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 晶胞和晶体结构的测定
铜晶体
氯化钠晶体
这么多不同的晶体,如何描述其中原子的排列呢?
晶体
一、晶胞
1.概念:描述晶体结构的_________。
2.常规的晶胞都是 体,
晶胞是8个顶角 ,三套4根平行棱分别 ,三套各两个平行平面分别相同的最小 体。
基本单元
平行六面
相同
相同
平行六面
●
●
●
●
●
●
●
●
一、晶胞
3.晶体与晶胞的关系
整块晶体可看作无数个晶胞“无隙并置”而成
形状
种类、个数
晶胞间无间隙,平行排列,取向相同
所有晶胞的_____及其内部的原子 及几何排列是完全相同的。
晶胞
晶体
不是晶胞
判断下列六面体是否是晶胞?
思考与讨论
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。
一、晶胞
【思考】1个铜晶胞含有几个铜原子呢?
●
铜晶胞含有4个铜原子。为什么不是14个?
●
一、晶胞
4.晶胞中粒子数目的计算
均摊法:某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子的 属于这个晶胞。
一、晶胞
1
体心:1
1
2
面心:1/2
2
1
3
4
棱边:1/4
1
2
4
3
7
6
8
5
顶点:1/8
4.晶胞中粒子个数的计算(重点)
一、晶胞
4.晶胞中粒子数目的计算(均摊法)
某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子的 属于这个晶胞
④顶点:由8个晶胞共同拥有,各晶胞各分享其1/8
③棱上:由4个晶胞共同拥有,各晶胞各分享其1/4
①体心:由1个晶胞拥有,该晶胞独自拥有该粒子
②面心:由2个晶胞共同拥有,各晶胞各分享其1/2
一、晶胞
金属铜的一个晶胞的原子数
=
8×
+ 6×
=4
钠晶胞
金属钠的一个晶胞的原子数
=
8×
+ 1
=2
一、晶胞
氯化钠晶胞如图所示,其中体积较小的为 (填“Na+”或“Cl-”,下同),体积较大的为 ,则该晶胞中含 个Na+和 个Cl-。
Na+
Cl-
Na+个数=
12×
+1=4
4
4
Cl-个数=
8×
+ 6×
=4
NaCl单晶
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.碘的一个晶胞的原子数=
4.金刚石的一个晶胞的原子数=
思考与讨论
课本P74 图3-11
非长方体晶胞中的粒子视具体情况而定
拓展提升
顶角:1/6
上、下棱:1/4
侧棱:1/3
面上:1/2
内部1
不
顶点:1/12
侧棱:1/6
内部:1
上下棱:1/4
①六方晶胞中粒子的计算方法
②正三棱柱晶胞中粒子的计算方法
晶体的化学式表示的是晶体(也可以说是晶胞)中各类原子或离子数目的最简整数比。
团簇分子或纳米颗粒与晶胞不同,这两类物质是独立的分子,所有原子均为该分子所有。与晶体中多个晶胞共用原子不相同。
二、晶体化学式的确定
Na+个数=
12×
+1=4
Cl-个数=
8×
+ 6×
=4
题型:计算晶胞原子个数→求化学式
A
B
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)
化学式:
AB
化学式:
AB
C
化学式:
ABC3
练习
1、图中X=__,Y=__, Z=__,D的化学式为 。
1
3
1
XY3Z
—X, —Y, —Z
2、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
二、晶体化学式的确定
二、晶体化学式的确定
3、下图为高温超导领域的一种化合物——钙钛矿晶体结构,该结构是具有代表性的最小重复单元。
1)在该物质的晶体中,每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子共有 个
2)该晶体结构单元中,氧、钛、钙离子的个数比是 。
6
3∶1∶1
Ti
O
Ca
O:12×1/4=3
Ti:8 ×1/8=1
Ca:1
三、晶体结构的测定
X射线衍射仪
X射线管
铅板
晶体
X射线衍