人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第一节 晶体的常识(第2课时)

0.39 a3
g. ㎝-3
23
晶胞
解法3：依ρ= m/v
每个晶胞中所含的Na+和Cl－的个数均为4个，即含4个“NaCl”。
每个晶胞的体积为： (a×10-8)3㎝3
即含4个“NaCl”所占的体积为：(a×10-8)3㎝3
那么1个“NaCl”所占的体积为：(a×10-8)3 /4 ㎝3
则：1molNaCl所占的体积为： 6.02×1023 ·(a×10-8)3 /4 ㎝3
通过几种典型的晶体（干冰、金刚石、石墨、NaCl、 CsCl、金属）结构的分析，学生能从三维的角度考虑粒 子在空间的分布。 情感态度与价值观
通过晶体结构课件的展示，学生能感受晶体的外在 美和内在美。
2
晶胞
晶体为什么具有自
己的特性呢?
3
晶胞
二、晶胞:
1.晶胞：晶体中的最小重复单元（基本单元） 2.晶胞的条件：代表晶体的化学组成（化学式）及对称性
16
晶胞
注意：
在使用均摊法计算规律时一定先看清楚晶 胞构型；若晶胞构型不是立方体，晶胞中 的微粒数视情况而定！！
17
晶胞
练习： 石墨晶体的层状结构，层
内为平面正六边形结构（如 图），试回答下列问题： （1）图中平均每个正六边 形占有C原子数为_2___个、 占有的碳碳键数为__3__个。 碳原子数目与碳碳化学键数 目之比为__2_：__3__。
而1molNaCl的质量为：58.5g
∴
故NaCl晶体的密度为：
58.5g
6.02×1023(a×10-8)3 /4 ㎝3
58.5 ×4g
= 6.02×1023(a×10-8)3 ㎝3
= 0.39 g. ㎝-3 a3
24
晶胞 CsCl的晶体结构示意图
---Cs+ ---Cl-
25
晶胞
4
3
8
7
2
1
46
晶胞
14. (1) 含8个小立方体的NaCl晶体示意 图为一个晶胞
(2) 在晶胞中Na+与Cl-个数比为1:1. (3) 12个
47
晶胞
[拓展提高] 1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献 的三位科学家。C60分子是形如球状的多面体( 如图)，该结构的建立基于以下考虑： ①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原 子形成化学键； ②C60分子只含有五边形和六边形； ③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系， 遵循欧拉定理： 顶点数＋面数－棱边数＝2
示，则该物质的化学式为 （ C ）
A．Ca4TiO3 B．Ca4TiO6 C．CaTiO3 D．Ca8TiO120
35
晶胞
8.下列有关晶体的特征及结构的陈述中不正
确的是
（D）
A 单晶一般都有各向异性
B 晶体有固定的熔点
C 所有晶体都有一定的规整外形
D 多晶一般不表现各向异性
多晶指的是多种晶形共存，单晶指只 有一种晶形。
晶胞
干冰晶体结构分析图
CO2 分子
44
晶胞
13. 在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的
CO2分子有______1_2____个 在晶体中截取一
个最小的正方形；使正方形的四个顶点部落 到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面
上有______4_____个CO2分子。
45
晶胞
14.如图为NaCl晶体结构图，图中直线交点处 为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体 积的大小)。 (1)请将其代表Na+的用笔涂黑圆点，以完成 NaCl晶体结构示意图。 (2)确定晶体的晶胞，分析其构成。 (3)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相 等的 Na+共有多少个?
31
晶胞
4.白磷分子如图所示：则31 g白磷分子中存
在的共价键数目为（ C ）
A．4 NA C．1.5 NA
B．NA D．0.25 NA
32
晶胞
5．某离子化合物的晶胞如右图所示立体结
构，晶胞是整个晶体中最基本的重复单位。
阳离子位于此晶胞的中心，阴离子位于8个
顶点，该离子化合物中，阴、阳离子个数比
是（ D ）
A、1∶8
B、1∶4
C、1∶2
D、1∶1
33
晶胞
6.如右图石墨晶体结构的每一层里平均每个最
小的正六边形占有碳原子数目为（ A ）
A、2 B、3 C、4 D、6
34
晶胞
7. 许多物质在通常条件下是以晶体的形式存 在，而一种晶体又可视作若干相同的基本结 构单元构成，这些基本结构单元在结构化学 中被称作晶胞。已知某化合物是由钙、钛、 氧三种元素组成的晶体，其晶胞结构如图所
单晶体- 晶体内部的晶格方位完全一 致. 多晶体—许多晶粒组成
36
晶胞
9. 晶体中最小的重复单元——晶胞，①凡处
于立方体顶点的微粒，同时为 8 个晶胞
共有；②凡处于立方体棱上的微粒，同时为
4 个晶胞共有；③凡处于立方体面上的 微粒，同时为 2 个晶胞共有；④凡处于 立方体体心的微粒，同时为 1 个晶胞共
41
晶胞
12．右图是石英晶体平面示意图，它实际上
是立体的网状结构，
其中硅、氧原子数之比为 1:2 。
原硅酸根离子SiO44－的结构可表示为_______
二聚硅酸根离子Si2O76－中，只有硅氧键，它
的结构可表示为
。
6OO O Si O Si O OO
42
晶胞
干冰晶体结构分析图
CO2 分子
中心
43
3.晶胞的结构特征： 一般来说,晶胞都是平行六面体(其边长不一定
相等也不一定垂直)------通过上、下、左、右、前、 后的平移能与下一个晶胞完全重合.
4.晶胞和晶体的关系：
晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无 隙并置”而成.(蜂巢和蜂室的关系---教材63页图3-7)
4
晶胞
请理解：
“无隙”指相邻的晶胞之间没有任何
(a×10-8㎝)3 a3
解法2：晶体中最小正方体中所含的Na+和Cl－的个数均为:
4× 1 = 1 （个）
82
即每个小正方体中平均含
1 2
个“NaCl”，质量为:
58.5g × 1 而此小正方体体积为(0.5a×10-8)3㎝3
6.02×1023 2
58.5g × 1
故NaCl晶体的密度为：(06..052a××101203 -8)32㎝3=
39
晶胞
11.右图是超导化合物————钙钛矿晶体的晶 胞结构。请回答：
(1)该化合物的化学式为 CaTiO3 。
(2)在该化合物晶体中，与某个钛离子距离
最近且相等的其他钛离子共有 6 个
40
晶胞
11.解析：这个晶胞对位于顶点上的每个钛原 子占有的份额为1/8，所以，它单独占有的钛 原子个数为8×1/8=1个；它对位于棱上的每 个氧原子占有的份额为1/4，所以，它单独占 有的氧原子个数为12×1/4=3个；它全部拥有 体内的那一个钙原子，所以，该晶胞中单独 占有的钛原子、氧原子和钙原子的个数分别 为：1、3、1.钛位于立方体的顶点上，与一个 钛离子距离最近的钛离子是与它共棱的,与它 共棱的离子都是二个，所以，共6个。
依次为
(A )
A. 1:3:1 B. 2:3:1
C. 2:2:1 D. 1:3:3
30
晶胞
3. 1987年2月，未经武（Paul Chu）教授等
发现钛钡铜氧化合物在90K温度下即具有超
导性。若该化合物的结构如右图所示，则
该化合物的化学式可能是
（C ）
A. YBa2CuO7－x B. YBa2Cu2O7－x C. YBa2Cu3O7－x D. YBa2Cu4O7－x
18
晶胞
三、有关晶体的计算
在晶体结构中确定一个具有代表性 的最小重复单元为研究对象，运用点、 线、面的量进行解答。
（摩尔质量、阿伏加德罗常数与密度的关系）
19
晶胞
思考
1.NaCl晶体中，每个Na+周
6 围最近距离的Cl-有 个？ 6 每个Cl-周围最近距离的
Na+有 个？ 2.在NaCl晶体中，每个Na+周
新课标人教版高中化学课件系列
选修3 物质结构与性质 第三章 晶体结构与性质
第一节 晶体的常识 第2课时
1
晶体的常识
教学目标： 知识与技能
1.了解分子晶体和原子晶体的特征。 2.通过NaCl、CsCl的晶体结构，学生知道晶体中粒子 的排列规律。了解离子晶体的特征。 3.通过对晶胞的分析，学生会计算晶胞中粒子的个数。 过程与方法
38
晶胞
10.解析：x:y＝4:3 a：b＝1：1 4个c 4个d 处于晶胞中心的x或a为该晶胞单独占有，位 于立方体顶点的微粒为8个立方体共有，位于 立方体棱边的微粒为四个立方体共有，位于 立方体面的微粒为两个立方体共有，所以 x:y＝l:6×1／8＝4:3； a:b=1:8×1／8＝1:1； 丙晶胞中c离子为12×1／4+1＝4(个)； d离子为8×1／8 + 6×1／2＝4(个)
有。
37
晶胞
10. 现有甲、乙、丙(如下图》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____，丙晶胞中有___4____个c离子， 有______4______个d离子。
课堂练习
1.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。其晶体 的结构示意图如右图 所示。则它的化学式
为（D）