3.1.2晶胞 晶体结构的测定（好课精讲）-2022-2023学年高二化学课件精讲及好题精练（人教版2019选择性必修2）

2019人教版选择性必修二 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 第二课时 晶胞 晶体结构的测定 核心素养发展目标 1.认识简单的晶胞。 2.通过典型晶胞的学习，类推其他晶胞的分析方法。 3.学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法)，能根据晶胞的结构确定晶体的化学式。 怎样描述晶体中的微粒在空间的排列规律？ 晶体是由内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性重复排列而构成的具有规则几何外形的固体。 晶胞 晶胞 ②整块晶体可看作数量巨大的晶胞“无隙并置”而成 ①常规的晶胞一般是平行六面体 “无隙”：相邻晶胞之间没有任何间隙。 “并置”：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。　　 正方体 或 长方体 晶胞的特征： 晶胞 铜晶体 铜晶胞 晶胞 描述晶体结构的基本单元叫做晶胞 我们能计算出这个铜晶胞平均含有的铜原子数目吗？ 晶胞是8个顶角相同、三套各4根平行棱分别相同、三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体。 6 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 晶胞 7 立方晶胞 体心： 1 面心： 1/2 棱边： 1/4 顶点： 1/8 小结：晶胞对质点的占有率 晶胞 8 金属铜的一个晶胞的原子数=8× ＋6× ＝4 2 1 8 1 晶胞 9 “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。 均摊法 1．长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算 均摊法：若某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子的1/n属于该晶胞 2.正六棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算 均摊法 均摊法：若某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子的1/n属于该晶胞 3.正三棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算 均摊法 常见的立方晶胞中原子数的计算 简单立方 体心立方 面心立方 8× ＝1 8 1 8× ＋1＝2 8 1 8× ＋6× ＝4 2 1 8 1 三维技术分析晶胞结构 Cl- Na+ 氯化钠晶胞 =1:1 1. 计算一个NaCl晶胞中含多少Na+和Cl-？ Na+：Cl- 8× ＋6× ＝4 2 1 8 1 12× ＋ 1 ＝4 4 1 离子晶体化学式只表示每个晶胞或晶体中各类粒子的最简整数比 思考与讨论 立方晶胞 ①Cl－位于 和 ，共有 个 ②Na＋位于 和 ，共有 个 顶点 面心 4 棱边 体心 4 1.金属钠的一个晶胞的原子数= 2.金属锌的一个晶胞的原子数= 3.I2的一个晶胞的分子数= 4.金刚石的一个晶胞的原子数= 2.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？ 8× ＋6× ＝4 2 1 8 1 面心立方 体心立方 →原子数为8 思考与讨论 晶胞中，E点位于体心， C、D、B点位于面心，A点位于顶点 思考与讨论 1.金属钠的一个晶胞的原子数= 2.金属锌的一个晶胞的原子数= 3.I2的一个晶胞的分子数= 4.金刚石的一个晶胞的原子数= 2.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？ 8× ＋6× ＝4 2 1 8 1 面心立方 体心立方 8个顶点 →原子数为8 个体心 个面心 ？ 4 6 8× +6× +4=8 2 1 8 1 金刚石晶胞 思考与讨论 几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目 A.NaCl(含4个Na+,4个Cl-) B.干冰(含4个CO2) C.CaF2(含4个Ca2+,8个F-) D.金刚石(含8个C) E.体心立方(含2个原子) F.面心立方(含4个原子) NaCl 干冰 CaF2 金刚石 体心立方 面心立方 当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，在记录仪上形成衍射图谱。人们对衍射图的数据进行处理，即可获得晶体结构的有关信息。 X射线管 铅板 晶体样品 记录仪 晶体结构的测定——X射线衍射实验 衍射方向 衍射强度 X射线管 铅板 晶体 晶体能产生分立的斑点 1. 衍射方向 ——晶胞的形状、大小与取向 非晶体衍射图谱 数据处理 晶体的周期性结构 晶体结构的测定——X射线衍射实验 15 20 25 30 35 2θ/° 晶体能产生明锐的衍射峰 2. 衍射强度 ——原子的种类与位置 晶态SiO2 非晶态SiO2 由X射线衍射实验的结果