第3章 第1节 第2课时 晶胞 晶体结构的测定-【新课程学案】2026-2027学年高中化学选择性必修第二册教师用书word（人教版）

第2课时　晶胞　晶体结构的测定

新知探究(一)——晶胞

 1.晶胞概念

描述晶体结构的基本单元。

2.晶胞的排列特点

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。

(1)“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙。

(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。

[微点拨]　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。

3.晶胞中微粒的计算方法——均摊法

均摊是指每个晶胞中平均拥有的粒子数目。若每个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子就有个粒子属于该晶胞。

(1)相关计算

平行六面体(立方体形)晶胞中微粒数目的计算方法如下:

①晶胞的顶角原子是8个晶胞共用;

②晶胞棱上的原子是4个晶胞共用;

③晶胞面上的原子是2个晶胞共用。

(2)示例分析

①铜晶胞

位于顶角上的铜原子为8个晶胞共用;位于面上的铜原子为2个晶胞共用。

因此晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是8×+6×=4。

②NaCl晶胞

Cl-位于顶角和面心,共有4个;Na+位于棱上和体心,共有4个。

　　[微思考]　由晶胞构成的晶体,其化学式是否表示一个分子中原子的数目?

提示:由晶胞构成的晶体,其化学式不表示一个分子中原子的数目,只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。

[题点多维训练]

1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)晶胞是晶体中最小的平行六面体 (×)

(2)不同晶体中晶胞的大小和形状都相同 (×)

(3)已知晶胞的组成也无法推知晶体的组成 (×)

(4)铜晶体中平均每个晶胞中含有14个铜原子 (×)

2.钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶胞结构示意图如图所示,它的化学式是              (　　)

A.BaTi8O12 B.BaTi4O5

C.BaTi2O4 D.BaTiO3

解析:选D　观察钛酸钡晶胞结构示意图可知,Ba在立方体的中心,完全属于该晶胞;Ti处于立方体的8个顶角,每个Ti原子有属于该晶胞;O处于立方体的12条棱的中点,每个O原子有属于该晶胞。即晶体中N(Ba)∶N(Ti)∶N(O)=1∶∶=1∶1∶3。

3.某晶体的结构单元如图所示(正三棱柱),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

解析:选B　该结构中含A原子个数为6×=,B原子个数为6×+3×=2,C原子个数为1,则A、B、C原子的个数比为∶2∶1=1∶4∶2。

4.根据下列四种晶体的晶胞示意图回答问题。

(1)根据图Ⅰ分析,铜晶胞平均含有的铜原子数是　　　　。 

(2)根据图Ⅱ分析,干冰晶胞平均含有的CO2分子数是　　　　。