高一化学晶体结构.ppt

晶体结构 的分析和计算 固体 晶体 非晶体 复习 具有规则的几何外形 没有规则的几何外形 晶体之所以具有规则的几何外形 是因其内部的质点作规则的排列 实际上是晶体中最基本的结构单元重复出现的结果 我们把晶体中重复出现的最基本的结构单元叫 晶胞 晶胞 一般来说 晶胞都是平行六面体 整块晶体可以看着是数量巨大的晶胞 无隙并置 而成 平行六面体 无隙并置 三种典型立方晶体结构 晶胞 平行六面体晶胞对组成晶胞的各质点 晶格点 的占有率如何呢 问题 体心 1 面心 棱边 顶点 体心 面心 顶点 棱边 一 平行六面体晶胞对组成晶胞的各质点的占有率 1 1 当题给信息为晶体中最小重复单元 晶胞 或平面结构 中的微粒排列方式时 要运用空间想象力 将晶胞在三维空间内重复延伸 得到一个较完整的晶体结构 形成求解思路 二 有关晶体的计算 学与问 8 1 2 钠 7 1 1 锌 8 6 4 碘 2 8 6 8 金刚石 4 小结 立方体晶胞中各位置上原子总数的计算方法分别是 顶角上的原子总数 1 8 顶角原子数 棱上的原子总数 面心上的原子总数 1 4 顶角原子数 1 2 顶角原子数 体心上的原子总数 1 体心原子数 例1 在干冰晶体中 平均每个晶胞 如图 占有CO2分子的个数为 每个CO2分子周围有 个与之紧邻且等距的CO2分子 4 12 A B 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 化学式 AB 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 A B 化学式 A2B A B 化学式 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 AB B 化学式 A 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 C ABC3 2 当题给信息为晶体中微粒的排列方式时 可在晶体结构中确定一个具有代表性的最小重复单元 晶胞为研究对象 运用点 线 面的量进行解答 二 有关晶体的计算 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 例2 例3 如图直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na 或Cl 所处位置 晶体中 每个Na 周围与它最接近的且距离相等的Na 个数为 12 金刚石晶体中含有共价键形成的C原子环 其中最小的C环上有 个C原子 例4 6 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 个 占有的碳碳键数为 个 2 层内7个六元环完全占有的C原子数为 个 碳原子数目与碳碳化学键数目之比为 巩固练习一 14 2 3 2 3 巩固练习二 已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体 如图所示 其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点 每个顶点为一个硼原子 试通过观察分析右图回答 此基本结构单元是由 个硼原子构成 有 个B B化学键 相邻B B键的键角为 12 30 600 巩固练习三 已知晶体的基本单元是由12个硼原子构成的 如右图 每个顶点上有一个硼原子 每个硼原子形成的化学键完全相同 通过观察图形和推算 可知此基本结构单元是一个正 面体 20 某晶胞结构如图所示 晶胞中各微粒个数分别为 铜 个钡 个钇 个 巩固练习四 2 3 1 巩固练习五 1 平均每个正六边形拥有 个锗原子 个氧原子 2 化学式为 2 3 GeCH2CH2COOH 2O3 或Ge2C6H10O3 某离子晶体的晶胞结构如右图所示 表示X离子 位于立方体的顶点 表示Y离子 位于立方体的中心 试分析 该晶体的化学式为 晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角为 109028 Y2X 巩固练习六 小结 一 晶胞对质点的占有率的计算 二 有关晶体的计算 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 C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键 C60分子只含有五边形和六边形 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据上所述 可推知C60分子有12个五边形和20个六边形 C60分子所含的双键数为30 请回答下列问题 1 固体C60与金刚石相比较 熔点较高者应是 理由是 2 试估计C60跟F2在一定条件下 能否发生反应生成C60F60 填 可能 或 不可能 并简述其理由 3 通过计算 确定C60分子所含单键数 C60分子所含单键数为 4 C70分子也已制得 它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知 通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目 C70分子中所含五边形数为 六边形数为 金刚石属原子晶体 而固体C60不是 故金刚石熔点较高 答出 金刚石属原子晶体 即可 金刚石 因C60分子含30个双键 与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 只要指出