3.1.2 晶胞 课件 2023-2024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 晶胞 复习回顾 晶体不同于非晶体的特点有哪些？ 形成这些特性的微观原因是什么？ 晶体特性 自范性 各向异性 熔点固定 晶体的构成微粒呈周期性的有序排列 晶态二氧化硅 非晶态二氧化硅 观察如下晶体的微观结构模型，体会微粒的空间排列特点 观察·思考 铜晶体 CaF2晶体 金刚石晶体 苯晶体 宏观可见的整块晶体是由大量微粒聚集而成的。 晶体的构成微粒在空间周期性重复排列，呈现高度对称性。 要研究晶体的结构，应当如何入手呢？ 是否需要研究构成晶体的所有部分？ 要研究晶体的结构，应当如何入手呢？ 可否作为一个基本重复单元？ 晶体 非晶体 化学微粒 周期性 有序排列 相对无序排列 基本重复单元 选取 具有一定形状和大小，能表征晶体所含的微粒及微粒在空间的周期性有序排列特点。 4 一、晶胞 1.定义： 描述晶体结构的基本单元 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。 晶胞是晶体中最小的结构重复单元。 平行六面体 无隙并置 晶胞 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。 观察：一个六面体（长方体或正方体）中一共有_____ 个面？_____条棱？_____个顶点？ 7 (1)晶胞一般是平行六面体，其三条边的长度不一定相等，也不一定互相垂直。晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定。 (2)整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成。每个晶胞上下左右前后无隙并置地排列着与其一样的无数晶胞，决定了晶胞的8个顶角、平行的面以及平行的棱完全相同。 3.晶胞的特点 (1)晶胞是否全是平行六面体？ (2)由晶胞构成的晶体，其化学式是否表示一个分子中原子的数目？ (1)不一定，如有的晶胞呈六棱柱形。 【思考与讨论】 六棱柱（六方）晶胞 三棱柱晶胞 (2)不表示，一般地，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。 我们能计算出这个铜晶胞平均含有的铜原子数目吗？ 铜晶体 铜晶胞 【思考与讨论】 “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。 4.晶胞中粒子数目的计算—均摊法 (1)长方体(含正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算 晶胞顶角原子为8个晶胞共用，每个晶胞占 1/8 晶胞棱上原子为4个晶胞共用，每个晶胞占 1/4 晶胞面上原子为2个晶胞共用，每个晶胞占 1/2 晶胞内部的原子为1个晶胞独自占有，即为 1 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 晶胞中原子个数的计算 12 氯化钠晶胞中所含的Na+、Cl-数 氯化钠晶胞如图所示,其中体积较小的为Na+离子,体积较大的为Cl-离子,则晶胞中含4个Na+(提示:晶胞中心还有一个Na+)和4个Cl-。 金属铜的一个晶胞中，位于晶胞顶点的铜原子有 个，位于面心的铜原子有 个，金属铜晶胞中所含的铜原子数平均为 。 8 6 练习：金属铜晶胞中原子个数的计算 金属钠（Na） 金属锌（Zn） 碘（I2） 金刚石（C） (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3套平行棱，有3套平行面 【课堂练习】 15 A B 1.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 晶胞晶体化学式的确定 2.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： A2B BA2 A B 化学式： 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） AB B 化学式： A 4.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） C ABC3 常见的晶胞 简单立方 体心立方 面心立方 类型 简单立方 体心立方 面心立方 结构特点 在平面六面体的8个顶角上有粒子 除8个顶角上有粒子外，平行六面体的体心上还有1个粒子 除8个顶角上有粒子外，平行六面体的6个面的面心上均有1个粒子 一个晶胞的原子数 1 2 4 晶胞类型 顶角贡献 棱