和C60-单质碳的化学性质 课件
人教版初中化学九上6.1 金刚石、石墨和C60-单质碳的化学性质 课件
单质碳的化学性质
学习目标：
1.掌握单质碳的化学性质—稳定性、可燃 性、还原性。
2.会书写 C 分别与O2、CuO、CO2、H2O反应 的化学方程式。
3.能认真观察实验现象，并会对现象分析 归纳，总结出重要的知识点。
4.通过碳与氧气在不同条件下反应的产物 不同，渗透物质所发生的化学反应既决定 于物质本身的性质，又决定于反应条件的 学习方法的指导。
人教版初中化学九上6.1 金刚石、石墨和C60-单质碳的化学性质 课件
讨论
用煤炉烧水，水沸腾时溢出溅在煤上，
火非但没熄灭，反而突然串出一串蓝色的火 苗，这是为什么呢？（煤主要含有碳元素， 氢气、一氧化碳燃烧时的火焰都是蓝色的）
高温
C+H20
CO+H2
水煤气
吸热反应
人教版初中化学九上6.1 金刚石、石墨和C60-单质碳的化学性质 课件
哦嗬!栽了！ 一氧化碳中毒了。。
实验探究—碳的化学性质
碳在高温时与氧化物的反应：
3、碳在高温时具有还原性。
①、碳与氧化铜的反应----还原性（冶炼金属）
C + 2CuO =高=温= 2Cu + CO2↑
现象：
试管内黑色固体变成红色, 生成使 澄清石灰水变浑浊气体。
碳的化学性质 对碳的还原性的分析
❖
1.于普通民众的文化知识和精神素养 ，有着 为官的 阅历和 广阔的 视野， 对下层 民众生 活有深 刻的了 解。他 们既可 以将下 情上迭 ，也可 以将官 方的意 旨贯彻 于民间 。
人教版初中化学九上6.1 金刚石、石墨和C60-单质碳的化学性质 课件
人教版初中化学九上6.1 金刚石、石墨和C60-单质碳的化学性质 课件
金刚石晶胞中各原子的坐标参数.ppt
⾦刚⽯晶胞中各原⼦的坐标参数.ppt⾦刚⽯晶胞的两种取向总之，⾦刚⽯晶胞中碳原⼦的坐标为：8个顶点原⼦：0，0，0；6个⾯中⼼原⼦：1/2,0,1/2;1/2,1/2,0;0,1/2,1/2;4个内部原⼦：1/4,1/4,3/4;3/4,1/4,1/4;3/4,3/4,3/4;1/4,3/4,1/4;【取向1】⾦刚⽯晶胞的取向不同时，即使都是取前左下的顶点原⼦作原点，晶胞内部不对称的4个原⼦的坐标，也会发⽣改变。
如变为：1/4,1/4,1/4;3/4,3/4,1/4;3/4,1/4,3/4;1/4,3/4,3/4;【取向2】实际上，以上⽅法不仅仅适⽤于⽴⽅晶胞，也适⽤于其它⾮⽴⽅晶胞。
在空间直⾓坐标系中，让右⼿拇指指向x轴的正⽅向，⾷指指向y轴的正⽅向，如果中指能指向z轴的正⽅向，则称这个坐标系为右⼿直⾓坐标系．⾦刚⽯晶胞中各原⼦的坐标参数由于⾦刚⽯晶胞内部有4个碳原⼦，在空间分布是不对称的所以从不同⽅向观察晶胞时，内部的4个碳原⼦的位置是不相同的。
我们把左边的图叫做取向1，右边的图叫做取向2。
它们各⾃绕竖直中⼼轴旋转90°，就能够变为对⽅。
上下前后左右前左上前右下前右上前左下后左上后右下后右上后左下晶胞中的正四⾯体结构也不相同取向1中碳原⼦的位置(注意看第2、4层)：【注意图形的线条颜⾊】旋转90°，成为：取向2中碳原⼦的位置(注意看第2、4层)：【注意图形的线条颜⾊】8个顶点的碳原⼦：6个⾯中⼼的碳原⼦：4个晶胞内部的碳原⼦：每个晶胞中的4个正四⾯体：以底⾯⼀个顶点的碳原⼦(通常取前左下)为原点建⽴⼀个3维右⼿坐标系。
x轴y轴z轴原点上的这个碳原⼦坐标为0，0，0；再看取向1的碳原⼦的位置，并据此介绍坐标参数：在⾦刚⽯晶胞进⾏“⽆隙并置”时，可以看出，8个顶点的碳原⼦，实际上都是作为原点的这个碳原⼦：注意看清楚，与这个原点碳原⼦重合的是晶胞上哪⼀个顶点的碳原⼦。
所以顶点上的8个碳原⼦坐标都是0，0，0；再来看这个碳原⼦：确定它在x轴上的坐标：【把坐标轴所在的棱长定为1】把它沿着平⾏于z轴的直线移动到x轴上，得到它在x轴上的坐标为：1/2；yxz⽆论3个棱长是否相等确定它在yz轴上的坐标：把它沿着平⾏于x轴的直线移动到z轴上，得到它z轴上的坐标为：1/2；再沿着z轴移动到y轴上，得到它在y轴上的坐标为：0；晶胞进⾏“⽆隙并置”时，正后⾯⾯中⼼的那个碳原⼦与这个碳原⼦是同⼀个。
《金刚石和石墨》PPT课件
由碳元素所组成的单质有哪些
？
"碳"和"炭"有什么不
同？
碳的单质主要有金刚石和石墨,还有无
定形碳,无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭
和炭黑等.
"炭"指由碳元素形成的部分单质,主要
有木炭、焦炭、活性炭与炭黑."碳"是元素
的名称,是核电荷数为6的所有原子的总称.
因此,炭是由碳元素形成的单质,但碳元素形
成的单质并非都是炭,如金刚石、石墨等.
从宏观的角度看,金刚石和石墨都是由同一种元素 〔碳元素〕组成的,构成金刚石和石墨的碳原子排列方式 不同,即结构不同,结果形成了物理性质不同的单质.由同种 元素组成不同的单质如金刚石和石墨、白磷和红磷、氧 气和臭氧.
请注意：由同种元素组成的纯净物才叫单质,而同一 种元素可能会形成两种或两种以上的单质,因此同一种元 素组成的物质可以是单质〔纯净物〕也可以是几种单质 所形成的混合物.
木炭和活性炭为什么具有吸附能力 ？
木炭和活性炭具有较强的吸附能力是由它 们疏松多孔的结构决定的.由于它们内部疏 松多孔,因而跟气体或溶液接触的表面积就 很大,这样它们就很容易吸附一些气体或色 素等物质.
活性炭制备过程中采用高压水蒸气将孔中 的油除去,其结构中的外表面〔表面积和 其体积之比〕比木炭更大,因而活性炭的 吸附性能比木炭更强.
金刚石
一、金刚石和石墨
1、金刚石和石墨的物理性质
金刚石
石墨
外形 硬度
无色透明,正八面体 形状固体
在自天然里硬度最大
深灰色不透明细鳞 片状固体有滑腻感
质软
导电性 不良导体
有优良的导电性
演示实验1．把一根石墨电极或6B的铅 笔芯和导线连接在一起〔如图〕,接通电 源后,灯泡是否发亮？这个实验说明了什 么？
有关晶胞的计算PPT课件
3. (2012·长春高二质检)已知铜的晶胞结构如 图所示，则在铜的晶胞中所含铜原子数及配 位数分别为( )
A．4 12 C．8 8
B．6 12 D．8 12
解析：选 A。由晶胞模型分析：在铜的晶胞 中，顶角原子为 8 个晶胞共用，面上的铜原 子为两个晶胞共用，因此，金属铜的一个晶 胞的原子数为 8×18＋6×12＝4。在铜的晶胞 中，与每个顶角的铜原子距离相等的铜原子 共有 12 个，因此其配位数为 12。
分别是：
，
。
第三章 晶体结构与性质
6、CsCl晶体，
第三章 晶体结构与性质
（1）若晶体的密度为ρg/cm3计算：晶胞的
棱长=
pm ，阴、阳离子的最近核间距=
pm
（2）若晶胞的棱长为a pm，
计算晶体的ρ=
g/cm3
（3）密度为ρg/cm3，
棱长a pm，则：NA =
。
（4）钠离子及氯离子的配位数
⑤根据ρ、M、R计算：
NA =
。
⑥计算晶胞的
NA =
。
空间利率
。
⑦配位数是
。
第三章 晶体结构与性质
（2）若A是金属晶体，晶胞为体心立方：
①根据ρ、M、NA计算：
②根据M、a、NA计算
a=
，R=
③根据M、 R 、 NA计算
晶体的ρ=
g/cm3
④根据ρ、M、a计算：
晶体的ρ=
g/cm3
NA =
。
⑤根据ρ、M、R计算：
（1）其中每个最小环上的碳原子数为 _______个,
（2）每个环平均占有 个碳原子,
（3）碳原子数和σ键数之比为 。
（4）12克金刚石含
金刚石晶胞中各原子的坐标参数课件
揭示晶体性质
通过结构优化，可以更深 入地了解金刚石晶胞的物 理和化学性质，如电子云 分布、键能、硬度等。
应用价值
优化后的金刚石晶胞结构 可以为材料设计和制造提 供参考，具有实际应用价 值。
CHAPTER 04
金刚石晶胞的电子性质
能级结构与带隙
能级结构
金刚石晶胞的能级结构由价电子和芯电子组成，其中价电子主要决定了金刚石 的化学和物理性质，而芯电子则对金刚石的带隙和光学性质有重要影响。
金刚石晶胞的特性
01
02
03
高硬度
由于碳原子间通过共价键 形成的四面体结构，使其 具有极高的硬度。
透明度高
金刚石中没有杂质或缺陷 ，因此具有很高的透明度 。
光学特性优良
金刚石具有高热导率、高 光学透过性等优良的光学 特性。
金刚石晶胞的结构参数
晶格常数
金刚石晶胞的晶格常数为 a=b=c=3.54Å（Å代表埃米）
金刚石晶胞中各原子 的坐标参数课件
目 录
• 金刚石晶胞结构概述 • 各原子的坐标参数 • 金刚石晶胞的结构优化 • 金刚石晶胞的电子性质 • 金刚石晶胞的物理性能与应用
CHAPTER 01
金刚石晶胞结构概述
金刚石晶每个正四面 体由4个碳原子组成。
02
每个碳原子被12个其他碳原子包 围，形成3个正四面体。
电学性质与光学性质
电学性质
金刚石具有优异的电学性能，其室温下的电导率可达10^5 S/m，为铜的10倍以上。此外，金刚石还 具有高热导率、高击穿场强以及低介电常数等优点，使其成为制造高温、高频、大功率电子器件的理 想材料。
光学性质
金刚石具有广泛的光学应用范围，从紫外到远红外波段都有较好的透射性能。此外，金刚石还具有高 热导率、高折射率以及宽禁带等优点，使其成为制造高温、高频、大功率电子器件的理想材料。
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六方最密堆积A3：
六方堆积方式的金属晶体： Mg、Zn、Ti
6
金刚石的计算
7
如上图所示，先在金刚石晶胞中标 出A、B、C、D、E四个碳原子，其中 A点为左下角碳原子，B为底面底心 上的碳原子，C左侧面面心碳原子， D为前面（面向我们这一面）面心位 置，E为与Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ相连的碳 原子，则碳原子Ａ、Ｂ、C、D、E处 于小立方体CFDGHAIB的顶点和体心
位置
8
9
氯化钠的晶胞
（1）钠离子和氯离子的位置：
①钠离子和氯离子位于立方体的顶角上，并交错排列。 ②钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，或者 反之。
10
CsCl的晶体结构及晶胞构示意 图
---Cs+ ---Cl-
11
(3)CaF2型晶胞
①Ca2+的配位数：8 ②F-的配位数：4 ③一个CaF2晶胞中 含： 4个Ca2+和8个F-
Cs+：8 Cs+：8 Cl-： 8 Cl-： 8
Na+：4 Cl-： 4 Cs+：1 Cl-：1
KBr AgCl、 MgO、CaS、 BaSe
CsCl、CsBr、 CsI、TlCl
ZnS型
Zn2+：4 Zn2+：4 Zn2+：4 ZnS、AgI、 S2-： 4 S2-： 4 S2-：4 BeO
AB2 CaF2 型
12
(4)ZnS型晶胞
①阳离子的配位数：4 ②阴离子的配位数：4 ③一个ZnS晶胞中含： 4个阳离子和4个阴离子
13
各类型离子晶体晶胞的比较
晶体 晶胞 类型 类型
晶胞结构 示意图
距离最近 每个晶 配位数 且相等的 胞含有
相反离子 离子数
实例
NaCl 型
AB CsCl 型
Na+：6 Na+：6 Cl-： 6 Cl-： 6
Ca2+：8 Ca2+：8 Ca2+：4 F-： 4 F-： 4 F-： 8
碱土金属卤化 物、碱金属氧 化物。
14
15
16
17
18
19
b2 a2 a2
a
(4r)2 a2 b2 3a2
a 4 r 3
b a
空间利用率=
2 4 r3
3 a3
100%
2 4 r3
（
3 4
r）3
100%
3
3 100 % 68%
8
4
简 单 立 方
（
六
方 密 堆
镁 型
积
）
（ 体 心 立钾 方型 堆 积 ）
（
面
心
六 方 密
铜 型
堆
积
）
5
金属晶体的原子空间堆积模型3
1、简单立方堆积 钋PO型
1
简单立方晶胞空间利用率
立方体的棱长为2r，球的半径为r
过程：
1个晶胞中平均含有1个原子
2r
V球=
4 r
3
空间利用率= V球 V晶胞
3 V晶胞=（2r）3=8r3
4 r3
100%
3 8r 3
100%
=52%
2
体心立方堆积 钾型
配位数：8 空间占有率： 68.02%
3
2、体心立方堆积
六方堆积方式的金属晶体： Mg、Zn、Ti
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金刚石的计算
7
如上图所示，先在金刚石晶胞中标 出A、B、C、D、E四个碳原子，其中 A点为左下角碳原子，B为底面底心 上的碳原子，C左侧面面心碳原子， D为前面（面向我们这一面）面心位 置，E为与Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ相连的碳 原子，则碳原子Ａ、Ｂ、C、D、E处 于小立方体CFDGHAIB的顶点和体心
位置
8
9
氯化钠的晶胞
（1）钠离子和氯离子的位置：
①钠离子和氯离子位于立方体的顶角上，并交错排列。 ②钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，或者 反之。
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CsCl的晶体结构及晶胞构示意 图
---Cs+ ---Cl-
11
(3)CaF2型晶胞
①Ca2+的配位数：8 ②F-的配位数：4 ③一个CaF2晶胞中 含： 4个Ca2+和8个F-
Cs+：8 Cs+：8 Cl-： 8 Cl-： 8
Na+：4 Cl-： 4 Cs+：1 Cl-：1
KBr AgCl、 MgO、CaS、 BaSe
CsCl、CsBr、 CsI、TlCl
ZnS型
Zn2+：4 Zn2+：4 Zn2+：4 ZnS、AgI、 S2-： 4 S2-： 4 S2-：4 BeO
AB2 CaF2 型
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(4)ZnS型晶胞
①阳离子的配位数：4 ②阴离子的配位数：4 ③一个ZnS晶胞中含： 4个阳离子和4个阴离子
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各类型离子晶体晶胞的比较
晶体 晶胞 类型 类型
晶胞结构 示意图
距离最近 每个晶 配位数 且相等的 胞含有
相反离子 离子数
实例
NaCl 型
AB CsCl 型
Na+：6 Na+：6 Cl-： 6 Cl-： 6
Ca2+：8 Ca2+：8 Ca2+：4 F-： 4 F-： 4 F-： 8
碱土金属卤化 物、碱金属氧 化物。
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b2 a2 a2
a
(4r)2 a2 b2 3a2
a 4 r 3
b a
空间利用率=
2 4 r3
3 a3
100%
2 4 r3
（
3 4
r）3
100%
3
3 100 % 68%
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简 单 立 方
（
六
方 密 堆
镁 型
积
）
（ 体 心 立钾 方型 堆 积 ）
（
面
心
六 方 密
铜 型
堆
积
）
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金属晶体的原子空间堆积模型3
1、简单立方堆积 钋PO型
1
简单立方晶胞空间利用率
立方体的棱长为2r，球的半径为r
过程：
1个晶胞中平均含有1个原子
2r
V球=
4 r
3
空间利用率= V球 V晶胞
3 V晶胞=（2r）3=8r3
4 r3
100%
3 8r 3
100%
=52%
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体心立方堆积 钾型
配位数：8 空间占有率： 68.02%
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2、体心立方堆积