3.1晶胞 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

1 第三章 第一节 《物质的聚集状态 与晶体的常识》 第2课时 晶胞 晶体结构测定 人教版 选择性必修2 前课回顾 晶体特性 自范性 各向异性 熔点固定 晶体和非晶体的差异 晶体内部微粒一定是周期性重复排列 在不同方向排列的规律不同 铜晶体 CaF2晶体 整块晶体是由大量微粒在空间周期性有序排列聚集而成的。 二﹑晶胞 1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元（晶体中的最小重复单元） 蜂巢与蜂室 铜晶体 铜晶胞 晶体可以看作是数量巨大的完全等同的晶胞“无隙并置”而成。晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻，然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。 晶胞堆积方式展示 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 2. 晶胞与晶体的关系 无数的晶胞无隙并置堆积成整块晶体。研究一个晶胞，就可以获知整块晶体的信息。 晶胞是8个顶角相同、三套各4根平行棱分别相同、三套各2个平行面分别相同的最小平行六面体。 3. 晶胞的结构特征 晶胞是8个顶角相同、三套各4根平行棱分别相同、三套各2个平行面分别相同的最小平行六面体。 3. 晶胞的结构特征 晶胞具有平移复原性。 CaTiO3晶胞 ZnS晶胞 铜晶胞 3.晶胞的结构特征 常规晶胞都是平行六面体 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUzMDA1MDUyMQ==&mid=2247489536&idx=2&sn=42b2e8364bb926f098feca7d180e1d4e&chksm=fa56e4b6cd216da05908233bb05fb26bb8ffe8297a5e1054e4c06559a030e2d8a3153a287a9b&scene=27 【练习1】判断下列4个图中结构，属于晶胞的是 √ 8个顶点不相同 3套各4根平行棱 不相同 3套各2个平行面 不相同 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 3.晶胞的结构特征 【练习2】下面是从NaCl晶体最小平行六面体，是否可以作为晶胞？ 8个顶点不相同 不能平移复原 判断是否是晶胞的方法二：能否平移复原 晶胞的判断 2 1 2 1 3 4 1 2 4 3 7 6 1 8 5 体心：1 面心：1/2 晶胞表面的原子为相邻晶胞所共用。 顶点：1/8 棱边：1/4 问3：铜晶胞有几个原子？ 铜晶胞 （完全占有） 4.晶胞的计算 顶角位置：8× ＝1 8 1 面上位置：6× ＝3 2 1 4.晶胞的计算-均摊法 晶胞的原子总数= 顶点数× +棱上数目× + 面上数目× + 体心数目×1 问4：下列晶胞中A和B原子各有多少个?你能写出化学式吗？ A B A原子数=1 B原子数 8× 　＝1 8 1 A原子 B原子 顶角 体心 计算晶胞中含有微粒数目的一般步骤： ①明确微粒在晶胞中的位置关系。 ②按照位置关系的平均占有数及同一位置的微粒数目进行计算。 4.晶胞的计算-均摊法 【练习2】如图是NaCl晶胞，数数Na+ 和 Cl-个数？ Cl- Na+ 8× 　＋ 6× ＝4 8 1 2 1 12× 　＋1 ＝4 4 1 Cl- 位于_______和_________ Na+位于_______和_________ 面心 顶角 体心 棱上 该晶胞中包含4个Na+和4个Cl- 步骤一：先明确微粒在晶胞中的位置关系 步骤二：采用均摊法计算 4.晶胞的计算-均摊法 晶胞不等于最小的平行六面体。 【练习3】下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、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 金刚石 原子数4*2=8个 8× 　＋ 1=2 8 1 8× 　＋ 6× ＝4 8 1 2 1 8× ＋1×1＝2 8 1 4.晶胞的计算-均摊法 金刚石晶体结构 晶胞示意图 8× 　＋ 6× +4=8 8 1 2 1 金刚石 体内四个球位于 交错的小正方体中心 金刚石 体内四个球位于 交错的小正方体中心 长度为体对角线的1/4 (8× + 6 × )×3 =12 【练习4】下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？ 二、晶胞 晶胞小结 ①明确微粒在晶胞中的位置关系。 ②基于位置采用均摊法进行计算。 计算晶胞中含有微粒数目--均摊法： 判断是否是晶胞的方法： ①顶点/平行面/平行棱是否完全相同 ②能否平移复原 顶角1/8 面1/2 棱1/4 内1 三、非长方体形的晶胞 六方柱体晶胞 不是，也有其他多面体，只要能无隙并置而充满整个空间都可以作为晶胞。但本书在无特别强调时，均指得平行六面体晶胞。 平行六面体晶胞 讨论1：所有晶体都是平行六面体无隙组合而成吗？ 讨论2：如图所示,六方柱体晶胞中所含微粒数目为多少? 三、非长方体形的晶胞 顶角1/6 面1/2 水平棱1/4 竖立棱1/3 俯视图 练习：某晶体的局部结构如图所示，晶体中A、B、C三种原子的数目之比为 A.3∶9∶4 B.1∶4∶2 C.2∶9∶4 D.3∶8∶5 √ 三、非长方体形的晶胞 注意三棱柱不是晶胞 顶角1/12 面1/2 水平棱1/4 竖立棱1/6 俯视图 归纳拓展 1.其他结构单元中粒子均摊情况举例 三、非长方体形的晶胞 2．下列有关晶胞的叙述，正确的是 A．所有晶体都是平行六面体无隙组合而成 B．晶胞排列时的取向一定相同 C．不同晶体中的晶胞大小和形状均相同 D．晶胞参数中3种夹角:α、β一定都是90° E．晶胞是晶体中最小的平行六面体 课堂练习 B 菱方晶胞 夹角:α、β、γ都不是90度 正确表述：晶胞是晶体结构中最小的重复单元 3．某小组同学用A、B两种小球搭建了几类晶体的晶胞模型，如图所示，有关说法不正确的是 A．甲不是晶胞 B．乙中每个B球周围有1个A球紧邻 C．丙的夹角不是直角，但仍可无隙堆积成晶体 D．丁中A和B个数比为：1:1 课堂练习 B 每个B球周围有_____个A球紧邻 8 59-3.科学家发现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 A.TiC B.Ti6C7 C.Ti14C13 D.Ti13C14 √ 易错提醒：团簇或纳米颗粒等聚集体，所含微粒为其本身所有，不与其他分子或颗粒共用。 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.76 提示:12×+3+2×=6。 晶胞类型 顶角 贡献 棱上贡献 面上贡献 内部 贡献 六棱柱 水平; 竖立 1 正三棱柱 水平; 竖立 1 $$