3.1.2物质的聚集状态与晶体的常识 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）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 三、晶胞 1、晶胞：描述晶体结构的基本单元 铜晶体 晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻，然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。 蜂巢与蜂室 铜晶胞 上 前 后 左 右 下 三、晶胞 观察思考 观察下列晶胞结构，体会晶胞的结构特点。 CaTiO3 ZnS I2 小结 晶胞的结构特点 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 晶胞 三、晶胞 1、晶胞：描述晶体结构的基本单元 2、特征：一般来说，晶胞通常是一个平行六面体 决定了一个晶胞的上、下、左、右、前、后都有与之完全相同的晶胞与其无隙并置。 无隙：指相邻的晶胞之间共用顶角、共用棱、共用面，没有任何间隙。 并置：指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。因此一个晶胞到另一个晶胞只需平移晶胞框架，无需任何转动。 三、晶胞——无隙并置 三、晶胞 例、铜晶体的一个晶胞中含有_____个铜原子 4 三、晶胞 练、某晶胞的结构如图所示，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 B 解析： A = 6 × 1/12 = 1/2 B = 3 × 1/6 ＋ 6 × 1/4 = 2 C = 1 × 1 = 1 三、晶胞 整理归纳 均摊法计算晶胞的组成 方法：某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于该晶胞 顶点 面心 棱边 体心 三、晶胞 整理归纳 均摊法计算晶胞的组成 顶点 棱边 面心 体心 立方体 1/8 1/4 1/2 1 三棱柱 六棱柱 1/12 水平1/4 竖1/6 1/6 水平1/4 竖1/3 1/2 1 1/2 1 三、晶胞 练、石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构(如图)，图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。碳原子数目与碳碳化学键数目之比为______。 2 : 3 2 3 三、晶胞 Na+ Cl− 例、(1)每个晶胞中平均有____个Na＋，____个个Cl−； (2)在NaCl晶体中，每个Na＋周围最近距离的Cl−有___个；每个Cl−周围最近距离的Na＋有___个。 (3)在NaCl晶体中，每个Na＋周围最近距离的Na＋有____个；每个Cl−周围最近距离的Cl−有____个。 (4)该晶胞中，若两个距离最近的Na＋核间距为a cm， 则晶体的密度ρ＝ _______ g·cm−3。 4 4 6 6 12 12 拓展：晶体的密度计算 ρ＝ ＝ Z · M abc · NA Z · M V · NA 晶体的密度 ρ：晶体的密度(一般是g·cm−3) Z：1个晶胞中化学式数目 M：化学式的摩尔质量(g·mol−1) V： 1个晶胞的体积(一般是cm3) NA：阿伏伽德罗常数(mol−1) abc：晶胞参数(一般是pm或nm) 单位换算：1cm＝107nm＝108Å＝1010pm 注意晶胞体积计算时的单位换算 拓展：晶体的密度计算 Na+ Cl－ (4)该晶胞中，若两个距离最近的Na＋核间距为a cm, 则晶体的密度ρ= ___g·cm−3 acm 晶胞的边长: 晶胞的体积: ρ = = Z · M abc · NA 4×58·5 2√2 a3 ×NA √2 a cm 2√2 a3 cm3 = 58·5√2 a3 · NA g·cm−3 2acm ρ＝ ＝ Z · M abc · NA Z · M V · NA 高考真题中的晶胞问题 (18∙国Ⅲ)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图，六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏伽德罗常数的值为NA，Zn的密度为_______g·cm−3(列出计算式)。 ρ = Z · M abc · NA 6×65 6× ×a2c×NA 3 4 √ = 高考真题中的晶胞问题 [2021湖南卷] 下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。 己知化合物中Ge和O的原子个数比为1:4，图中Z表示_____原子(填元素符号)，该化合物的化学式为____________。 O Mg2GeO4 8 4 16 顶点： 8 × 1/8 = 1 棱上： 4 × 1/4 = 1 面心： 6 × 1/2 = 3 体内： 3 × 1 = 3 高考真题中的晶胞问题 [2021湖南卷] 下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。 Mg2Ge