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 3.1.2 晶胞 学习目标 1.认识物质的聚集状态会影响物质的性质,通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料,培养变化观念与平衡思想的核心素养。 2.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性,认识简单的晶胞,培养证据推理与模型认知的核心素养。 3.知道晶体X射线衍射实验是测定物质结构的基本方法和实验手段,培养科学探究与创新意识的核心素养。 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。 这么多不同的晶体，如何描述其中原子的排列呢？ 铜晶体 碘晶体结构 氯化钠晶体 金刚石晶体结构 情景引入 蜂巢与蜂室 铜晶体 铜晶胞 三、晶胞 1.定义：描述晶体结构的基本单元。 平行六面体 无隙并置 2、晶胞的特征： （1）晶胞一般是平行六面体， （2）整块晶体可看作数量巨大的晶胞“无隙并置”而成（晶胞间无间隙，平行排列，取向相同） 铜晶体 铜晶胞 金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图 晶胞是无形的，是人为划定的。 体心立方 简单立方 面心立方 3、三种典型立方晶体结构 【思考】晶胞都是平行六面体吗？ 六棱柱（六方）晶胞 三棱柱晶胞 【思考】1个铜晶胞含有几个铜原子呢？ ● ● Cu：8×1/8+6×1/2= 4 铜晶胞含有4个铜原子，为什么不是14个？ 1 内部：1 1 2 面上：1/2 2 1 3 4 棱边：1/4 1 2 4 3 7 6 8 5 顶角：1/8 4.晶胞中原子个数的计算（重点） 4.晶胞中原子个数的计算 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 ——均摊法 （1）长方体（或正方体）晶胞 位置 顶角 棱上 面上 内部 份额 1/8 1/4 1/2 1 （1）长方体（或正方体）晶胞 Cl- Na+ 氯化钠晶胞 氯化钠晶胞中钠离子与氯离子个数比为： 1:1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为 ；乙晶体的化学式为 ；丙晶体的化学式为______；丁晶体可能的化学式为______。 1：1 C2D EF XY3Z 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? 钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2； 碘：(8×1/8+6×1/2)×2=8； 金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。 【探究】 Na 金刚石 Zn I2 金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。 （2）六棱柱（六方）晶胞 位置 顶角 水平棱 竖直棱 面上 内部 份额 1/6 1/4 1/3 1/2 1 例2、2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为（ ） A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2 Mg原子的数目：12×1/6+2×1/2=3 B原子的数目：6 故化学式可表示为：MgB2 B （3）三棱柱晶胞 位置 顶角 水平棱 竖直棱 面上 内部 份额 1/12 1/4 1/6 1/2 1 如图所示的晶体中，A、B、C三种粒子数之比是： 。 1:4:2 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 A.Ti14C13 B.Ti4C4  C.TiC D.Ti13C14 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！ A 【例3】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（ ） 【例4】下图是石墨晶体的层面结构图，层面上每个正六边形平均拥有的共价键数和碳原子数是分别（ ） A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2 D 1、钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在