高中化学晶体结构与性质 第1节 物质的聚集状态与晶体的常识(第2课时)课件 新人教版选择性必修2

成；在B中F－数目为1，Ca2＋数目为4×
1 8
＝
1 2
，符合CaF2的组成，B项正
确；在C中F－数目为8×
1 8
＝1，Ca2＋数目Ca2＋)∶N(F－)＝1∶1，不符合CaF2的组成，D项错误。
2．下图是某晶体的晶胞，其中X粒子位于此晶胞的中心，Y粒子位
于8个顶点，该晶体中X和Y的个数比是
( A)
A．1∶1
B．1∶2
C．1∶4
D．1∶8
解析：X粒子属于晶胞独立拥有，而每个Y粒子则为8个晶胞共用， 所以每个晶胞拥有Y粒子的个数为 18×8＝1，故A项正确。
3．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，根据晶体的结构示意图可知它的化学式是
( D)
A．BaTi8O12 C．BaTi2O4
B．BaTi4O6 D．BaTiO3
解析：仔细观察钛酸钡晶胞的结构示意图可知：Ba在立方体的体 心，完全属于该晶胞；Ti处于立方体的8个顶点，O处于立方体的12条棱 的中点，故晶体中Ba、Ti、O三种原子的个数比为1∶(8×18)∶(12×14)＝ 1∶1∶3。
4．对于某晶胞(如图所示)的描述错误的是
( C)
A．该晶胞是所在晶体内最小的平行六面体
B．该晶胞的每个顶点上和每个面的面心上都各有一个原子
C．平均每个晶胞中有14个原子
D．平均每个晶胞中有4个原子
解析：在该晶胞顶点和六个面的面心处都有一个原子，平均每个晶 胞中含有的原子数＝8×18＋6×12＝4。
课前素能奠基
新知预习
一、晶胞 1．概念：描述晶体结构的____基__本__单__元______。
2．结构 晶 胞 一 般 都 是 _____平__行__六__面__体_____ ， 晶 体 是 由 无 数 晶 胞 ______无__隙__并__置____而成。 (1)无隙：相邻晶胞之间无____任__何__间__隙______。
典例1 如图为甲、乙两种晶体的晶胞：
试写出： (1)甲晶体的化学式(X为阳离子)为_____X_2_Y____。 (2)乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比是_____1_∶__3_∶__1____。
解析：甲中X位于立方体的体心，为1个，Y位于立方体顶点，实际
占有：
1 8
×4＝
1 2
个，X∶Y(个数比)＝1∶
(2)并置：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。
3．晶胞中粒子数的计算 例如金属铜的一个晶胞的原子数为___8_×__18_＋__6_×__12_＝__4____。
(2)根据均摊法计算出1个晶胞中，各种原子个数的最简整数比可确 定该物质的化学式。
(3)对于独立原子构成的分子，其分子式的确定则 不能用均摊法。如由金属原子M和非金属原子N构成 的气态团簇分子，如图所示，顶角和面上的原子是M 原子，棱中心和体心的原子是N原子，由于M、N原子并不存在共用关 系，所以由气态团簇分子结构图可知，其分子式可由示意图查原子个数 来确定，M原子共14个，N原子13个，即分子式为M14N13。
1 8
×6，所以x∶y＝
1∶
6 8
＝4∶3。同理可算出乙中a、b个数比为1∶1；一个丙晶胞可以均摊
到4个c离子，4个d离子。
课堂素能探究
知识点
“均摊法”突破晶胞组成的计算
问题探究： 1．晶胞都是平行六面体吗？ 2．任何晶胞中，位于顶点上的粒子，一定被8个晶胞共有吗？
探究提示： 1．提示：不是。晶胞一般是平行六面体。 2．提示：不一定。长方体(包括立方体)晶胞中位于顶点上的粒子同 为8个晶胞共有，而正六棱柱晶胞中，顶点上的粒子被6个晶胞共有。
知识归纳总结： 若某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子1/n属于该晶胞。 1．长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
2.正六棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算
3．正三棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算
易错提醒：(1)晶胞中粒子个数的计算，要正确分析晶胞中任意位置 上的一个粒子被几个晶胞所共用。
1 2
＝2∶1，所以甲的化学式为
X2Y。乙中A在立方体的顶点，A占有8×
1 8
＝1个，B位于面心，B占有
6×
1 2
＝3个，C位于立方体的体心，C占有1个，由此推出A∶B∶C(个数
比)＝1∶3∶1。
规律方法指导：晶体化学式的确定流程：观察确认粒子种类→确定 各粒子在晶体中的位置→用均摊法求各粒子数目→求各粒子数目的最简 比→确定化学式。
5．现有甲、乙，丙(如图)三种晶体的晶胞(甲中x处于晶胞的中心， 乙中a处于晶胞的中心)，可推知：甲晶体中x与y的个数比是 _____4_∶__3____，乙中a与b的个数比是_____1_∶__1____，一个丙晶胞中可以 均摊到_____4____个c离子，____4_____个d离子。
解析：据均摊规律：甲中体心的x为1，顶点y为
二、晶体结构的测定 对晶体进行X射线衍射实验。
预习自测
1 ． 已 知 CaF2 是 离 子 晶 体 ， 如 果 用 “●” 表 示 F － ； 用 “○” 表 示
Ca2＋，在如图所示中，符合CaF2晶体结构的是
( B)
解析：在A中F－数目为4×
1 8
＝
1 2
，Ca2＋数目为1，不符合CaF2的组
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
第2课时 晶胞 晶体结构的测定
学习目标
1．掌握晶体与晶 胞的关系。 2．掌握晶胞中原 子个数的计算方 法—均摊法。
核心素养
新课情境呈现 课前素能奠基 课堂素能探究 名师博客呈现 课堂达标验收
新课情境呈现
当一束单色X射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的 晶胞组成的，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量 级，故由不同原子散射的X射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X 射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度与晶体结构密切相关，每种 晶体所产生的衍射花样都反映出该晶体内部的原子分配规律。这就是X 射线衍射的基本原理。