3.1.2晶胞 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 第三章 晶体结构与性质 第2课时 晶胞 学习目标 1.认识简单的晶胞，通过典型晶胞的学习，类推其他晶胞的分析方法。 2.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微粒个数和化学式。 3.知道X射线衍射实验是测定晶体结构的常用方法。 4.初步学习晶体密度计算的方法。 晶态二氧化硅 晶体中粒子在微观空间里呈现周期性 有序排列 【复习回顾】如何鉴别水晶与玻璃制品？ X射线衍射实验 铜晶体 CaF2晶体 金刚石晶体 苯晶体 要研究晶体的结构，应当如何入手呢？ 为了描述晶体在微观空间里原子的排列，无须画出千千万万个原子，只需在晶体微观空间里取出一个基本单元即可。 一、认识晶胞 1. 概念：描述晶体结构的基本单元 一、认识晶胞 铜晶体 一般来说,常规的晶胞都是平行六面体,整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 2. 结构 例如：地面铺砖 “无隙”是相邻晶胞之间没有任何间隙。 “并置”是所有晶胞都是平行排列的,取向相同。 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。 一、认识晶胞 无隙并置堆积 晶胞 晶体 共顶角共棱共面 各个晶胞的组成与结构应当完全等同 一、认识晶胞 思考与讨论1：右图是碘(I2)晶胞的示意图，如何理解，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。 无隙并置堆积 晶胞 晶体 共顶角共棱共面 体心立方 简单立方 面心立方 三种典型立方晶体结构 思考与讨论2：晶胞都是平行六面体吗？ 六棱柱（六方）晶胞 三棱柱晶胞 一、认识晶胞 9 例如：能计算出这个铜晶胞平均含有的铜原子数目吗？ 铜晶体 铜晶胞 思考与讨论3：同一晶体中的成千上万个晶胞的组成与结构完全等同。怎样判断一个晶胞的化学组成呢？ 二、确定晶胞微粒数目 1 2 4 3 7 6 8 5 1 2 2 1 3 4 1 体心：1 面心：1/2 顶点：1/8 棱边：1/4 二、确定晶胞微粒数目 11 立方晶胞 体心： 1 面心： 1/2 棱边： 1/4 顶点： 1/8 小结：确定晶胞微粒数目及晶体化学式 金属铜的一个晶胞的原子数=8× ＋6× ＝4 2 1 8 1 二、确定晶胞微粒数目 均摊法 思考与讨论3：书本P74（2） 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? 1＋8×1/8＝2 1＋8×1/8＝2 2×(6×1/2＋8×1/8)＝8 4＋6×1/2＋8×1/8＝8 二、确定晶胞微粒数目 ②六方晶胞中粒子的计算方法 顶角：1/6 上、下棱：1/4 侧棱：1/3 面上：1/2 内部：1 “均摊法”是计算每个晶胞平均拥有的粒子数目的常用方法。其基本理念是每个粒子被n个晶胞所共用，则该粒子有1/n属于这个晶胞。 ③正三棱柱晶胞中粒子的计算方法 顶点：1/12 侧棱：1/6 内部：1 上下棱：1/4 晶胞1 晶胞2 X：6/12=1/2 Y：6/4+3/6=2 Z：1 Mg：12/6+2/2=3 B:（在体内） 6 课堂练习5：计算下列晶胞中原子数目，确定化学式。 化学式：XY4Z2 化学式：MgB2 话筒是声电转换的换能器,在话筒中有一种材料的结构如图所示,它的主要成分是钛酸钡,根据晶胞的结构示意图,可知它的化学式是(　　) A.BaTi8O12 B.BaTi4O6 C.BaTi2O4 D.BaTiO3 D 三、利用均摊法确定晶胞化学式 衔接高考 （2021·山东真题） 4）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有__个XeF2分子 图中大球的个数为 ，小球的个数为 根据XeF2的原子个数比知大球是Xe原子，小球是F原子，该晶胞中有2个XeF2分子 该物质是气态团簇分子,题目中的图示应是该物质的一个完整的分子，不用均摊。 《金版》p59 《金版》p59 准晶是一种介于晶体和非晶体之间的固体。是一种特殊的聚集状态。 准晶具有完全有序的结构,然而又不具有晶体所应有的平移对称性,因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性。 探究——准晶： 银铝准晶体的原子模型 准晶具有独特的属性,坚硬又有弹性、非常平滑,而且与大多数金属不同的是其导电性、导热性很差,因此在日常生活中大有用武之地。 晶体的平面点阵只能有二、三、四、六重轴（重轴n=360/α，α为旋转角度）而准晶可以有五、八、十、十二重轴。 $$