3.1.2晶胞 课件-2025-2026学年高二化学人教版选择性必修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 1 新课导入 晶体： 由大量微观粒子(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。 氯化钠晶体 铜晶体 金刚石结构 【思考与交流】这么多不同的晶体，如何描述其中原子的排列呢？ 找出晶体中最小的结构重复单元 晶胞 1、晶胞：描述晶体结构的基本单元。 铜晶胞 铜晶体结构 铜晶胞 点阵图：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。 堆积图：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。 是晶体中最小的结构重复单元 2、晶胞与晶体的关系 ②整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 ①常规的晶胞都是平行六面体。 无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。 并置：所有晶胞平行排列，取向相同。 ③所有晶胞的形状及其内部的原子 种类、个数及几何排列均完全相同。 平移重合 其边长不一定相等也不一定垂直 3、 判断晶胞的方法 （以铜晶胞为例） 8 个顶角相同 三套各2个平行面分别相同 三套各4根平行棱分别相同 平行六面体 8 个顶角相同 平行的面相同 平行的棱相同 思考：下图中的晶胞是指“大立方体”还是“小立方体”？为什么？ 不是晶胞 8个顶角不相同 不能平移重合 判断是不是晶胞的方法二：能否平移重合 4、 常见的晶胞类型 简单立方 体心立方 面心立方 8个顶角上有粒子 8个顶角上有粒子 6个面的面心上均有1个粒子 8个顶角上有粒子 体心有1个粒子 晶胞中粒子数目的计算 一个金属铜晶胞中平均含有几个铜原子？ 14 晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元，在它的上下左右前后无隙并置地排列着无数晶胞，而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列均完全相同的，所以晶胞中的很多原子都是被共用的。 均摊法：某个粒子若被n个晶胞所共用，则该粒子有1/n属于这个晶胞 顶角： 棱上： 面上： 体心： 1 8 1 4 1 2 1 铜晶胞 试着计算一个铜晶胞中含有几个铜原子 顶角位置： 面上位置： 金属铜的一个晶胞的原子数＝8× ＋ 6× ＝4 2 1 8 1 8× ＝1 8 1 6× ＝3 2 1 铜晶胞中铜原子在立方体中的位置： 【思考与讨论】(教材P74)下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I )、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? 2 Na 8× ＋1×1＝2 8 1 Zn 8× ＋1×1＝2 8 1 I2 ( 8× ＋6× ) 8 1 2 1 8× ＋6× ＋4×1＝8 8 1 2 1 金刚石 ×2 ＝8 4个 I2 分子 8个 I 原子 思考：所有的晶胞都是平行六面体吗？ 正六棱柱晶胞（六方晶胞） 晶胞不一定都是平行六面体 正三棱柱 三棱柱不是晶胞：不具有平移性，不能无隙并置。 但可作为一个重复单元来计算，用均摊法计算粒子数。 注意：正三棱柱不具有平移性，不能无隙并置，所以正三棱柱不是晶胞，但仍然可以用均摊法计算粒子数 若晶胞不是立方体，如何利用均摊法？ 正六棱柱晶胞 正六边形度数为120°，每个顶点6个晶胞共用 顶角： 侧棱： 上、下棱： 面上： 体心： 1 2 1 6 1 3 1 4 1 正三棱柱 4 1 12 1 顶点： 体心： 侧棱： 上下棱： 6 1 2 1 面上： 1 正三边形度数为60°， 每个顶点12个晶胞共用 注意三棱柱不是晶胞 归纳小结 平行六面体 正六棱柱晶胞（六方晶胞） 体心 面上 棱上 顶角 1/2 1/4 1/8 1 体心 面上 侧棱 顶角 上下棱 1 1/2 1/6 1/4 1/3 正三棱柱 体心 面上 侧棱 顶角 上下棱 1 1/2 1/12 1/4 1/6 下图所示是NaCl的晶胞，它含有几个钠离子和氯离子？ Na+ 个数： Cl- 个数： 8个顶角、6个面上 12个棱上、1个体心 8× ＋6× ＝4 2 1 8 1 12× ＋1 ＝4 4 1 晶胞中钠离子和氯离子的个数比是多少？ Na+ ：Cl- = 1:1 一个晶胞含4个NaCl 化学式为 NaCl （最简整数比） 一个晶胞含4个Na+和4个Cl- 晶体化学式的确定 晶体的化学式——粒子个数的最简整数比 确定晶体化学式的方法： 根据均摊法计算出1个晶胞中各微粒的个数，再取最简整数比。 (1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是 　。 CuCl Cu个数： Cl 个数： 4 Cu Cl 晶体化学式的确定 (2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷， 如图为其晶胞结构示意图，该陶瓷的化学式为　　　。  BN N个数： B个数： (3)某晶体结构模型如图。该晶体化学式是　　　　　。  CoTiO3 O 个数： Co 个数： Ti 个数： 1 B N 电负性：N＞B N 显负价，B 显正价 化学式：正价前，负价后 Co2+ 、Ti4+ 化学式：价态从低到高 (4)有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，它的化学式为（ ） A、Ti14C13 B、TiC C、Ti14C4 D、Ti4C3 A 晶体化学式的确定 提示：这是一个分子， 不是晶胞！ 注意：团簇分子与晶胞不同，是独立的分子，所有原子均为该分子所有。 所含微粒为其本身所有，不与其他分子共用,其化学式就是其分子式，应直接数出原子数。 $