3.1.2 晶体常识-【化学一起课件】高中化学选择性必修2同步课件PPT（人教版2019）

THE AGGREGATION STATE OF MATTER 第一节第2课时 第三章 晶体结构与性质 1 学习目标 LEARNING OBJECTIVES 了解晶体中微粒的空间排布存在周期性。 认识简单的晶胞，能计算简单晶胞中粒子的数目。 【思考交流】 问题1：晶体和非晶体的本质区别是什么？区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是什么？ 【复习回顾】 X射线衍射是区分晶体和非晶体最可靠的科学方法 晶体微观结构中的原子在三维空间呈周期性有序排列 非晶体微观结构中原子排列相对无序 晶体常识 【复习回顾】 【思考交流】 问题2：晶体和非晶体在宏观性质上有哪些不同的表现？ 晶体特性 熔点固定 自范性 各向异性 晶体内部微粒是周期性重复排列 在不同方向排列的规律不同 晶体常识 【任务1】认识晶胞 铜晶体，CaF2晶体，金刚石的微观结构示意图 整块晶体是由大量微粒在空间周期性重复排列聚集而成的，因此，在描述晶体结构时，无需画出结构中的每个原子，只需在晶体微观结构里取出一个基本单元即可。 晶体常识 【任务1】认识晶胞 晶胞 描述晶体结构的基本单元叫晶胞，晶胞是晶体中最小的结构重复单元。 铜晶体 铜晶胞 晶体常识 【任务1】认识晶胞 晶胞 晶胞和晶体的关系： 一般来说，晶胞都是平行六面体。晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 ①“无隙”指相邻晶胞之间无任何间隙。 ②“并置”指所有晶胞平行排列的，取向相同。 ③ 所有晶胞的形状及内部的原子种类、个数及几何排列完全相同。 晶体常识 【任务1】认识晶胞 ①“无隙”指相邻晶胞之间无任何间隙。 平行六面体 无隙并置 晶体常识 【任务1】认识晶胞 ②“并置”指所有晶胞平行排列的，取向相同。 ③ 所有晶胞的形状及内部的原子种类、个数及几何排列完全相同。 晶胞 将任意晶胞沿着晶胞的周期性排列方向移动到相邻或其他晶胞时，能够完全重合，过程中无须转动或改变方向 晶胞 晶体 平行排列，取向相同 晶体常识 铜晶胞 CaTiO3晶胞 ZnS晶胞 【任务1】认识晶胞 【思考交流】 问题3：晶胞有哪些特点？ 晶胞 平行六面体 8个顶点 6个面 12条棱 晶体常识 【任务1】认识晶胞 6个面（三套平行面分别相同） x z y x z y x z y 晶体常识 【任务1】认识晶胞 12条棱 x z y x z y x z y 晶体常识 【任务1】认识晶胞 【思考交流】 问题4：判断下列4个图中的结构是否可作为晶胞？ √ × × × 判断是否是晶胞的方法一：顶点/平行面/平行棱是否完全相同 晶体常识 【任务1】认识晶胞 【思考交流】 问题5：下面是从NaCl晶体结构得到的最小平行六面体，是否可以作为晶胞？ 判断是否是晶胞的方法二：能否平移复原 不能平移复原 NaCl晶体结构示意图 晶体常识 【任务2】计算简单晶胞中的粒子数目 【思考交流】 问题6：一个铜晶胞中有几个铜原子？ 14个：每个顶点一个，共8个；每个面一个，共6个。 顶点及面上的原子并不完全属于该晶胞。 晶体常识 【任务2】计算简单晶胞中的粒子数目 1 2 5 6 8 4 7 3 顶点的原子被8个晶胞共用 一个顶点的原子只有1/8属于该晶胞 1 2 面上的原子被2个晶胞共用 一个面上的原子只有1/2属于该晶胞 晶体常识 【任务2】计算简单晶胞中的粒子数目 2 3 4 1 棱上的原子被4个晶胞共用 一条棱上的原子只有1/4属于该晶胞 1 内部的原子完全属于该晶胞 晶体常识 【任务2】计算简单晶胞中的粒子数目 【思考交流】 问题6：一个铜晶胞中由几个铜原子？ 顶点： 8× 8 1 =1 面上： 6× 2 1 =3 铜晶胞示意图 一个铜晶胞中有4个铜原子 确定晶胞中微粒个数时，一定要先明确微粒在晶胞中的位置！！！ 晶体常识 【任务2】计算简单晶胞中的粒子数目 【思考交流】 问题7：图中所示是NaCl的晶胞，它含有几个钠离子和氯离子？晶胞中钠离子和氯离子的个数比是多少？ NaCl晶体结构示意图 Na+ CI- Na+ Cl－ 位置 微粒个数 Na+和Cl－个数比 12× ＝3 4 1 8× ＝1 8 1 6× ＝3 2 1 棱上 体心 1 顶点 面心 4 4 1：1 晶体常识 【阶段小结】 平行六面体晶胞中粒子数的计算方法：均摊法 确定晶胞中微粒个数时，一定要先明确微粒在晶胞中的位置！！！ 晶体常识 【任务2】计算简单晶胞中的粒子数目 【思考交流】 问题7：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有几个原子? Na Zn I2 金刚石 晶体常识 【任务2】计算简单晶胞中的粒子数目 8× ＋1×1＝2 8 1 2×（8× ＋6× )＝8 8