3.1.2晶胞、晶胞结构的测定-【名课堂精选】2022-2023学年高二化学同步精品课件（人教版2019选择性必修2）

第一节 物质的聚集状态和晶体的常识 第三章 晶体结构和性质 第二课时 晶胞、晶胞结构的测定 学习目标 1、了解晶体中粒子的空间排布存在周期明性，认识简单的晶胞，能计算简单晶胞中粒子的数目。 2、知道X射线衍射实验是测定晶体结构的常用方法。 怎样描述晶体中的微粒在空间的排列规律？ 氯化钠晶体结构 铜晶体结构 晶体：内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而构成的具有规则几何外形的固体。 金刚石结构 三、晶胞 1、概念 描述晶体结构的基本单元叫晶胞。 铜晶胞 铜晶体结构 晶胞是晶体中最小的结构重复单元。 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。 平行六面体 无隙并置 晶胞 平行六面体 8个顶角相同 3套各2个平行面分别相同 3套各4根平行棱分别相同 金刚石晶胞 CO2晶胞 NaCl晶胞 铜晶胞 Na＋ Cl－ 讨论：分析以下几种晶胞，总结平行六面体晶胞满足的条件： 课堂练习1：判断下列六面体是否是晶胞？ A图中的晶体结构满足 晶胞的特点，是晶胞。 B图中的晶体结构，不满足晶胞“8个顶角相同”的要求，无法进行“无隙并置”，不是晶胞。 C图中的晶体结构，不满足晶胞“三套各4根平行棱分别相同”的要求，无法进行“无隙并置”，不是晶胞。 D图中的晶体结构，不满足“三套各两个平行面分别相同”的要求，无法进行“无隙并置”，不是晶胞。 3、晶胞中粒子个数的计算—— 均摊法 讨论：我们能计算出这个铜晶胞平均含有的铜原子数目吗？ 每个顶点:1/8 每个面心:1/2 金属铜一个晶胞的铜原子数： 8×1/8+6×1/2=4 铜晶胞中含有8个顶点、6个面心 ①平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算(如下图) 体心：1 8个晶胞共用一个顶点：每个分摊1/8 4个晶胞共用一条棱边：每个分摊1/4 2个晶胞共用一个面棱：每个分摊1/2 面心：1/2 体心：1 棱边：1/4 顶点：1/8 课堂练习2：请计算出NaCl晶胞Na+和Cl-的个数。 Na+数＝12× +1 ＝4 1 4 1 8 Cl-数＝8× +6 × ＝4 1 2 Na+数: Cl-数=1:1 氯化钠的化学式为NaCl 一个晶胞含4个NaCl 应用：根据晶胞确定化学式。 思考与讨论： (1)晶胞有几套平行棱？有几套平行面？ (2)数一数，它们分别平均含有几个原子？ 晶胞有三套各4根平行棱，有3套各两个平行面 金属钠（Na） 金属锌（Zn） 碘（I2） 金刚石（C） 课堂练习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) A B 化学式： AB 化学式： AB2 C 化学式： ABC3 ②六方晶胞中粒子的计算方法 顶角：1/6 上、下棱：1/4 侧棱：1/3 面上：1/2 内部：1 “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1/n属于这个晶胞。 ③正三棱柱晶胞中粒子的计算方法 顶点：1/12 侧棱：1/6 内部：1 上下棱：1/4 晶胞1 晶胞2 X：6/12=1/2 Y：6/4+3/6=2 Z：1 Mg：12/6+2/2=3 B:（在体内） 6 课堂练习4：计算下列晶胞中原子数目，确定化学式。 化学式：X2ZY4 化学式：MgB2 课堂练习5：科学家发现了一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子。如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的化学式是（ ） A.Ti14C13 B.Ti4C4  C.TiC D.Ti13C14 A 特别注意：气态团簇分子和纳米小颗粒不采用无隙并置方式排列，故不能采用均摊法来确定化学式！ 准晶是一种介于晶体和非晶体之间的固体。是一种特殊的聚集状态。 准晶具有完全有序的结构,然而又不具有晶体所应有的平移对称性,因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性。 探究——准晶： 银铝准晶体的原子模型 准晶具有独特的属性,坚硬又有弹性、非常平滑,而且与大多数金属不同的是其导电性、导热性很差,因此在日常生活中大有用武之地。 晶体的平面点阵只能有二、三、四、六重轴（重轴n=360/α，α为旋转角度）而准晶可以有五、八、十、十二重轴。 课堂练习6：201