3.1.2晶胞与晶体结构的测定 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第一节　物质的聚集状态与晶体的常识 第2课时　晶胞与晶体结构的测定 第三章　晶体结构与性质 [学习目标] 1.认识简单晶胞的结构特征。 2.会进行各种典型的晶胞中粒子数目的计算和晶体化学式的确 定(重、难点)。 3.了解晶体结构的测定方法。 玻璃、沥青、松香、塑料、石蜡、橡胶 石英、云母、明矾、食盐、胆矾、味精、钻石、蔗糖、 常见的晶体： 常见的非晶体： 比较 晶体 非晶体 是否有自范性 有 无 是否均一 均一 不均一 是否有固定的熔沸点 有 无 是否具有各向异性 有 无 是否发生X射线衍射 能 不能 复习 1.晶体：内部粒子（原子、分子或离子）在三维空间里呈周期性有序排列而构成的具有规则几何外形的固体。如食盐、水晶、碘等。 引入新课 如何描述晶体在微观空间里原子的排列？ 在晶体微观空间里取出一个基本单元——晶胞 氯化钠晶体 碘晶体结构 铜晶体 一、晶胞 1.概念：描述晶体结构的基本单元。 2.晶胞与晶体的关系 金刚石晶体结构 金刚石晶胞 常规的晶胞都是平行六面体，整块晶体是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成的。 晶胞的特征： (1)“无隙”：相邻晶胞之间没有任何间隙。 (2)“并置”：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(包括取向)是完全相同的。 晶胞是晶体中最小的结构重复单元。 堆积图特点： 能展示粒子的相对大小，晶胞对粒子的占有率，粒子与粒子的堆积接触和空隙。 点阵图特点： 能清晰展示粒子在晶胞中的相对位置，有利于分析点、线、面、角的关系。 两种晶胞图 一般来说，晶胞都是平行六面体(其边长不一定相等也不一定垂直)。通过上、下、左、右、前、后的平移能与下一个晶胞完全重合。晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定。 晶胞不一定都取平行六面体 中学要求掌握平行六面体晶胞 类型一：简单立方晶胞 晶胞示意图 结构特点 仅在平行六面的8个顶角上有粒子 类型二：面心立方晶胞 晶胞示意图 结构特点 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 类型三：体心立方晶胞 晶胞示意图 结构特点 除8个顶角上有粒子外 平行六面体的体心有1个粒子 【思考】晶胞都是平行六面体吗？ 六棱柱（六方）晶胞 三棱柱晶胞 一、晶胞 如何判断一个结构是否是晶胞呢？ 金刚石晶胞 CO2晶胞 NaCl晶胞 铜晶胞 Na＋ Cl－ 讨论：分析以下几种晶胞，总结平行六面体晶胞满足的条件： 一、晶胞 8个顶角相同 x z y 三套各4根平行棱分别相同 x z y 三套各两个平行面分别相同 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。 如何判断一个结构是否是晶胞呢？ 判断下列4个图中结构，属于晶胞的是（ ） A 课堂检测 3.晶胞中粒子数目的计算(均摊法) (1)铜晶胞 ①位于顶角的铜原子 完全属于某一晶胞的铜原子数： 1 2 4 3 7 6 8 5 8个晶胞共用 ②位于面心的铜原子 1 2 2个晶胞共用 8× + 6×＝4 一、晶胞 一个铜晶胞含有几个铜原子？ 14？ 均摊法确定晶胞中粒子的个数 若晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用，则该粒子有 属于这个晶胞。 一、晶胞 晶胞 1 2 4 3 7 6 8 5 1 2 2 1 3 4 1 体内：1 面心：1/2 顶点：1/8 棱边： 3.晶胞中粒子数目的计算 平行六面体 1/4 3.晶胞中粒子数目的计算(均摊法) (2) NaCl晶胞 ①Cl－位于顶角和面心，共有4个 ②Na＋位于棱上和体心，共有4个 Cl－ Na＋ Cl－ Cl－：8× + 6×＝4 Na＋：12× + 1＝4 一、晶胞 应用体验 .如图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图。 平均含有的原子数为钠____个；锌___个；碘___个；金刚石___个。 2 2 8 8 一、晶胞 ②六方晶胞中粒子的计算方法 顶角： 上、下棱： 侧棱： 面上： 内部1 ③正三棱柱晶胞中粒子的计算方法 顶点： 侧棱： 内部：1 上下棱： 立方晶胞 体心： 1 面心： 1/2 棱边： 1/4 顶点： 1/8 3.晶胞中粒子数目的计算 平行六面体 一、晶胞 均摊法确定晶胞中粒子的个数 若晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用，则该粒子有 属于这个晶胞。 晶胞 正六棱柱晶胞中粒子数目的计算 示意图 位置 顶角 面上 棱上 内部 侧棱 上下棱 共用该微粒的晶胞数 每个晶胞分摊的微粒数 6 2 3 4 1 1 6 1 2 1 3 1 4 1 正六边形度数为120°，每个顶点6个晶胞共用 2.晶胞中粒子数目的计算 六棱柱 3晶胞中粒子数目的计