3.1.2晶胞 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

第三章 晶体结构与性质 第一节　物质的聚集状态与晶体的常识 晶胞 1 【讨论1】怎样描述晶体中的微粒在空间的排列规律？ 氯化钠晶体结构 铜晶体结构 金刚石结构 一、晶胞和晶体 晶胞：描述晶体结构的最小重复单元 铜晶胞 常规晶胞都是“平行六面体” 一、晶胞和晶体 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。 【讨论2】 思考晶体和晶胞有什么关系呢？ ①“无隙”是相邻晶胞之间没有任何间隙。 ②“并置”是所有晶胞都是平行排列的,取向相同 ③所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。 一、晶胞和晶体 4 一、晶胞和晶体 注意：一个晶胞到另一个晶胞，一定只需平移，不需转动。如果需要转动等，则一定不是晶胞，只能叫一个结构单元。 5 【思考】下列平行六面体是晶胞吗？ 二、晶胞的结构特点 平行六面体晶胞满足的条件1：8个顶角相同 6 【思考】下列平行六面体是晶胞吗？ 二、晶胞的结构特点 平行六面体晶胞满足的条件2：3组各4根平行棱分别相同 7 【思考】下列平行六面体是晶胞吗？ 二、晶胞的结构特点 平行六面体晶胞满足的条件3：3组各2个平行面分别相同 8 二、晶胞的结构特点 【讨论3】从顶点、棱、面三个方面，分析以下几种晶胞，总结平行六面体晶胞满足的条件。 金刚石晶胞 CO2晶胞 NaCl晶胞 铜晶胞 条件1：8个顶角相同 条件2：3组各4根平行棱分别相同 条件3：3组各2个平行面分别相同 【讨论4】 铜晶胞中有几个铜原子？ 三、晶胞中原子的计算 ①位于顶角的铜原子 完全属于某一晶胞的铜原子数： 1 2 4 3 7 6 8 5 8个晶胞共用 ②位于面心的铜原子 1 2 2个晶胞共用 8× + 6×＝4 10 2 1 3 4 1 体心：1 1 2 面心：1/2 棱边：1/4 1 2 4 3 7 6 8 5 顶点：1/8 “均摊法”：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。 三、晶胞中原子的计算 【讨论5】 氯化钠晶胞中有几个钠离子、几个氯离子？ Cl- : 8× + 6×＝4 Na+ : 12× + 1＝4 Na+数: Cl-数=1:1 氯化钠的化学式为NaCl 三、晶胞中原子的计算 12 【练习1】 通过计算分析出该晶体的化学式 三、晶胞中原子的计算 13 【练习2】 数一数下列晶胞中原子的数目。 中间Zn的位置？ 三、晶胞中原子的计算 金属钠 金属锌 14 【练习2】 数一数下列晶胞中原子的数目。 碘单质 三、晶胞中原子的计算 15 【练习2】 数一数下列晶胞中原子的数目。 金刚石 三、晶胞中原子的计算 16 【变式1】 数一数下列晶胞中原子的数目。 晶胞 Mg：12/6+2/2=3 B: 6 （在体内） 三、晶胞中原子的计算 17 18 【变式2】 该晶体中每个钛离子周围距离最近的钛离子有几个？ 三、晶胞中原子的计算 19 【变式3】 该晶胞中铜离子的电荷数？ 三、晶胞中原子的计算 20 四、晶体密度的计算 这是氯化钠晶胞，已知Cl-核间距为 a cm，NaCl的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数的值，那么，NaCl晶体的密度是多少？ 21 V为晶胞的体积，其单位为cm3，ρ为晶体的密度，其单位为g·cm－3。 四、晶体密度的计算 22 【练习】氯化铯的晶胞结构如图，Cs＋核间距为a cm，氯化铯的相对分子质量为Mr，NA为阿伏加德罗常数的值，则氯化铯晶体的密度是？ 四、晶体密度的计算 23 2020·天津，13(2)节选：CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗 常数的值为NA，则CoO晶体的密度为___________ g·cm－3。 高考链接 24 五、晶胞的测定 X-射线衍射仪 【讨论6】如何确定晶体中的晶胞结构以及原子的位置等信息？ 测定过程：当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。 25 五、晶胞的测定 衍射图 计算获得 晶胞形状和大小 分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型 原子在晶胞里的数目和位置 结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系 ②X射线衍射实验获得分子信息 根据原子坐标，可以计算原子间的距离，判断哪些原子之间存在化学键,确定键长和键角，得出分子的空间结构。 小结 eq \f(3,a3NA)×1023 $