晶胞（课堂PPT）

1、铜晶体铜晶体1.晶胞：晶体中的晶胞：晶体中的最小最小重复重复单元单元2 .晶胞的特征：晶胞的特征： 通过上、下、左、右、前、后的通过上、下、左、右、前、后的平移平移能与下一能与下一个最小单元（即晶胞）完全重合个最小单元（即晶胞）完全重合一般来说一般来说，晶胞都是平行六面体晶胞都是平行六面体。 () 晶胞晶胞:.3 从名称上来看，晶胞就和生物体内的细胞一样。生物体是由无数个细胞构成的；同样，晶体也是由许许多多个晶胞所构成。就象书上所提到的那样有如蜂室与蜂巢的关系；又如有些书上所提到的砖与墙的关系。思考1.4（二）、晶体和晶胞的关系：晶体可以看作是数量巨大的晶胞无隙并置而成。 无隙并置的条件：无隙

2、并置的条件： 相邻晶胞之间没有任何空隙；相邻晶胞之间没有任何空隙； 晶胞都是平行排列，取向相同晶胞都是平行排列，取向相同（相邻晶胞能共顶点相连接）（相邻晶胞能共顶点相连接）所以所以蜂巢不是平等六面体，而是六棱柱；而砖蜂巢不是平等六面体，而是六棱柱；而砖没有采取并置堆砌，也就是说，相邻的砖没有共没有采取并置堆砌，也就是说，相邻的砖没有共用顶点。用顶点。平行六平行六面体面体.6思考：原子在晶胞中有几种位置？思考：原子在晶胞中有几种位置？.8体心：体心：1面心：面心：1/2顶点：顶点：1/8棱边：棱边：1/4（四）晶胞中原子个数的计算（四）晶胞中原子个数的计算讨论：不同位置上的原子对晶胞的贡献是讨论

3、：不同位置上的原子对晶胞的贡献是多少呢？多少呢？2 21 12 21 13 34 41 1体心：体心：1面上：面上：1/2顶点：顶点：1/8棱上：棱上：1/42 24 43 37 76 61 18 85 5铜晶体铜晶体铜晶胞铜晶胞思考思考铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子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顶点：顶点：8 1/8 = 1面上：面上：6 1/2= 3总共：总共：1+3=4.11小结：晶胞中粒子个数计算规律小结：晶胞中粒子个数计算规律均摊法均摊法8 81/8 + 1 = 21/8 + 1 = 28 81/8 + 1 = 21/8 + 1 =

4、 2（8 81/8 + 61/8 + 61/21/2）2 2 = 8 = 88 81/8 + 61/8 + 61/2 + 4 = 81/2 + 4 = 8A= 4 1/8=1/2 下面晶胞中含有原子个数及其化学下面晶胞中含有原子个数及其化学式式 B-A+B= 4 1/8=1/2A与与B离子的个数比等于离子的个数比等于 该物质化学式可该物质化学式可表示为表示为: 1:1A B晶体化学式确定晶体化学式确定晶胞内不同微粒的个数最简整数比晶胞内不同微粒的个数最简整数比思考思考.141 1、下列说法是否正确？、下列说法是否正确？晶胞是晶体的最小的结构重复单元（晶胞是晶体的最小的结构重复单元（ ）不同的晶

5、体中晶胞的大小和形状都相同（不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同（ ）不具有规则外形的固体，如固体粉末，一定不不具有规则外形的固体，如固体粉末，一定不是晶体（是晶体（ ）【随堂练习】【随堂练习】.151：1C2DXY3ZEF3.钛酸钡的热稳定性好钛酸钡的热稳定性好, 介电常数高介电常数高,在小型变在小型变 压器、话筒和扩音器压器、话筒和扩音器 中都有应用。其晶体中都有应用。其晶体 的结构示意图如右图的结构示意图如右图 所示。则它的化学式所示。则它的化学式 为（为（ ） A.BaTiA.BaTi8 8O O1212 B. BaTi B. BaTi4 4O O6 6 C. BaTi C. BaTi2

6、 2O O4 4 D. BaTiO D. BaTiO3 3BaTiOD4.4.石墨晶体的层状结构，层石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：图），试回答下列问题：（1 1）图中平均每个正六边）图中平均每个正六边形占有形占有C C原子数为原子数为_个、个、占有的碳碳键数为占有的碳碳键数为_个。个。碳原子数目与碳碳化学键数碳原子数目与碳碳化学键数目之比为目之比为_。2 2：3 32 23 3思考思考1.NaCl1.NaCl晶体中，每个晶体中，每个NaNa+ +周周 围最近距离的围最近距离的ClCl- -有有 个？个？ 每个每个ClCl- -周围最

7、近距离的周围最近距离的 NaNa+ +有有 个？个？2.2.在在NaClNaCl晶体中，每个晶体中，每个NaNa+ +周周 围最近距离的围最近距离的NaNa+ +有有 个？个？3.3.氯化钠的化学式用氯化钠的化学式用“NaCl”NaCl”来表示，原因何在？能否来表示，原因何在？能否 把把“NaCl”NaCl”称为分子式？称为分子式？ 4.4.每个晶胞中平均有每个晶胞中平均有 个个NaNa+ +？ 个个ClCl- -？（位于顶？（位于顶 点、棱边、面心、体心上的粒子对该晶胞的贡献）点、棱边、面心、体心上的粒子对该晶胞的贡献）5.5.该晶胞中，若该晶胞中，若NaNa+ +和和ClCl- -间的最近

8、距离为间的最近距离为0.5a0.5ax1010-10-10m m， 则则晶体的密度晶体的密度= = 6 66 612124 44 4(039/a3)（g/cm3）2 21 13 34 4.21晶体的密度晶体的密度= =晶胞的密度晶胞的密度a a1010-8-8cmcm晶体中最小正方体中所含的晶体中最小正方体中所含的NaNa+ +和和ClCl的个数均为的个数均为: :（个）（个）84 4= =1216.0210232158.5g 即每个小正方体中平均含即每个小正方体中平均含 个个“NaCl”NaCl”，质量为，质量为: :21解解法法2 2： 而此小正方体体积为而此小正方体体积为(0.5a(0.

9、5a1010-8-8) )3 33 36.0210232158.5g(0.5a(0.5a1010-8-8) )3 33 30.39a3g. -3=故故NaClNaCl晶体的密度为：晶体的密度为：解解法法1 1： 每个晶胞中所含的每个晶胞中所含的NaNa+ +和和ClCl的个数均为的个数均为4 4个，即含个，即含4 4个个“NaCl”NaCl”。 每个晶胞的质量为：每个晶胞的质量为：6.02102358.54g 每个晶胞的体积为：每个晶胞的体积为：(a(a1010-8-8) )3 33 3故故NaClNaCl晶体的密度为：晶体的密度为：6.02102358.54(a(a1010-8-8) )3

10、3= =0.39a3g. -3解解法法3 3：依：依= = m m/ /v v每个晶胞中所含的每个晶胞中所含的NaNa+ +和和ClCl的个数均为的个数均为4 4个，即含个，即含4 4个个“NaCl”NaCl”。 每个晶胞的体积为：每个晶胞的体积为： (a(a1010-8-8) )3 33 3故故NaClNaCl晶体的密度为：晶体的密度为：= =0.39a3g. -3即含即含4 4个个“NaCl”NaCl”所占的体积为：所占的体积为：(a(a1010-8-8) )3 33 3那么那么1 1个个“NaCl”NaCl”所占的体积为：所占的体积为：(a(a1010-8-8) )3 3 /4/4 3

11、3则：则：1molNaCl1molNaCl所占的体积为：所占的体积为： 6.021023 (a(a1010-8-8) )3 3 /4/4 3 3而而1molNaCl1molNaCl的质量为：的质量为：58.5g6.021023(a(a1010-8-8) )3 3 /4/4 3 358.5g6.021023(a(a1010-8-8) )3 3 3 358.5 4g= 在晶体结构中确定一个具有代表性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、的最小重复单元为研究对象，运用点、线、面的量进行解答。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）（摩尔质量、阿伏加德罗常数与密度的关系）有关晶体的计算有关晶体的计算:.25金属铜的晶胞为：金属铜的晶胞为：.26如果不考虑空间取向如果不考虑空间取向, ,将晶胞将晶胞中所有中所有CuCu原子全部换成原子全部换成COCO2 2分子分子即得到即得到干冰干冰晶胞：晶胞：.27同理同理将晶胞中所有将晶胞中所有CuCu原子全部原子全部换成换成I I2 2分子即得到分子即得到碘碘晶胞：晶胞：.28若将晶胞中的若将晶胞中的CuCu原子全部换原子全部换成成NaNa+ +, ,再在所得结构的再在所得结构的棱心棱心和和体心体心各添一个各添一个ClCl- -, ,即得即得: :.29若将晶