内容正文:
物质的聚集状态
与晶体常识
第三章·第一节
库老师化学课堂
第二课时
晶胞
晶体结构的测定
1
物质 食盐 干冰 金刚石 石英
样品
结构
晶体是内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而构成的具有规则几何外形的固体。
自然界中,有很多不同的晶体,如何描述晶体中的微粒在空间的排列规律呢?
在晶体微观空间里取出一个基本重复单元不就行啦~。
PART 01
晶 胞
4
一维空间排列
最紧密排列
晶 胞
二维平面堆积方式
非紧密排列
最紧密排列
晶 胞
三维平面堆积方式
晶 胞
晶 胞
概念:晶胞是描述晶体结构的
晶胞
基本单元
晶 胞
晶胞的结构与类型
简单立方
晶胞的结构与类型
晶胞的结构与类型
简单立方
体心立方
面心立方
晶胞的结构与类型
晶胞的结构与类型
简单立方
体心立方
面心立方
难道所有的晶胞都是小方块嘛???
晶胞的结构与类型
六方晶胞
六方堆积
晶胞的结构与类型
六棱柱(六方)晶胞
三棱柱晶胞
晶胞的结构与类型
晶胞不一定都取平行六面体
晶胞的结构与类型
简单立方
体心立方
面心立方
六方堆积,三棱柱等
吖,瓦达西是我草率了呢~
晶胞不一定都取平行六面体
那么,咋判断一个“方疙瘩”是否是晶胞呢?
晶胞的结构与类型
晶胞的结构与类型
可以利用结构特点来判断
常规的晶胞都是 ,整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“ ”而成。(1)“无隙”:相邻晶胞之间没有任何 。(2)“并置”:所有晶胞都是 排列的,取向 。(3)所有晶胞的 及其内部的 、 及 (包括取向)是完全相同的。
平行六面体
无隙并置
间隙
平行
相同
形状
原子种类
个数
几何排列
平行
六面体
无隙并置
晶胞基本都是平行六面体
晶胞在晶体中“无隙并置”
晶胞的结构与类型
所以,下图中的晶胞是指”大立方体”呢?还是”小立方体”?为什么?
不是晶胞
晶胞具有相同的顶角、相同的平行面和相同的平行棱
晶胞的结构与类型
下图中的晶体结构满足晶胞的特点吗?
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。
A
B
C
D
晶胞的结构与类型
还不会?
试试“平移复原”法
判断晶胞的方法:平移复原法
晶胞
晶体
无隙并置
平移复原
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。
各晶胞之间无缝隙
平行排列,取向相同
各个晶胞完全等同(组成和几何空间),
且晶胞间共顶角、共棱、共面
另一种表述
无隙并置的结构特点:当把晶胞还原到晶体中去时,该晶胞周边的原子实际是与相邻晶胞共享的。
晶胞的结构与类型 注:
共 享 ??
简单立方晶胞含有几个原子?
8
铜晶胞含有几个铜原子呢?
14
晶胞中粒子数目的计算
晶胞中粒子数目的计算
8个晶胞共用一个粒子.
顶点原子为8个晶胞共享
顶点原子在晶胞中的份额为:
简单立方晶胞含有几个原子?
1
8
8×1/8=1
晶胞中粒子数目的计算
体心原子完全属于该晶胞
顶点原子在晶胞中的份额为:
8×1/8+1=2
晶胞中粒子数目的计算
1
2
4
3
7
6
8
5
1
2
2
1
3
4
1
体心:1
面心:
顶点:
棱边:
均摊法
8
1
4
1
2
1
晶胞中粒子数目的计算
平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的计算。①晶胞的顶角原子是 个晶胞共用;②晶胞棱上的原子是 个晶胞共用;③晶胞面上的原子是 个晶胞共用。④内部的粒子则完全属于该晶胞如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数为 。
一个晶胞中含有粒子总个数:
顶点数× + 棱边数× + 面心数× + 体心数
1
8
1
4
1
2
8
4
2
【即学即练2】
1.结合图示,钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为 2 、 2 、 8 、 8 。
钠、锌、碘、金刚石晶胞图
Na
金刚石
Zn
I2
钠、锌晶胞都是:8×1/8+1=2;
碘:(8