选修3晶体与非晶体晶胞PPT课件
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30
2、下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、 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?
Zn
Na
I2
金刚石
31
6、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气 态团簇分子，如下图所示，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， 它的化学式是 Ti14C13 。
4
铜晶体
铜晶胞
5
晶体结构
晶胞示意图
6
7
无隙并置
平行六 面体
2、特点：晶胞都是 平行六面体,晶胞在 晶体中“无隙并置”.
9
思考： 铜晶胞含有4个铜原子，为什么不
是14个？
2、晶胞中原子个数的计算
10
3、三种典型立方晶体结构
简单立方 体心立方 面心立方
11
4.晶胞中原子个数的计算
均摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是 被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个 原子分得的份额就是1/x
A B
化学式： A2B
BA217
练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
A B
化学式： AB
18
练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
A B
C
化学式： ABC3
19
探究（即自学检测即课本P64学与问）:
下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石 (C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?
25 ◆
5、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体 的顶点， Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的 两个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为： A. 90° B. 60° C. 120° D. 109°28′
26 ◆
7、如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元 ）已知晶体中2个最近的Cs+核间距离为acm，氯化铯 的相对分子质量为M，NA为阿佛加德
钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2； 碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8； 金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。
20 ◆
典例分析 例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了 金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是 该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱 柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼 原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为
有____6______个.
(3)设该化合物的相对分子质量为M， 密度为 ag / cm阿3 伏加德罗常数为 NA，则晶体中钙离子与钛离子之间 的最短距离为_______.
28
29
1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推 知：甲晶体中A与B的离子个数比 为 1∶1 ；乙晶体的化学式为 C2D ； 丙晶体的化学式为__E_F___；丁晶体的化 学式为__XY_3_Z__。
(2)非长方体(非正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
晶胞类型 顶角贡献 棱上贡献 面上贡献 内部贡献
六方体
1
6
1 3
1 2
1
正三棱柱
1 12
水平14 竖16
1 2
1 15
练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
A B
化学式： AB
16
练习2：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
罗常数，则CsCl晶体的密度为
（单位：克/cm3）
A、8M/a3NA C、M/a3NA
B、a3M/8NA D、a3M/NA
27
6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶 胞)的结构.请回答： (1)该化合物的化学式为_C_a_T__iO__3. (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
D、固体SiO2一定是晶体 2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是
A、熔沸点 B、硬度
C、颜色
D、x-射线衍射实验
D
23
3、如图所示晶体中每个阳离子A或阴离子B，均可被 另一种离子以四面体形式包围着，则该晶体对应的化 学式为
A．AB C．AB3
B．A2B D．A2B3
24 ◆
4、右面图形是石墨晶体的层面结构图， 试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的 共价键数和碳原子数是分别： A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2
体心：1 面心：1/2 棱边：1/4 顶点：1/8
12Leabharlann Baidu
小结:晶胞对质点的占有率
立方晶胞
顶点： 1/8 棱边： 1/4
面心： 1/2
体心： 1
14
1、体心——全部 2、面心——1/2 3、棱上的点——1/4 4、顶点（具体问题具体分析）
立方体——1/8 三棱柱——1/12
注：上述贡献的计算仅适用于离子晶 体和原子晶体而不适用于分子晶体
6、鉴别晶体和非晶体
（1）物理性质差异 如：质点排列是否有序、各向异性，硬度、
熔点、折光率等。
（2）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实
验。
3
二﹑晶胞
1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元（晶体中无限重复 的部分）
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻 然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定 的。
A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2
21
典例分析
Mg原子的数目： 12×1/6+2×1/2=3 B原子的数目：6 故化学式可表示为
MgB2
22
[当堂训练 ]
1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是
A、晶体一定比非晶体的熔点高
B、晶体有自范性但排列无序
C
C、非晶体无自范性而且排列无序
晶胞
1
晶体与非晶体复习
1、定义：晶体——具有规则几何外形的固体 非晶体——没有规则几何外形的固体又称玻璃体
2、特点和性质：
（1）自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质—
—是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的
宏观表现。
（2）物理性质表现各向异性（强度、导热性、 光学性质）——同样反映了晶体内部粒子排列 的有序性。
（3）晶体具有固定的熔点。
3、晶体与非晶体本质区别
微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列
2
4、晶体自范性的条件之一是生长的速率适当
5、晶体形成的途径
(1)熔融态物质凝固 ①冷却速率恰当，得到规则晶体②冷却速率过快，会得 到不规则块状或看不到几何外形的粉末。 (2)气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华） (3)溶质从溶液中析出 ①利用溶解度的不同，通过重结晶进行物质的分离或提 纯， ②将不规则晶体投入其饱和溶液中会观察规则晶体 的生成，验证溶解平衡为动态平衡。
2、下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、 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?
Zn
Na
I2
金刚石
31
6、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气 态团簇分子，如下图所示，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， 它的化学式是 Ti14C13 。
4
铜晶体
铜晶胞
5
晶体结构
晶胞示意图
6
7
无隙并置
平行六 面体
2、特点：晶胞都是 平行六面体,晶胞在 晶体中“无隙并置”.
9
思考： 铜晶胞含有4个铜原子，为什么不
是14个？
2、晶胞中原子个数的计算
10
3、三种典型立方晶体结构
简单立方 体心立方 面心立方
11
4.晶胞中原子个数的计算
均摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是 被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个 原子分得的份额就是1/x
A B
化学式： A2B
BA217
练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
A B
化学式： AB
18
练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
A B
C
化学式： ABC3
19
探究（即自学检测即课本P64学与问）:
下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石 (C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?
25 ◆
5、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体 的顶点， Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的 两个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为： A. 90° B. 60° C. 120° D. 109°28′
26 ◆
7、如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元 ）已知晶体中2个最近的Cs+核间距离为acm，氯化铯 的相对分子质量为M，NA为阿佛加德
钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2； 碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8； 金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。
20 ◆
典例分析 例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了 金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是 该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱 柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼 原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为
有____6______个.
(3)设该化合物的相对分子质量为M， 密度为 ag / cm阿3 伏加德罗常数为 NA，则晶体中钙离子与钛离子之间 的最短距离为_______.
28
29
1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推 知：甲晶体中A与B的离子个数比 为 1∶1 ；乙晶体的化学式为 C2D ； 丙晶体的化学式为__E_F___；丁晶体的化 学式为__XY_3_Z__。
(2)非长方体(非正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
晶胞类型 顶角贡献 棱上贡献 面上贡献 内部贡献
六方体
1
6
1 3
1 2
1
正三棱柱
1 12
水平14 竖16
1 2
1 15
练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
A B
化学式： AB
16
练习2：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
罗常数，则CsCl晶体的密度为
（单位：克/cm3）
A、8M/a3NA C、M/a3NA
B、a3M/8NA D、a3M/NA
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6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶 胞)的结构.请回答： (1)该化合物的化学式为_C_a_T__iO__3. (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
D、固体SiO2一定是晶体 2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是
A、熔沸点 B、硬度
C、颜色
D、x-射线衍射实验
D
23
3、如图所示晶体中每个阳离子A或阴离子B，均可被 另一种离子以四面体形式包围着，则该晶体对应的化 学式为
A．AB C．AB3
B．A2B D．A2B3
24 ◆
4、右面图形是石墨晶体的层面结构图， 试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的 共价键数和碳原子数是分别： A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2
体心：1 面心：1/2 棱边：1/4 顶点：1/8
12Leabharlann Baidu
小结:晶胞对质点的占有率
立方晶胞
顶点： 1/8 棱边： 1/4
面心： 1/2
体心： 1
14
1、体心——全部 2、面心——1/2 3、棱上的点——1/4 4、顶点（具体问题具体分析）
立方体——1/8 三棱柱——1/12
注：上述贡献的计算仅适用于离子晶 体和原子晶体而不适用于分子晶体
6、鉴别晶体和非晶体
（1）物理性质差异 如：质点排列是否有序、各向异性，硬度、
熔点、折光率等。
（2）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实
验。
3
二﹑晶胞
1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元（晶体中无限重复 的部分）
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻 然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定 的。
A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2
21
典例分析
Mg原子的数目： 12×1/6+2×1/2=3 B原子的数目：6 故化学式可表示为
MgB2
22
[当堂训练 ]
1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是
A、晶体一定比非晶体的熔点高
B、晶体有自范性但排列无序
C
C、非晶体无自范性而且排列无序
晶胞
1
晶体与非晶体复习
1、定义：晶体——具有规则几何外形的固体 非晶体——没有规则几何外形的固体又称玻璃体
2、特点和性质：
（1）自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质—
—是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的
宏观表现。
（2）物理性质表现各向异性（强度、导热性、 光学性质）——同样反映了晶体内部粒子排列 的有序性。
（3）晶体具有固定的熔点。
3、晶体与非晶体本质区别
微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列
2
4、晶体自范性的条件之一是生长的速率适当
5、晶体形成的途径
(1)熔融态物质凝固 ①冷却速率恰当，得到规则晶体②冷却速率过快，会得 到不规则块状或看不到几何外形的粉末。 (2)气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华） (3)溶质从溶液中析出 ①利用溶解度的不同，通过重结晶进行物质的分离或提 纯， ②将不规则晶体投入其饱和溶液中会观察规则晶体 的生成，验证溶解平衡为动态平衡。