内容正文:
《2021-2022学年高二化学同步精品学案(新人教版选择性必修2)》
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.概念:描述晶体结构的 。
2.晶胞与晶体的关系
常规的晶胞都是 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”是指相邻晶胞之间 。
(2)“并置”是指所有晶胞都是 排列的,取向 。
(3)所有晶胞的 及其内部的原子 及几何排列(包括取向)是完全相同的。
【思考与讨论】平行六面体晶胞中,它有 个顶角,三套各 根平行棱,三套各 个平行面。
3.晶胞中原子的数目
(1)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献(以平行六面体为例):若晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用,则该粒子有属于这个晶胞。
A B C D
①晶胞顶角上的原子为_____个晶胞共用的,该晶胞占有_____,如图 ;
②晶胞棱上的原子为_____个晶胞共用的,该晶胞占有_____,如图 ;
③晶胞面上的原子为_____个晶胞共用的,该晶胞占有_____,如图 ;
④晶胞内部的原子为_____个晶胞单独所有的,该晶胞占有_____,如图 。
(2)均摊法计算晶胞中原子的数目
铜晶胞
NaCl晶胞
晶胞
晶胞切面图
原子位置
铜原子位于 和 。
①Cl-位于 和 。
②Na+位于 和 。
晶胞中原子数目
【理解应用】下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图,数一数,它们分别平均含几个原子?
(1)钠________个;(2)锌________个;(3)碘________个;(4)金刚石________个。
【拓展延伸】非平行六面体晶胞中粒子数的计算
位置
晶胞
顶角
棱上
面上
体内
上、下底面棱:_____
侧棱:_____
1
上、下底面棱:_____
侧棱:_____
1
【预习检验】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)晶胞是晶体的最小的结构重复单元( )
(2)不同的晶体中,晶胞的大小和形状都相同( )
(3)晶胞中任何一个粒子都属于该晶胞( )
(4)已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 ( )
2. 现有四种晶体,其构成粒子排列方式如图所示,其中化学式不属于AB型的是( )
A B C D
3.某晶体的部分结构为正三棱柱(如图所示),这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是( )
A.3∶9∶4 B.1∶4∶2 C.2∶9∶4 D.3∶8∶4
4.由硼和镁两种元素组成的化合物可为超导材料,下图为该化合物的晶胞结构示意图,镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为( )
A.Mg5B12 B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B2
5.某晶体晶胞结构如图所示,X()位于立方体的顶点,Y()位于立方体的中心,试分析:
(1)晶体中每个Y同时吸引着 个X,每个X同时吸引着 个Y,该晶体的化学式为 。
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有 个。
(3)晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角∠XYX= (填角的度数)。
6.晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,如图(1、2)为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为;C为。则D原子的坐标参数为________。
7.如下图,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列。
(1)请将其中代表Na+的圆圈涂黑(不必考虑体积大小),以完成NaCl晶体结构示意图。
(2)每个Na+相邻最近且距离相等的Cl-有____个,每个Cl- 相邻最近且距离相等的Na+有___个;
(3)每个Na+相邻最近且距离相等的Na+有____个,每个Cl-相邻最近且距离相等的Cl-有___个