晶胞
- 梯度多孔Ti-15Mo合金材料的制备与压缩变形行为
构和TPMS结构晶胞的梯度多孔Ti-15Mo合金材料,研究了不同晶胞结构及梯度方向材料的成形质量、压缩变形行为和压缩性能。1 试样制备与试验方法1.1 试样制备选取5种晶胞类型,如图1所示,来设计多孔材料。其中体心立方体(BCC)和十四面体(Kelvin)晶胞为支杆结构,通过Creo7.0软件进行建模;螺旋二十四面体(Gyroid)、金刚石立方体(Diamond)和初基(Primitive)晶胞为TPMS结构,通过Rhino7.0软件进行建模,5 种晶胞的
机械工程材料 2023年10期2023-12-05
- 晶体结构中一个高考新热点探析
——晶胞中原子的投影及运用
乎年年都会遇到对晶胞结构的考查,该考查点能够较好地体现“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”等化学核心素养.近年来,随着新课标、新高考的逐步实施,我们研究高考试题可以发现,2023 年的全国乙卷、浙江卷、湖北卷、海南卷,2022 年的广东卷、湖南卷,2021年的湖北卷,2019 年的全国新课标Ⅰ卷与新课标Ⅱ卷均涉及关于晶胞中原子的投影问题,可见关于原子投影问题在逐渐成为高考的新热点.下面我们针对该问题进行分析探究.1 原子投影的基本规律判断晶体或晶胞
高中数理化 2023年18期2023-10-30
- “AI教师小晶”
分学生表示晶体与晶胞的关系、均摊法、晶体的配位数和晶体密度等相关知识较难理解，难以构建抽象的三维立体模型。一、设计原理我们设计制作了一款名为“AI教师小晶”的晶体智能演示仪，它能把抽象的原子或分子等微粒在三维空间的分布情况具体化、可视化，创新性地通过3D演示，弥补学生在空间想象力上的不足，突破教学重难点，创新性地将语音交互技术与晶体知识完美融合，增加学习趣味性。二、制作步骤（一）依据项目的构思和制作原理改进教具的组成和形状。（二）制作3D光立方。（三）制作
发明与创新·中学生 2023年9期2023-09-21
- “AI 教师小晶”
——晶体智能演示仪
分学生表示晶体与晶胞的关系、均摊法、晶体的配位数和晶体密度等相关知识较难理解，难以构建抽象的三维立体模型。图1 晶体智能演示仪工作原理图一、设计原理我们设计制作了一款名为“AI 教师小晶”的晶体智能演示仪，它能把抽象的原子或分子等微粒在三维空间的分布情况具体化、可视化，创新性地通过3D 演示，弥补学生在空间想象力上的不足，突破教学重难点，创新性地将语音交互技术与晶体知识完美融合，增加学习趣味性。图2 实物图二、制作步骤（一）依据项目的构思和制作原理改进教具
发明与创新 2023年25期2023-09-20
- 揭秘晶体模型中的数学思维认知
结构的特征通过“晶胞”的某种表征设计问题.因此,这类问题必须以“数学思维”为突破方法加以解决.1 配位数的确定和密度的计算图1(1)距离Fe2+最近的阴离子有________个.(2)阿伏加德罗常数为NA.该晶体的密度为________g·cm-3.分摊法:以1个顶角Fe2+为三维坐标原点(在晶胞中Fe2+占,即可以得到距离Fe2+最近的为,在3 个坐标轴上,为,故1 个Fe2+最近的阴离子有(2)依据分摊法可知,晶胞中Fe2+个数为8×个数也是4.取1m
高中数理化 2023年16期2023-09-19
- 合金元素对α-Fe氢扩散行为影响的第一性原理研究
了α-Fe晶体的晶胞结构.α-Fe晶胞属于四方晶系IM-3M空间群，体心立方结构，点阵参数a=b=c= 2.8664 Å，α=β=γ=90°[11]，如图1(a)所示.并利用超晶胞方法，建立了p(1×1×2)的α-Fe晶体超晶胞模型.已有研究表明[12]，H原子在α-Fe中优先占据四面体间隙位，因此建立了H原子位于四面体间隙位的α-Fe晶胞模型，如图1(b)所示.而Cr、Mo、Ni、Cu、Mn等合金元素在α-Fe中的最优占位研究明，其分别优先占据顶角、体心
原子与分子物理学报 2022年1期2022-12-07
- 密度泛函理论研究ZnGeP2 晶体中缺陷的稳定性及迁移机制*
系.分析了缺陷超晶胞的差分电荷密度分布、缺陷的迁移机制及不同缺陷结构对晶体光学性能的影响.这对于建立晶体缺陷结构与性能的关系模型和探索降低缺陷密度的方法具有重要的意义.2 计算模型与方法ZnGeP2晶体为四方晶系,黄铜矿结构,空间群,是由2 个简单立方闪锌矿结构派生出来的,GeP4为正四面体结构,ZnP4为稍微变形的四面体结构.在电子结构和光学性能模拟计算中,交换-关联能选择广义梯度近似(GGA)中的Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)方
物理学报 2022年22期2022-12-05
- 钙钛矿超晶格SrTiO3/BaTiO3 的挠曲电效应*
系的挠曲电系数.晶胞的极化强度是零电场条件下由应变梯度导致的原子位移极化,极化强度由玻恩有效电荷、晶胞体积和晶格中原子的相对位移决定:其中,Pα是沿着α方向的自发极化,Ω表示晶胞体积,Zκ,αβ是材料中原子的玻恩有效电荷,δκ,β是原子相对于中心对称结构晶格的位移.SrTiO3和 BaTiO3晶格参数如表1,超晶格系统模拟为SrTiO3和 BaTiO3交替生长的层状材料,系统呈现1/1 层状.计算模拟超晶格系统在SrTiO3衬底上沿(001)方向生长,因此
物理学报 2022年20期2022-10-27
- 四步法突破晶体密度的计算
点的原子有属于该晶胞,位于棱上的原子有属于该晶胞,位于面心上的原子有属于该晶胞,位于体心的原子全部属于该晶胞.例1已知下列晶胞的模型,写出晶胞的化学式.(1)铁的晶胞结构如图1所示,铁碳形成合金时,碳原子插入晶胞中每条棱的中点和晶胞的体心,该物质的化学式为_________.图1(2)钨碳形成耐高温、耐磨材料碳化钨,其晶胞结构如图2所示,则碳化钨的化学式为_________.图2分析(1)铁晶胞中,Fe原子位于晶胞的8个顶点和6个面心,晶胞中铁原子个数为4
高中数理化 2022年16期2022-09-14
- 例讲晶体结构在高考中的考查
体属于四方晶系,晶胞参数如图1-甲所示,晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有_________个XeF2分子.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为.已知Xe—F键长为rpm,则B点原子的分数坐标为________;晶胞中A、B间距离d＝________pm.图1解析本题第1空考查了晶胞中粒子数计算,我们可以利用所学的晶胞基础知识直接解决问题.该晶胞是平行六面体,所以当原子处于晶胞的顶点时,就被
高中数理化 2022年16期2022-09-14
- 迁移“高中数学知识”解决新高考中晶胞计算问题
孔德坤 张子南“晶胞的计算”一直是高考的热点和难点问题，近几年新高考试题中晶胞的计算由立方晶系逐渐过渡到四方晶系、六方晶系和正交晶系，如何高效快速解决晶胞问题呢？本文尝试通过迁移“高中数学知识”来解决晶胞计算的难点问题，以供学生参考学习使用，一、均摊法在计算微粒数目时的应用1.立方晶系、四方晶系、正交晶系晶胞中不同位置粒子的计算（见图1）注：对于独立原子构成的分子，其分子式不能用均摊法，直接根据晶胞得出，二、迁移数学知识解决新高考中晶胞计算问题1.利用“平
中学生理科应试 2022年6期2022-06-19
- 模型认知下晶胞知识的教学建议
动及网络平台，将晶胞知识教学中采用的方法与措施进行归纳总结出相应的教学建议，以供各位老师参考。1 当前晶胞知识教学的误区1.1 忽视晶胞等概念的教学晶胞的结构与特点学习是晶体结构与性质的基础，体现了结构决定性质的学科思想。只有掌握了晶胞概念及其结构特点，才能从晶体的微观结构角度理解晶体的宏观性质，了解晶体性能与用途改良的角度与方法。但在实际教学中，部分老师仅简单直观展示晶胞模型，让学生记忆背诵结论。这种重结论轻过程的教学方法，使具有逻辑推理的化学知识成为零
教学考试(高考化学) 2022年1期2022-05-20
- 高中化学中晶体相关计算的归纳
算方法.关键词：晶胞;堆积;计算;高中化学中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2022）07-0134-03收稿日期：2021-12-05作者简介：张冉（1987.11-），女，四川省成都人，本科，中学一级教师，从事中学化学教学研究.[FQ）]晶体中的相关计算是近年来高考热点之一，该部分注重考查学生的空间想象能力和计算能力，此类题目难度较大，综合性较强，有较好的区别度.但是在高中化学《选修3》教材中并没有涉及与之相关的过多介绍，
数理化解题研究·高中版 2022年3期2022-04-25
- 晶胞中原子坐标的确定方法
山东卷中均考查了晶胞中的原子坐标,说明该考点是高考热点之一.本文详细介绍了晶胞中原子坐标的确定方法.1 晶胞相关概念1.1 晶胞参数晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示,包括晶胞的3组棱长(a、b、c)和3组棱相互间的夹角(α、β、γ),即晶格特征参数,简称晶胞参数.1.2 晶胞分类根据晶胞参数的不同,晶胞分为平行六面体、四方、六方、单斜、正交、三方、三斜等七种.常见的晶胞都是平行六面体.1.3 原子坐标关于原子坐标有2种说法.第1种说法:原子坐标中“1就
高中数理化 2022年6期2022-04-21
- 高中化学中晶体相关计算的归纳
类题型主要是根据晶胞确定晶体的组成并进行粒子数、配位数、密度、质点距离、质量、阿伏加德罗常数、空间利用率等相关计算.现将有关内容概括如下，供参考.1 利用均摊法推求晶胞中原子个数、晶体的化学式图1晶胞为平行六面体且具有无隙并置的结构特点，故顶点原子对晶胞的贡献为1/8，面上1/2，棱上1/4，体内1.如图1所示，A原子的个数为6×1/2=3，B原子的个数为1，C原子的个数为8×1/8=1，所以该晶体的化学式为A3BC.2 根据晶胞结构判断配位数图23 晶胞
数理化解题研究 2022年7期2022-04-01
- 例析离子晶体中重点与考点
方面考查:①有关晶胞的计算;②晶体微粒间的相互作用力以及物理性质的比较。问题主要涉及常见晶体的构型及对常见晶体的构型的类推迁移,晶胞中粒子数、晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径等的计算,这里就离子晶体方面的重点与考点进行归纳总结。一、离子晶体概念、类别判断及特性的考查1.离子晶体:阴离子和阳离子通过离子键结合,在空间呈现有规律的排列所形成的晶体。(1)构成晶体的粒子:阴离子、阳离子。(2)粒子间的作用力:离子键。注意:①上述(1)(2)可作
中学生数理化(高中版.高考理化) 2022年12期2022-03-15
- 典型晶体微粒组成及晶胞参数计算常见考点例析
晶体的微粒组成与晶胞参数的计算是近年来全国高校自主招生考试和高考试题中考查的热点内容，试题侧重考查学生的观察能力和三维空间想象能力，将立体几何知识与化学知识紧密结合在一起.试题的难度较大，试题考查的内容主要涉及晶胞的微粒组成、晶胞的密度、微粒间的距离、空间占有率的相关计算、原子分数坐标的确定等内容.本文就晶胞的微粒组成与晶胞参数的计算常见考点，结合典型例题进行分类介绍，以供广大考生进行考前复习参考.1 晶胞中微粒数目及晶体化学式的计算对于晶胞中微粒数目的计
高中数理化 2022年4期2022-03-14
- θ-Al2Cu金属间化合物中氢原子占位的第一性原理研究
小，一般通过占据晶胞的间隙位置溶入晶体[10]。作者采用第一性原理方法研究了氢在θ-Al2Cu结构中的占位行为，结合键长、集居数的变化，讨论了氢占位倾向的电子结构机制。1 模型建立与计算方法1.1 结构模型θ-Al2Cu金属间化合物的晶胞为C16四方结构，空间群号为第140号空间群I4/MCM，晶格常数[10]a和b均为0.601 9 nm，c为0.490 8 nm，棱间夹角α，β和γ均为90°。Al2Cu晶胞有12个原子，其中铝原子8个，铜原子4个；晶胞
机械工程材料 2021年12期2021-12-23
- “公式法”突破晶体计算难点问题
为正交晶系结构，晶胞参数分别为a pm、b pm、c pm，α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图1所示。氨硼烷晶体的密度ρ=g·cm-3（列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值）。解析 观察氨硼烷2×2×2超晶胞结构，可以发现该结构中含有16（4×4）个氮硼烷微粒，即Z=16，运用公式进行如下计算：ρ=ZMVNA=16×312a×10-10×2b×10-10×2c×10-10NA=62abc×10-30NA总结 晶体计算问题的一般解题思路：
中学化学 2021年11期2021-12-09
- 三维氯化钠离子晶体的嵌套结构和马德隆常数的迭代计算
够精练。本文提出晶胞嵌入-外埃夫琴法，采用MATLAB设计程序[10]，用迭代算法快速计算三维氯化钠结构的各级马德隆常数，得出其多位精确值。晶胞嵌入-外埃夫琴法还能计算三维氯化铯晶体结构，二维氯化钠晶体结构和二维氯化铯晶体结构，以及二维六角离子晶体结构的各级马德隆常数[11-13]。1 三维氯化钠离子晶体的嵌套结构如图1所示，以氯离子(点)为中心取一个晶胞，周围由钠离子和氯离子包裹，钠离子(圈)在面心和顶点，氯离子在线心，这种晶胞称为氯心晶胞。平面上的每个
衡阳师范学院学报 2021年3期2021-11-05
- 挖掘隐含信息 构建晶体密度计算模型
王民会一、明确晶胞中含有的微粒数目，突破晶胞质量的计算1.熟悉“均摊法”，明确晶胞中微粒数目(1)立方晶胞中不同位置的粒子数(2)六棱柱晶胞中不同位置的粒子数2.利用摩尔质量架起微粒数目与质量之间计算的桥梁二、明确晶体空间构型，突破晶胞体积的计算晶体中微粒排列的空间构型影响晶体的密度，常见晶体类型的空间构型是空间想象能力和逻辑思维能力训练的基础，是解题中运用类比迁移思维的捷径。所以要明确常见晶胞中晶胞参数即晶胞的边长a与粒子半径r的关系。以立方晶胞为例，
教学考试(高考化学) 2020年4期2020-11-16
- 探析给定晶胞中原子分数坐标的书写方法
葛秋萍 李歆瑞晶胞作为构成晶体的最小结构单元，是研究晶体结构的基础，也是历年高考试题中必不可少的内容。近年来，试题中出现了对晶胞中原子分数坐标的考查，作为晶胞的基本要素之一，虽然各个版本的《物质结构与性质》教材中均未介绍该内容，但在人教版高中数学选修2-1教材中“空间向量的正交分解及其坐标表示”章节对分数坐标作了专门介绍。鉴于此，这类考试题往往给出学生相关分数坐标的信息，让学生写出晶胞中给定原子的分数坐标，一方面考查学生迁移数学知识解决化学问题的能力，另
教学考试(高考化学) 2020年3期2020-11-13
- FeSiBPCu非晶合金磁性的EET理论计算
相关的主要有4种晶胞［11］，分别为α-Fe、α-Fe-Si、α-Fe-B和Fe-P，其它可能存在的晶胞因数量少、没有磁性原子等因素对合金的软磁性能没有贡献，可忽略不计。α-Fe、α-Fe-Si、α-Fe-B和Fe-P晶胞的价电子结构计算模型参考文献［12］方法，分别计算出各晶胞的理论与实验键长，由两者的差值小于0.005 nm和软磁性能的相对误差在10%以内，作为量子态构定合理性的判据。本文以α-Fe-Si晶胞为例，进行各相关物理量的计算。Si原子将α-
辽宁科技大学学报 2020年2期2020-07-25
- 晶胞结构中原子坐标参数的分类解析与困惑
一个基本单元(称晶胞)作为研究对象，晶胞通过“无隙并置”形成晶体，最终构成物质.晶胞中各原子的坐标位置，通常用分数坐标(x、y、z)表示(各点均在晶胞内，x、y、z≤1)，研究晶胞内各质点坐标及相对关系，将有助于研究晶体物质的物理、化学性质.一、晶体结构中原子坐标考查分类解析一般采用的晶胞都是平行六面体，其中一类是立方体形(金属晶体研究了简单立方堆积、体心立方堆积和面心立方堆积)、一类是非立方体形平行六面体(六方最密堆积).分子晶体、原子晶体、离子晶体构成
数理化解题研究 2020年10期2020-04-01
- 氧化层对掺杂单晶硅纳米薄膜杨氏模量的影响∗
尺度，可看做由硅晶胞和二氧化硅晶胞堆积而成，薄膜的厚度为H，如图1所示.本文所讨论的硅晶胞是替代位掺杂磷原子的硅晶胞.设硅晶胞的晶格常数为4a（4a=5.432˚A），则硅晶胞每层原子的厚度为a.图2（a）所示的是一个典型的硅晶胞示意图，我们可以将它看作是处在不同位置上的四个正四面体组成.硅纳米薄膜上的氧化层晶胞我们选择β-方石英的SiO2结构[18]，如图2（b）所示.二氧化硅晶胞在X,Y 方向的长度为4a，即与硅晶胞的晶格常数相同，Z方向的高度为0.7
新疆大学学报(自然科学版)（中英文） 2020年1期2020-03-06
- 例谈晶胞计算
学式等问题．1 晶胞中粒子数目的计算——均摊法原则:晶胞任意位置上的1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．1) 平行六面体晶胞中不同位置的粒子数,根据均摊法情况如图1所示．图12) 六棱柱、三棱柱、平面晶体结构单元中顶点、棱上的微粒的均摊情况见表1．表1 各类晶体结构单元均摊情况A. 8 B. 12 C. 24 D. 60图2图3A. 氮化碳属于原子晶体B. 氮化碳中碳显-4价,氮显+3价C. 氮化碳的化学式为C3N4
高中数理化 2020年3期2020-02-29
- 拨云去雾探真谛 掌握结构寻规律——2019年全国Ⅰ卷理综物质结构与性质选做题评析
、晶体性质忧较、晶胞分析与计算等知识，知识点忧较分散，试题立足教材并适当拓展，整体难度适中。试题重点考查了考生正确使用所学知识，结合新情境整合新内容处理实际问题的综合能力，很好地体现了高考评价体系中基础性、综合性、应用性的考查目标。一、“物质结构与性质”试题解析【真题再现】在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在A1中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。回答下列问题：（1）下列
考试与招生 2020年1期2020-02-11
- 有关金属晶体结构中几个难点问题的归纳与分析
的简单重复。二、晶胞的截取与晶胞微粒个数的均摊1.晶胞的截取。晶胞都是从晶体结构中截取的六面体。根据重复、周期排列规则，截取的晶胞大小、形状完全相同且包含必要的循环元素。2.晶胞微粒个数的均摊。(1)简单立方堆积。由于1个晶胞上、下、左、右、前后并置构成整个晶体，因此，处于顶点的微粒实际属于8个晶胞共用，故此，此类晶胞实际“均摊”1个微粒。(2)体心立方堆积。同理，在简单立方堆积的基础上，由于体心占有1个微粒，故本类晶胞实际“均摊”2个微粒。三、晶体结构的
中学生数理化(高中版.高考理化) 2019年11期2019-11-30
- 发挥空间想象能力 解决晶胞计算难点
，有关四大类晶体晶胞结构中原子距离的计算是这一知识模块学习的难点，同学们一定要清楚每一类晶体的具体结构形式，比如是面心立方最密堆积，还是体心立方堆积，还是六方最密堆积，因为这会影响晶胞中微粒的个数及分布情况。这类题一般是给出晶胞结构示意图，让同学们计算一些问题。下面以2019年全国Ⅰ卷理综中有关《物质结构与性质》的选做题第35题的第(4)问为例分析一下。例1[2019年高考全国Ⅰ卷理综选做题第35题第(4)问]图1(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚
中学生数理化(高中版.高考理化) 2019年11期2019-11-27
- 运用立体几何模型确定晶胞中原子坐标参数
年的高考试题中，晶胞的空间结构和微粒间的位置关系经常出现，确定晶胞中原子的坐标也偶有出现。高考试题中的微妙变化也给我们一线教师敲响了警钟，确定晶胞中原子的坐标参数这一问题即将成为物质结构教学中的又一重点。笔者就如何借助于立体几何模型来突破这一难点来谈谈自己的看法。一、原子坐标参数试题在高考中的地位与变化在历年的高考理综试题中晶体结构与性质这部分内容是选做题的必考内容，往年考查重点一般都落在晶胞密度的计算、晶胞边长的计算、晶胞体积的计算、粒子间的距离、空间利
教学考试(高考化学) 2019年6期2019-11-19
- 浅谈晶胞空间利用率的计算
三章第三节中提到晶胞空间利用率的问题,近几年的高考试题中也经常出现相关的计算,此类计算灵活度较高,分析方法多样,不太容易得分。笔者认为只要同学们能掌握几种常见的晶胞空间利用率的计算,基本上就能突破这一难点。下面就常见的金属晶胞和金刚石晶胞空间利用率的计算做一分析,以供同学们参考。1.简单立方堆积(如图1所示)：金属原子位于晶胞的八个顶点上,相邻的两个原子相切,设原子的半径为r,晶胞的边长为a(下同),则a=2r,每个晶胞中净含有一个金属原子。图12.体心立
中学生数理化(高中版.高考理化) 2019年10期2019-11-08
- 晶胞中各点坐标和微粒间距的研读分析
堆积方式”“了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算”。全国理综卷35题考查物质结构与性质，考查的形式分为三部分：原子核外电子排布特征(基态原子电子排布式、电子排布图、价电子排布式、第一电离能、电负性等)；分子的特征(原子的电子轨道杂化方式、共价键特征、分子空间构型等)；晶胞特征(原子堆积方式、配位数、晶胞体积计算等)。这三个层次的考查是按照由易到难的方式展开的，而晶体结构特征，特别是晶胞体积或密度计算往往成为高考中物质结构与性质题目的必考
教学考试(高考化学) 2019年5期2019-11-07
- 近三年高考关于晶体结构的考查分析
.问题条件的再现晶胞图示其他已知条件2017年全国卷ⅠKIO3晶体已知晶胞边长2017年全国卷Ⅱ化合物R晶体的局部结构大π键概念、表示方法2017年全国卷ⅢMgO晶胞结构已知晶胞参数2018年全国卷ⅠLi2O晶胞结构已知晶胞参数、NA 2018年全国卷ⅡFeS2晶体晶胞已知晶胞边长、相对分子质量、NA续表备考启示：①每年的考题均给出了晶胞图示(含局部结构)，有的是我们熟悉的单一图示，如MgO晶胞结构(NaCl型结构)、Li2O晶胞结构(萤石结构)、金属Zn
教学考试(高考化学) 2019年5期2019-11-07
- 例谈有关晶胞的计算类型与方法
》的固定考点——晶胞的计算是学生最为头疼、棘手的一个难点，它体现了高考《考试说明》中的“将化学问题抽象为数学问题，利用数学工具，通过计算和推理解决化学问题的能力”的要求，因此掌握融合化学晶体知识的数学推算方法与技巧，进行重难点的有效突破是很重要的。本文例析晶胞计算的基本类型，回顾有关晶体的重要考点，探寻命题的规律与方向，形成一定的解题思路、方法和技巧，同时也希望能够对消除同学们对此类试题的畏惧心理，从而提高得分率有所帮助。一、有关晶胞中的微粒个数的计算【例
教学考试(高考化学) 2019年5期2019-11-07
- 例谈有关晶胞的计算类型与方法
的固定考点-有关晶胞的计算是学生感觉最为头疼、棘手的一个难点，它体现了高考考试说明中提出的“将化学问题抽象为数学问题，利用数学工具，通过计算和推理解决化学问题的能力”的要求，因此掌握融合化学晶体知识的数学推算方法与技巧，进行重难点的有效突破是当务之急，本文例析晶胞计算的基本类型，回顾有关晶体的重要考点，探寻命题的规律与方向，形成一定的解题思路、方法和技巧，同时也希望能够消解同学们对此类试题的畏惧心理，从而提高得分率.一、有关晶胞中的微粒个数的计算例1(20
数理化解题研究 2019年28期2019-10-23
- Zr,Nb,V在a-Fe(C)中的占位、电子结构及键合作用的第一性原理研究*
×2的a-Fe超晶胞模型,并在八面体间隙掺杂C原子,作为a-Fe(C)的初始结构模型.在此基础上,采用合金原子M(M=Zr,Nb,V)分别替代a-Fe(C)结构模型中体心以及顶角的Fe原子,获得了Zr,Nb,V原子在a-Fe(C)-M中不同占位的置换固溶体模型[20],如图1所示.其中紫色球表示Fe原子,灰色球表示C原子,蓝色球表示合金原子M.材料结构和电子性质的计算基于DFT理论,采用CASTEP(Cambridge Serial Total Energ
物理学报 2019年13期2019-08-27
- 金属晶体晶胞中原子空间利用率的计算
，掌握金属晶体里晶胞中原子空间利用率对于解决所有晶胞的原子空间利用率问题具有触类旁通的作用。研究金属晶体里晶胞中原子空间利用率，首先应该掌握求算它的基本步骤：先找到晶胞中所含原子数，然后根据晶胞中紧邻原子的位置关系找到原子半径与晶胞边长的关系，再根据空间利用率的求算方法即晶胞中原子所占的实际体积与晶胞中原子围成的几何图形的体积之比，求得空间利用率。一、简单立方堆积简单立方堆积指的是相邻非密置层原子的原子核在同一直线，上的堆积。这种堆积使晶胞结构为立方体型（
中学化学 2019年1期2019-06-29
- 编号排除法在确定复杂晶胞所含粒子数目中的应用研究
手，提出确定复杂晶胞中所含粒子数目的简便方法，此法暂命名为编号排除法。关键词：高中化学；排除法；编号排除法；晶胞；粒子数目晶胞是立体构型，立体构型的晶胞图在平面纸上画出，粒子数目多了就互相遮盖，难以分辨晶胞中粒子的位置，容易出错。本文主要阐述的是以传统方法为基础，通过编号再排除，以便确定晶胞图中的粒子数目之目的。首先，传统观察方法的局限性晶胞的晶格一般分为简单立方、体心立方、面心立方，最多有时棱上还有粒子，像氯化钠的晶胞（如下图示）。因为不同位置粒子对晶胞
新课程·中学 2019年1期2019-03-30
- “宏观辨识与微观探析”素养在课堂教学中的落实—以晶胞中原子坐标参数为例
期性，认识简单的晶胞”。能自发形成的规则的几何外形是区别晶体和非晶体的重要标志。晶体内部微观粒子周期性的有序排列是宏观呈现规则几何外形的根本依据。化学上引入的“晶胞”这个概念作为研究晶体宏观和微观的桥梁。“晶胞”是课堂教学中落实“宏观辨识与微观探析”核心素养有效载体[2]。原子坐标参数是晶胞的基本要素，用来表示晶胞内部各原子的相对位置。此部分知识在现行的高中教材中没有系统地介绍，现整理介绍如下：1 构建坐标原点、坐标轴和单位长度我们从最简单的晶胞--简单立
山东化工 2019年1期2019-01-24
- 基于0-1规划的五连珠问题求解
生长过程，建立了晶胞构成模型。相比单纯的0-1规划模型，晶胞构成模型有运算规模小、运行速度快等优点。拓展至高维度情况下的连珠问题，讨论不同维数规划模型的约束类型的个数。该模型对于N子连珠问题以及八皇后的求解有一定的借鉴意义。五子连珠；晶胞构成；0-1规划；N维约束五子连珠问题是基于五子棋演变而来，规则为在一个棋盘中的每个小方格子的中心点各放一个棋子，如果两个棋子所在的小方格有公共边或公共顶点，那么则称这两个棋子相连。针对五连珠问题的规则要求，我们建立了0-
唐山师范学院学报 2018年6期2018-12-25
- 高考全国卷中以晶胞体积为线索的计算
子空间构型等)；晶胞特征(原子堆积方式，配位数，晶胞体积计算等)。而这三个层次的考查又是按照由易到难的方式展开，而晶体结构特征，特别是晶胞体积或密度计算往往成为高考中物质结构与性质题目的压轴题，很多同学感觉难以解决，失分率高。本文中笔者着重归纳、分析全国卷中关于晶胞体积计算为线索的题目类型和解题思路。晶胞相关计算中包括密度计算：ρ=m晶胞质量/V晶胞体积，空间占有率计算：δ=V原子体积/V晶胞体积以及原子之间的距离d等。所有这些问题的关键点在于晶胞体积的计
教学考试(高考化学) 2018年6期2018-12-06
- 有关高考中晶体结构计算的题型归纳与解题对策
关计算。均摊法在晶胞中求化学式是常用技巧，除了常见给出的平行六面体晶胞，有些题目为了增加陌生度和难度会给出其他不常见结构，我们要找到其重复出现单元，从而求出化学式。1.分子簇结构中化学式的确定常考的晶胞是立方体，也有长方体或其他平行六面体，在三维坐标中有晶胞参数a、b、c及面夹角α、β、γ；考题也会考一些分子簇结构。【例题1】一种由钛(Ti)原子和碳原子构成的气态团簇分子，分子模型如图1所示，其中圆圈表示钛原子，黑点表示碳原子，则其化学式为________
教学考试(高考化学) 2018年3期2018-08-06
- 从晶胞结构层面谈创新姚
先在选择题里出现晶胞结构以来，各种晶胞结构陆续在全国及各省市高考题中出现。有关晶体的部分可谓是年年创新，下面我们分别从以下几个方面举例探究。一、晶胞中原子的位置互换例1钙钛矿结构材料广泛应用于压电、超导、催化、磁电阻等领域。回答下列问题:(1)元素钙的焰色反应呈砖红色，其中红色对应的辐射波长为____nm(填标号)。A.324.7 B.404.4 C.460.7D.553.5 E.657.3(2)基态Ca原子中，核外电子占据的第三层符号是____，占据该能
中学生数理化(高中版.高考理化) 2018年6期2018-06-30
- “物质结构与性质”选考考点
——晶胞结构相关计算的突破
”选考考点 ——晶胞结构相关计算的突破在2017年的全国新课标化学学科高考考试大纲中规定：高考化学的选考内容包括“物质结构与性质”“有机化学基础”两个模块，其中“物质结构与性质”模块由于其命题具有较强的规律性，受到很多考生的青睐。纵观几年来的高考试题可以发现，晶胞结构及其相关计算是该模块中的必考知识点，这部分内容较为抽象且理论性强，本文旨在总结相关知识点的基础之上，帮助学生认识其本质和规律，从而提高分析问题和解决问题的能力。一、晶胞中粒子数的计算方法——均
教学考试(高考化学) 2017年5期2017-12-14
- 晶体结构中的跨界思维
中的重点，而有关晶胞的计算又是重点中的难点，本部分的计算常常需要结合数学知识才能顺利解答，这种跨界的考查方式令很多师生望而生畏，本文结合高考考查方向，对高考中常考到的两种计算题型所需要储备的知识及解题方法进行总结，以期对师生备考有所帮助。一、考查晶体的密度1.知识储备(1)单位换算：1 pm=10-12m 1 nm=10-9m(2)晶胞质量：设晶体的化学式为XaYbZc。(3)晶胞体积：对于平行六面体形的晶胞，晶胞的体积等于底面积乘以高。2.题型示例下图是
教学考试(高考化学) 2017年5期2017-12-14
- 跟我学看图，教你会计算
高中 徐业政根据晶胞结构图确定晶体的组成、密度、体积、某种结构微粒(A)周围等距离且最近的其他结构微粒(B,A、B可以相同)有多少个是晶体知识考查中极其重要的内容,也是难度较大的知识点。要正确地解答此类问题,首先必须通过观察晶胞结构图,明确结构微粒在晶胞中的位置(顶点、棱、面、体心);其次是发挥空间想象能力,及利用均摊原理进行分析或计算。一、非顶点结构微粒位置的确定晶胞中,属于棱上的结构微粒,晶胞图中显示的是棱穿过代表结构微粒的小球(以下简称小球)的球心;
中学生数理化(高中版.高二数学) 2017年6期2017-06-24
- 晶体结构与性质常见考点剖析
就越高。考点三：晶胞结构与晶体的化学式和密度该考点主要涉及典型晶体的晶胞的辨认、判断某微粒的配位数、根据均摊法等计算晶体的化学式,以及晶胞的体积、阿伏加德罗常数、1m o l晶胞的数目和质量、晶胞或晶体的密度等,这是近年高考考查的热点。例3 (1)C a C2晶体的晶胞结构与N a C l晶体的相似(如图2所示),但C a C2晶体中含有的哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。C a C2晶体中1个C a2+周围距离最近的C22-数目为。图2(2)金
中学生数理化(高中版.高二数学) 2017年6期2017-06-24
- 剖析高中常见晶体结构
法的根本原则是：晶胞任意位置上的原子如果是被n个晶胞所共有，则每个晶胞只能分得这个原子的1/n.1. 氯化钠晶体图12. 氯化铯晶体图23. 硫化锌晶体ZnS晶体结构有两种型式，即立方ZnS和六方ZnS.立方ZnS晶胞中，有4个S原子，4个Zn原子，如图3所示立方晶系，每个S2-离子周围与4个相反电荷的Zn2+联成四面体，同样每个Zn2+离子也与周围的4个S2-离子联成四面体，即该晶体的配位数之比为4∶4=1∶1.图34. 氟化钙晶体图4在氟化钙晶胞中，C
数理化解题研究 2017年1期2017-06-15
- 跟我学看图，教你会计算
山高中徐业政根据晶胞结构图确定晶体的组成、密度、体积、某种结构微粒(A)周围等距离且最近的其他结构微粒(B，A、B可以相同)有多少个是晶体知识考查中极其重要的内容，也是难度较大的知识点。要正确地解答此类问题，首先必须通过观察晶胞结构图，明确结构微粒在晶胞中的位置(顶点、棱、面、体心)；其次是发挥空间想象能力，及利用均摊原理进行分析或计算。一、非顶点结构微粒位置的确定晶胞中，属于棱上的结构微粒，晶胞图中显示的是棱穿过代表结构微粒的小球(以下简称小球)的球心；
中学生数理化(高中版.高二数学) 2016年6期2016-12-24
- M3型硅酸三钙固溶体超晶胞与伪六方亚晶胞之间的取向关系及转换矩阵
硅酸三钙固溶体超晶胞与伪六方亚晶胞之间的取向关系及转换矩阵闵辉华＊,1,2徐峰2吕忆农3杨静1丁林飞1苏凡1朱健民4 (1南京林业大学电子显微镜室，南京210037) (2东南大学MEMS教育部重点实验室，南京210096) (3南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，南京210009) (4南京大学固体微结构物理国家重点实验室，南京210093)通过透射电子显微镜(TEM)对M3型硅酸三钙(C3S)固溶体进行了研究。基于伪六方亚晶胞(空间群R3m，a=0
无机化学学报 2016年1期2016-12-01
- 追本溯源辨晶胞
基本概念，简述了晶胞的划分方法和原则，分析了晶胞的结构特征，对相关的教学要求、命题思路及学习方法提出了建议。关键词：晶胞；晶胞特征；晶胞组成；晶体结构；点阵平移文章编号：1005–6629（2016）8–0092–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B1 问题的提出笔者在解答本题时对其能否按照晶胞计算颇感犹豫，查阅教辅资料后发现类似结构不仅频现而且解法一致，即使在教参所附习题中也将图2两种结构作为晶胞处理[1]。为求证解惑，查阅了结构化学的相关书籍
化学教学 2016年8期2016-09-21
- 分步构建模型 突破晶体教学的瓶颈
、识记常见物质的晶胞结构并在此基础上进行相关计算是本部分考核的一个重点，而这也是教师普遍感觉较难落实的教学问题。笔者通过教学实践发现，分步构建模型是突破这一难点的很好的方法。模型是一种重要的科学方法[2]，在化学研究和科学发展中发挥了重要的作用。不仅如此，模型也是一种重要的学习工具，它可以帮助学生理解一些抽象的科学概念，掌握理论和解释现象。《美国国家科学教育标准》中的对模型的表述为：模型是与真实物体、单一事件或一类事物相对应的而且具有解释力的试探性体系或结
化学教与学 2016年6期2016-05-14
- 微合金钢价电子结构与力学性能关联的计算分析
计算了其主要组成晶胞的价电子结构，提出表征微合金钢宏观力学性能的新参量：等效共价电子密度和键能统计值，并给出了准确定义及实验验证，从原子成键角度建立微合金钢各组成晶胞价电子结构相关参数与其强塑性的本质关联.研究表明：微合金钢中马氏体组元为硬脆相，对微合金钢力学性能主要起强化作用；奥氏体组元为塑软相，对微合金钢力学性能主要起韧化作用，而微合金钢表现出的宏观力学性能是其各组元晶胞的价电子结构参数与晶胞含量共同决定的结果.等效共价电子密度是其强度的表征，等效共价
材料科学与工艺 2015年4期2015-11-17
- 材料科学基础课程晶体结构概念上现存误区的探讨
谨表达为：“根据晶胞的6个参数可以把14种空间点阵归纳为七大晶系”。相应习题为“已知某一晶体单胞的常数为a=b=c且α=β=γ=90°，试判断该晶体所属的晶系”时，典型的非严谨答案为：该晶体一定属于“立方晶系”。这种误区在本科教学阶段往往并不会直接造成即刻而显著的不良后果。但当学生进入深层次的学习和研究时，尤其在许多新材料及其相关结构的分析研究时常常会造成明显的困扰。1 晶体平移对称性的确认多数材料均具备一定的晶体结构。晶体被定义为结构基元三维长程有序排列
中国现代教育装备 2015年21期2015-10-15
- 备课札记晶体及其计算研究
形成的固体物质。晶胞是晶体的基本单位。晶体内部的微粒（包括原子、分子、离子）按照一定的规律排列，这样规律排列出的一个基本单位叫做晶胞，晶胞重复出现形成晶体，因此晶体才具有外形规则的特性。晶体结构的特点有两点：一是晶体内部的晶格点排列规律，形成晶胞。二是晶胞重复出现，形成晶体，因此晶体具有周期性。因此，利用数学模型作为工具，可以更好地理解晶体结构和计算晶体与微粒的量化关系。二、利用化学知识和数学基础进行计算晶体由相同的晶胞以几何方式堆砌而成，因此晶体的计算重
中学化学 2015年1期2015-07-13
- 焊接残余应力对矩形薄板力学性能影响
余应力在微观金属晶胞中的分布规律和外力在金属构件的分布受焊接残余应力的影响，也就不能从微观的角度来研究焊接残余应力对构件力学性能的影响。如果要从微观上来研究残余应力对构件力学性能的影响，就必须建立能反映真实微观结构的金属晶胞力学模型。因此，本研究参照金属晶胞结构，建立了金属多晶胞力学模型；利用该模型模拟了堆焊矩形薄板的焊接过程；得出了其残余应力的分布。并以此为基础，研究了残余应力对固有频率以及堆焊矩形薄板应力分布的影响。1 金属多晶胞力学模型1.1 模型的
电焊机 2015年8期2015-03-12
- 铁碳二元合金马氏体价电子结构及原子杂化状态的确定
-C-Mx-My晶胞中的空间价电子结构和平面价电子结构;应用原子杂化状态判定因子W确定常用合金元素Cr，Mn，Ti和Ni在二元合金马氏体Fe-C-Mx-My晶胞中的杂化状态,力求为铁碳合金的理论研究做出些许贡献.1 铁碳二元合金马氏体的结构模型当合金元素Mx和My溶入到马氏体中时,由于Mx和My的电负性与Fe原子比较接近而与C原子相差较大,且奥氏体向马氏体的转变属于非扩散型相变,因此合金元素Mx和My必然取代FeⅠ原子,形成Fe-C-Mx,Fe-C-My和
江苏科技大学学报(自然科学版) 2013年3期2013-11-19
- 浅谈二维晶胞的选取
200）浅谈二维晶胞的选取陈世明（扬中市新坝中学江苏扬中212200）晶体是高中化学竞赛的必考内容，其中晶胞的选择是一个难点。本文结合具体的实例讨论晶体二维结构中二维晶胞的选取方法。一、结构基元的选取和点阵点晶体是具有规则几何外形的固体。晶体宏观结构上的规则几何外形是晶体内部粒子（原子、分子或离子）在空间按规律周期性排列的反映。研究晶体微观结构可以将其分解为两个要素：一个是周期性重复的内容，即结构基元；另一个就是重复周期的大小与方向，通常用点阵来表示。可简
化学教与学 2013年8期2013-02-28