内容正文:
第三章 晶体结构与性质
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
第2课时 晶胞
三、晶胞
1.定义
描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。
2.晶体和晶胞的关系
一般来说,常规的晶胞都是平行六面体,整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
(1)“无隙”是相邻晶胞之间没有任何间隙。
(2)“并置”是所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
(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。
晶胞是晶体中最小的结构重复单元。
平行六面体
无隙并置
(1)晶胞是否全是平行六面体?
(2)由晶胞构成的晶体,其化学式是否表示一个分子中原子的数目?
思考与讨论
【提示】 (1)不一定,如有的晶胞呈六棱柱形。
(2)不表示,只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。
(1)晶胞一般是平行六面体,其三条边的长度不一定相等,也不一定互相垂直。晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定。
(2)整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成。每个晶胞上下左右前后无隙并置地排列着与其一样的无数晶胞,决定了晶胞的8个顶角、平行的面以及平行的棱完全相同。
3.晶胞的特点及晶胞中粒子个数的计算
①晶胞的特点
“均摊法”是计算每个晶胞平均拥有的粒子数目的常用方法。其基本理念是每个粒子被n个晶胞所共用,则该粒子有 属于这个晶胞。
②晶胞中粒子数目的计算——均摊法
(1)长方体(含正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算(如下图)
立方晶胞
1
2
4
3
7
6
8
5
1
2
2
1
3
4
1
体心:1
面心:1/2
顶点:1/8
棱边:1/4
体心:1
面心:1/2
顶点:1/8
棱边:1/4
均摊法:晶胞任意位置上的一个原子如果是被x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/x
晶胞对原子的占有率
1
2
4
3
7
6
8
5
1
2
2
1
3
4
1
体心:1
面心:1/2
顶点:1/8
棱边:1/4
氯化钠晶胞中所含的Na+、Cl-数
氯化钠晶胞如图所示,其中体积较小的为Na+离子(填“Na+”或“Cl-”,下同),体积较大的为Cl-离子,则晶胞中含4个Na+(提示:晶胞中心还有一个Na+)和4个Cl-。
金属铜的一个晶胞中,位于晶胞顶点的铜原子有 个,位于面心的铜原子有 个,金属铜晶胞中所含