第一节 晶体常识 第二课时 晶胞
高中化学第三章第一节晶体的常识第二课时新人教版选修3
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"四川省德阳五中高中化学第三章-第一节-晶体的常识-第二课时新人教版选修3"课题晶胞课型新知识课授课人授课班级教材分析学生分析让学生自己动手制作晶胞模型并拼成晶体模型,以使学生对晶胞有一个比较形象和具体的认识,然后再进行问题情境的创设,使学生比较顺利的完成了自主学习的任务,在此基础上,又进行了一定的变化,把立方晶胞拓展到棱柱晶胞,使学生对问题的认识得到深化,同时也完成了化学知识和技能方面的自我建构。
教学目标【知识与技能】1.了解晶体与晶胞的关系,体会由晶胞“无隙并置”构成晶体的过程。
2.通过自学讨论,掌握不同晶胞中平均所含粒子个数的计算方法。
【过程与方法】1.运用多种教学媒体,借助形象的比喻,帮助学生建构抽象的空间结构。
2.知道研究晶体结构的一般方法。
【情感态度和价值观】进一步形成求真务实、勤于思考的科学态度;形成敢于质疑、勇于创新的科学精神。
教学重点确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法教学难点确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法教学媒体多媒体教学策略小组合作学习教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图板块1:引出晶胞概念,理解晶胞和晶体关系任务:掌握晶胞概念,理解晶胞与晶体关系板块2:确定一个晶胞中平均所含粒子导课通过上节的学习,我们了解了晶体与非晶体的本质区别,那我们如何来描述晶体在微观空间里原子的排列呢?问题情境如果我们把一块金刚石敲碎,就会得到小金刚石,如果小金刚石继续不停的敲碎,最后得到的是什么呢?讲述最后可以得到晶体的最基本结构单元。
大的晶体可以看成是许多这样的重复单位重叠起来的,或看成是数量巨大的这些最基本单元紧密的堆积起来的。
多媒体演示大大小小的金刚石图片。
金刚石的外观、空间结构以及晶胞结构图片。
总结我们把这种描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。
它是保持晶体规则多面体外形的最小单位。
展示图片蜂巢讲述这就好比我们要研究蜂巢,因为蜂巢是由无数多个蜂室构成的,所以我们只需研究一个个基本单元——蜂室就可以了。
《第一节 晶体的常识》PPT课件(吉林省县级优课)
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共有____1_2___个。
(2)该晶体的化学式为__N__a_C_l__。
(3)设该晶体的摩尔质量为M g/mol,
晶体密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常
数的值为NA,则晶体中两个距离最
近的Na+中心间距为
cm。
练习6
某离子晶体结构的一部分如右图所示。
X(●)位于立方体顶点,Y(○)位于立方 体中心。试分析:
数之比是( B)
A. 3:9:4 B. 1:4:2 C. 2:9:4 D. 3:8:4
练习5
某离子晶体结构的一部分如右图所 示。 绿球为Na+,灰球为Cl-试分析: (1)晶体中每个Na+同时吸引着
____6____个Cl-,每个Cl-同时吸引着 _______6_______个Na+,晶体中每个
练习3
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( B )
A、MgB C、Mg2B
B、 MgB2 D、Mg3B2
练习4 某晶体的一部分为正三棱柱,如 下图所示,这种晶体中三种粒子
课堂练习题
练习1 下面几种晶胞中分别含有几个原子?
1个 大球:4个 小球:4个
练习2
钛酸钡的热稳定性好,
介电常数高,其晶体
的结构示意图如右图
O
所示。则它的化学式
为(D)
A.BaTi8O12 C. BaTi2O4
B. BaTi4O6 D. BaTiO3
人教版化学选修三
人教化学选修3第三章第一节 晶体的常识第2课时(共34张PPT)
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晶胞示意图
铜晶胞
金刚石晶胞
CO2晶胞
NaCl晶胞
思考与交流: (1)上述铜晶体、金刚石、CO2晶体、NaCl晶
体的晶胞的空间构形呈什么形状?
(2)在上述晶体中,晶胞是如何排列的?晶胞 之间是否存在空隙?
无隙并置
平行六 面体
记住
2、特点:通过上、下、
左、右、前、后的平移能 与下一个最小单元(即晶 胞)完全重合
顶点:
棱上:
面心:
体心:
晶胞中粒子个数计算规律(切割法)
晶胞
顶点
棱上
面心
体心
立方体
1/8
1/4
1/2
1
顶点 棱上 面心 体心
常见晶胞中微粒数的计算 (列式计算)
(1)面心立方:在立方体顶点的微粒为8 个晶胞共有,在面心的为2个晶胞共有。
微粒数为:8×1/8 + 6×1/2 = 4
(2)体心立方:在立方体顶点的微粒为 8个晶胞共享,处于体心的粒子全部属 于该晶胞。
活动
铜晶体的晶胞结构属于面心立方晶胞,请大家数 一数,算一算:一个铜晶胞中有几个铜原子?
铜晶胞含有4个铜原子,为什么不是14个?
4.晶胞中粒子个数的计算
均摊法:晶胞任意位置上的一个粒子如果是 被x个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个 粒子分得的份额就是1/x
体心:1 面心:1/2 棱边:1/4 顶点:1/8
非平行六面体---非长方体(正方体)晶体中 粒子视具体情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原 子排成六边形,其顶点(1个碳原子)被三个六边 形共有,每个六边形占该粒子的1/3。
晶胞中粒子个数的计 算,其重要问题是正确分 析晶胞中任意位置上的一 个粒子被几个晶胞所共有。
晶体的常识2PPT
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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
B2
小结:晶胞
1、概念:描述晶体结构的基本单元叫做晶胞
2、特征:平行六面体 无隙并置:能够平移 3、晶胞中原子个数的计算
立方晶胞
顶点:1/8 棱边: 1/4 面心:1/2
体心: 1
课堂练习
1、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
晶胞一般是平行六面体,整块晶体 可看作数量巨大的晶胞“无隙并置” 而成(晶胞间无间隙,平行排列)
无隙并置
平行六 面体
问题:下列哪个是氯化钠的晶胞?为 什么?
氯离子
钠离子
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
体心:1
面心:1/2
顶点:1/8
棱边:1/4
顶点原子均摊演示
◆
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
A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2
典例分析
◆
4、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 罗常数,则CsCl晶体的密度为
(单位:克/cm3)
A、8M/a3NA B、a3M/8NA
C、M/a3NA
D、a3M/NA
5、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: CaTiO3 (1)该化合物的化学式为_______. (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 6 有__________ 个. (3)设该化合物的相对分子质量为M, 3 密度为 ag / cm 阿伏加德罗常数为 NA,则晶体中钙离子与钛离子之间 的最短距离为_______.
第三章 第一节 第2课时 晶胞 高二化学人教版(2019)选择性必修2课件
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PART 02
02
课堂总结
这堂课学到了什么?
①晶胞的概念 ②均摊法计算晶胞中的粒子数
Na+个数:12×1/4+1=4
Cl-个数:8×1/8+6×1/2=4
晶体的化学式表示的就是晶胞中的粒 子个数的最简整数比(由分子构成的 物质除外)
01
晶胞
二、晶胞中粒子数目的计算——均摊法
例3.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?
3.晶体与晶胞的关系
整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
同一个晶体中,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。
01
晶胞
一、晶胞
例1.判断下列六面体是否是晶胞?
无 法 “ 无 隙并 置”
√
×
×
×
不满足八个 不满足三套 不满足三套
顶点相同 各四条平行 各两个平行
第一节 物质的聚集状态 与晶体的常识
第2课时 晶胞
通过之前的学习我们知道,晶体内部微粒(原子、离子或分子)在三维 空间里呈周期性排列,那不同的晶体,微粒排列的方式相同吗?
金刚石晶体
铜晶体氯化钠晶体源自不同的晶体,其微粒的排列方式是不同的,那么如何描述其微粒 的排列呢?
PART 01
01
晶胞
一、晶胞
2
2
8
8
01
晶胞
二、晶胞中粒子数目的计算——均摊法
高中化学选修3课件-3.1 晶体的常识2-人教版
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晶体可以看作是数量巨大的晶胞 “无隙并置”而成.
“无隙”指相邻的晶胞之间没有任何间隙;
一个晶胞与相邻的晶胞完全共顶点、共棱边、共面
“并置”指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
一个晶胞到另一个晶胞只需平移,不需转动
“完全等同” 指所有晶胞的形状、
内部的原子种类、个数及几何排列完全相同
平行六面体
无隙并置
4.三种典型立方晶体结构 简单立方 体心立方 面心立方
P63 图3-7
铜晶体的一个晶胞中含有 多少个铜原子?
A: 14
B: 4
C: 8
D: 6
答案: B 为什么呢?
请看:
84 51
顶点:1/8
棱边:1/4
中心 1
学与问 P64
2
2
8
8
练习1: 下面几种晶胞中分别含有几个原子?
各1/2个
各4个 绿色:8×1/8 + 6×1/2 = 4 灰色:12× ¼ + 1 = 4
练习2: 下面几种晶胞中分别含有几个原子?
看 图 写 化 学 式
A2BC2
挑战自我
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
31
42
73
面心:1/2
62 2
1
1
体心:1
5.晶胞中粒子个数的ຫໍສະໝຸດ 算方法:均摊法(或切割法) 原则:若粒子被n个晶胞共用,
均摊一个晶胞中为1/n
规律:对立方晶胞
体心:1
顶点:1/8
面心:1/2 棱边:1/4
晶胞中粒子个数计算规律(均摊法)
人教版高中化学选修三3.1《晶体的常识(第二课时)》授课课件精选课件
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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
回顾:
铜晶胞
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?
Na
Zn
I2
金刚石
钠、锌 :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。
练习1:下列是NaCl晶胞示意图,晶胞中Na+
和Cl¯的个数比是多少?
1:1
ClNa+
【变式训练2】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_X_Y_3_Z__。
第三章 晶体结构与性质 第一节 晶体的常识
第二课时
教学目标 知识与技能
1、了解晶胞的概念。 2、了解几种常见的晶胞类型。 3、掌握晶体与晶胞的关系,会通过晶胞确定晶体 的化学式。
过程与方法
利用模型将化学知识具体化,掌握用“均摊 法”——数学方法来解决化学知识的方法。
情感、态度与价值观
通过“均摊法”的学4
晶胞中金属原子数目的计算方法
1、顶点:一 个立方体的顶 点由八个相同 的立方体在共 用,则平均每 个立方体只分 到其1/8. 2、棱: 1/4
3、面: 1/2
晶胞中金属原子数目的计算方法
1、顶点:一个立 方体的顶点由八个 相同的立方体在共 用,则平均每个立 方体只分到其1/8.
2、面:1/2 3、棱: 1/4 4、体心: 1
人教版高中化学选修三3.1 晶体的常识—晶胞
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第二课时 晶胞
二.晶胞
1.定义:描述晶体结构的基本单元 晶体与晶胞的关系正好比蜂巢与蜂室的关系
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
铜晶体
铜晶胞
晶体结构 晶胞示意图
晶胞形状:
无隙并 置
平行六面 体
说明:
⑴晶胞一般是平行六面体,整块晶体是数量巨大 的晶胞“无隙并置”而成。
⑵晶胞是8个顶角相同的最小正六面体;晶胞的 平行棱相同;晶胞的平行面相同。
Zn: 8× +1=2
I2:
(8×
+
6
×
1 2
)×2
=8
8×1/8+6×1/2+4=8
练习1:
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:
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____个3 。
碳原子数目与碳碳化学键 数目之比为_____2_:_3.
Cl- 顶点 ( 1/8 ) 8 = 1,
面中心 ( 1/2 ) 6 = 3 , 共 4 个
Na+ 棱上 ( 1/4 ) 12 = 3 ,
体中心
1 共4个
练习6、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
练习2
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( B )
A、MgB C、Mg2B
选修三-第三章-第一节-晶胞
![选修三-第三章-第一节-晶胞](https://img.taocdn.com/s3/m/69ef0f79f705cc17552709c1.png)
晶胞
学习目标:
1、了解晶体和晶胞的关系
2. 会计算晶胞中的粒子数,试确定晶体 的化学式
3. 结合数学思想解决
的问题
一、晶胞 1.概念
晶胞是描述晶体结构的基本单元。 2.结构 习惯采用的晶胞都是平行六面体,晶体是由无பைடு நூலகம்晶 胞“无隙并置”而成。
平行六 面体
无隙并置
氯化铯晶体:CsCl
1
1
体心:1
(1)平行六面体晶胞
A= 1 B= 4 ×1/8=1/2
A2B
确定化学式
A= 4 ×1/4=1 B= 8 ×1/8=1 C= 1
ABC
拓展练习1:
某晶胞结构如 图所示,晶胞中 各微粒个数分别 为:
铜___3_____个 钡___2_____个 钇___1_____个 氧___7_____个
氯化铯晶胞
氯化钠晶体:NaCl
NaCl晶胞
二、根据晶胞的结构,确定晶体的化学式
晶体化学式确定—— 晶胞内不同微粒的个数最简整数比
氯化铯晶胞
晶胞中粒子个数计算规律
晶胞 顶角 棱上 面上 中心
立方体 1/8 1/4 1/2 1
请看:
4
8 51
棱边:1/4
1
3 73
62
2
4
面心:1/2
2
顶点:1/8
(2)正三棱柱
顶点: 1/12 面心: 1/2 (上、下)棱:1/4 中棱: 1/6
(3)六棱柱晶胞 分析此晶胞中有
个原子
顶点: 1/6 面心: 1/2
体心: 1
练习: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
高中化学晶胞优秀课件
![高中化学晶胞优秀课件](https://img.taocdn.com/s3/m/50e32d81ed3a87c24028915f804d2b160b4e86a2.png)
晶体结构 晶胞示意图
CO2晶胞
NaCl晶体结构和晶胞
二﹑晶胞
1、 晶胞:描述晶体结构的根本单元。 晶胞 “无隙并置〞形成晶体。
2、 晶胞的特点:晶胞通常都是平行六面体。
无隙并置
平行六 面体
CO2晶胞
NaCl晶胞
二﹑晶胞
1、 晶胞:描述晶体结构的根本单元。 晶胞 “无隙并置〞形成晶体。
2、 晶胞的特点:晶胞通常都是平行六面体。
晶胞:平行六面体
8个顶点相同 平行面相同 平行棱相同
三种典型立方晶胞结构
简单立方 体心立方 面心立方
思考:A和B中的晶胞是实线小立方体还是虚线大立方体?
A
B
不是晶胞!!!
晶胞:平行六面体
8个顶点相同 平行面相同 平行棱相同
思考:在金属铜的晶胞中 含有几个铜原子?
3、均摊法计算晶胞所含微粒数
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
1: 下面几种晶胞中分别含有几个原子?
各1/2个
各4个 绿色:8× ½ = 4 或8× 1/8+6×1/2 = 4 灰色:12× ¼+1=4
课堂练习题
2.钛酸钡的热稳定性好,
介电常数高,在小型变
Ba
压器、话筒和扩音器
中都有应用。其晶体
Ti
的结构示意图如右图Hale Waihona Puke O所示。那么它的化学式
为〔D
A.BaTi8O12 B. BaTi4O6
第一节 晶体的常识 〔第二课时 晶胞〕
蜂巢与蜂室
铜晶体 铜晶胞
晶体与晶胞的关系可用蜂巢与蜂室的关系 比喻。然而蜂巢是有形的,晶胞是无形的,是 人为划定的。
《晶体的常识》前两课时精品课件(晶体和非晶体+晶胞)
![《晶体的常识》前两课时精品课件(晶体和非晶体+晶胞)](https://img.taocdn.com/s3/m/c3bd43de76a20029bd642d4d.png)
玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成——没有规则外形 水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成——有规则外形
晶体形成的途径
熔融态物质凝固 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华) 溶质从溶液中析出
学习与思考
粉末状的固体是否都为非晶体呢? 一些晶体的显微照片:
观察对称性、刻划玻璃、加热、X—射线衍射
小结:晶体和非晶体的差异
固体 外观 具有规 则的几 何外形 微观结构 粒子在三 维空间周 期性有序 排列 自范性 各向 异性 各向 异性 熔点
晶体
有
固定
非晶体 不具有规 粒子排列 则的几何 相对无序 外形 本质 区别
没有
各向 同性
不固定
微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列
微粒数为:12×1/6 + 2×1/2 + 3 = 6
【学与问】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或分子?
Na: 2
Zn: 2
I2: 4
C: 8
课堂练习
1.2001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( B )
那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢?
晶体的特征 ①有规则几何外形(晶体内部质点高度有 序性的周期性重复排列——本质特征) ②有固定的熔沸点 ③各向异性(导电性、导热性、光学性质 等)
石墨在与层平行 的方向导电率约 为在与层垂直方 向上导电率的1万 倍
晶胞 教案
![晶胞 教案](https://img.taocdn.com/s3/m/a38d61274b35eefdc8d3335a.png)
每个顶点被8个晶胞共有,所以晶胞对自己顶点上的每个原子只占1/8份额;
每条棱被4个晶胞共有,所以晶胞对自己棱上的每个原子只占1/4份额;
每个面被2个晶胞共有,所以晶胞对自己面上(不含棱)的每个原子只占1/2份额;
(3)同一晶体所划出来的同类晶胞大小和形状完全相同
【学生仔细观察】
【过渡】研究晶胞的代销形状以及晶胞中粒子的种类,数和粒子所处是我空间位置,就可以了解整个晶体的结构,下面我们来看看通过研究晶胞来确定晶体组成的方法——均摊法
【方法导引】晶胞中粒子数的计算方法:
晶体结构类习题最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。解答这类习题首先要明确一个概念:由晶胞构成的晶体,其化学式不一定是表示一个分子中含有多少个原子,而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数,即各类原子的最简个数比。解答这类习题,通常采用分摊法。
教师可征对部分复杂点的晶胞给予提示
【例讲解】
现有甲、乙、丙、丁四种晶胞(如图2-8所示),可推知:甲晶体中A与B的粒子比为;乙晶体的化学式为;丙晶体的化学式为______;丁晶体的化学式为______。
【探究题】六方晶胞微粒的分摊情况
【小结】
【作业】
巩固旧知,
引出新知
通过了解晶体的形成途径,更加热爱化学,主动将化学的学习融入生活中去
科目
化学
年级
高二
班级
二(13)
时间
03.14
课题第三章第一节晶体常识(第二课时)
三维目标
知识与技能1、掌握晶胞的定义
2、掌握晶胞中原子个数的计算方法:
上课-第一节第二课时晶体常识(2)
![上课-第一节第二课时晶体常识(2)](https://img.taocdn.com/s3/m/7f997b34647d27284b735135.png)
了晶胞与晶体之间是局部与整体的关系
(一)晶胞
1. 晶胞:描述晶体结构的基本单元
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。晶胞不是基本实体。
2 .晶胞的结构: 习惯采用的晶胞都是平行六面体,如下图的铜晶 胞是一个立方体,含有4个铜原子,为什么不是14个? 原来,我们在观察晶胞图时千万不能忘记,晶胞只是 晶体微观空间里的一个基本单元,在它的上、下、左、 右、前、后 “无隙并置”地排列着无数晶胞,而且所 有晶胞的形状、及其内部原子种类、个数、几何排列 是完全相同的。因而,晶胞的顶角原子是8个晶胞共用 的,晶胞棱上的原子是4个晶胞共用的,晶胞面上的原 子是2个晶胞共用
“无隙 ” 指相邻晶胞之间没有任何间隙 “并置” 指所有晶胞都是平行排列的,取向 相同
平行六 面体
无隙并置
(一)晶胞
三种典型立方晶胞结构
简单立方
体心立方
面心立方
晶胞不是基本实体。
问题: 铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子?
A: 14 B: 4 C: 8 D: 6
答案:
B
为什么呢?
(二):晶胞中原子个数的计算
思考
NaCl晶胞
3 1
4 2
解法1:
每个晶胞中所含的Na+和Cl- 的个数均为4个,即含4个 58.5 ×4g “NaCl ”。 每个晶胞的质量为: 6.02×1023 ∴ (a×10-8)3㎝3 每个晶胞的体积为: 故NaCl晶体的密度为:
58.5 ×4 6.02×1023
(a×10-8㎝)3 a10-8cm 解法2:晶体中最小正方体中所含的Na+和Cl-的个数均为:
选修二3.1.2 晶体的常识 晶胞
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练习 1.求下面晶胞中含有原子个数及其化学式
A+ B-
A+= 4 ×1/8=1/2 B-= 4 ×1/8=1/2 A与B离子的个数比等于 1:1 ,该物质化学式可 表示为 AB 。
练习
2.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
第三章 晶体结构与性质
第一节 晶体的常识 第二课时
晶体与非晶体的本质区别是什么? 构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列
为了描述晶体在微观空间里原子的排列,无须画出千千万 万个原子,只需在晶体微观空间里取出一个基本单元即可。
一、晶胞
1. 晶胞:描述晶体结构的基本单元 2.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。
课堂练习
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 。
解析:由于本题团簇分子指的是一 个分子的具体结构,并不是晶体中 的最小的一个重复单位,不能采用 均摊法分析,所以只需数出该结构 内两种原子的数目就可以了。
每个晶胞的体积为:(a×10-8)3㎝3
故NaCl晶体的密度为:
58.5 6.02×1023
×4g
(a×10-8)3㎝3 =0.39/a3 (g. ㎝-3)
课堂练习
1. 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为阿佛加德罗常数,则CsCl晶 体的密度为( C )(单位:克/cm3)
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晶 体 空 间 结 构
Na + Cl -
8
3
7
4
5
1
6
2
晶 胞 中 原 子 个 数 的 计 算
体心:1
面心:1/2
顶点:1/8
棱边:1/4
小结:立方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
3.一个晶胞平均占有的原子数 顶点 立方体—1/8 三棱柱—1/12 一个立方晶胞平均占有的原子数= 晶胞顶角上的原子数×1/8+晶胞棱上的原子 ×1/4+晶胞面上的粒子数×1/2+晶胞体心 内的原子数×1 注意:上述贡献的计算仅适用于晶体的 晶胞结构,对分子中的原子个数计算不同, 分子中的原子以实际个数计数。
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
罗常数,则CsCl晶体
C 的密度为(单位:克 /cm3)
A、8M/a3NA
C、M/a3NA
B、a3M/8NA
D、a3M/NA
均为以5 个Na+组 成的正方 形的对角 线的一半
Na +
干冰晶体结构示意图
在干冰晶体结构中,每个CO2分子周围与 之最近且等距离的CO2分子个数为 12 个
思考:
Na + Cl-
NaCl的晶胞示意图
NaCl的晶胞 是由几个钠 离子和几个 氯离子构成 的?如何计 算晶胞中的 粒子数?如 何理解其化 学式?
第三章
晶体结构与性质
2014年6月5日星期W
复习提问
晶体与非晶体有何区别?
特点和性质: (1) 晶体有自范性 (2)晶体具有各向异性 (3)晶体具有固定的熔点
思考:晶体的这些性质是由什么样的晶 体结构决定的呢?
二﹑晶胞 1.定义 描述晶体结构的基本单元叫晶胞, 即晶体中无限重复的部分。
蜂巢与蜂室
无隙并置
平行六面体
思考:NaCl晶胞中,离Na+最近的Cl-有 几个?
ClCl-
ClCl-
Na+
Cl-Βιβλιοθήκη 离Na+最 近的Cl有6个
Cl-
思考:NaCl晶胞中,离Na+最近的Na+ 有几个?
Na+
Na+ Na+ Na+ Na+ Na+
Na+ Na+ Na + Na +
Na +
Na+
离Na+最 近的Na+ 有 12个
铜晶体
铜晶胞
2.晶体与晶胞的关系 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。
金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图
NaCl晶体结构和晶胞
思考与交流:
上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞 空间构形是怎样的?
整块晶体可看作数量巨大的晶胞“无隙 并置”而成,即相邻晶胞之间没有任何 间隙,所有晶胞平行排列,取向相同。 晶胞一般是平行六面体。
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 Mg2B
小结: 1、概念:描述晶体结构的基本单元
叫做晶胞
2、立方晶胞中原子个数的计算
1/8 顶点:
立方晶胞
棱边: 1/4 面心: 1/2 体心: 1
课堂练习
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)
NaCl的晶胞中:
Na+
Cl-
Na+数: 12×1/4+1=4 Cl-数: 8×1/8+6×1/2=4
个数比为1:1,故化 学式为NaCl
探究: 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?
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。
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 C A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2
典例分析
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: D A.90° B. B. 60° C. C. 120° D. D. 109°28′
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: CaTiO3 (1)该化合物的化学式为_______. (2)在该化合物晶体中,与某个钛离 子距离最近且相等的其 6 他钛离子共有_____ 个. (3)设该化合物的相对分 子质量为M,密度为 ag / cm3阿伏加德罗常 数为NA,则晶体中钙离子与钛离子之 间的最短距离为_______.
A B
化学式:AB
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)
A B 化学式: A2B
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
B.A2B C.AB3
D.A2B3
4、下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 D 共价键数和碳原子数是分别: A、6,6 B、2,4 C、2,3 D、3,2