202X学年高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质第1节第2课时晶体结构的最小重复单元——晶胞课件鲁科版选修3

1、第3章 第1节 认识晶体1.了解晶胞的概念以及晶胞与晶体的关系。2.会用“切割法确定晶胞中的粒子数目(或粒子数目比)和晶体的化学式。目标导航根底知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引1.概念晶体中 。2.形状晶胞都是从晶体中截取下来的大小、形状完全一样的 。3.实例(1)六方晶胞：如镁晶胞， 型最密堆积为六方最密堆积。(2)面心立方晶胞：如铜晶胞， 型最密堆积为面心立方最密堆积。一、晶胞 根底知识导学答案最小的重复单元平行六面体A3A1答案议一议晶胞构造和晶体有什么联系？答案将一个个晶胞上、下、前、后、左、右并置起来，就构成整个晶答案将一个个晶胞上、下、前、后、左、右并置起来，就构成整个晶体

2、构造。体构造。二、晶胞中微粒数的求算切割法答案1.“切割法 计算一个晶胞中实际拥有的微粒数某个微粒为n个晶胞所共有，那么切割后的每个晶胞对这个微粒分得的份额是_ 。2.平行六面体形(正方体)晶胞中不同位置的微粒数的计算(1)处于顶点上的微粒，同时为 个晶胞所共有，每个微粒有_属于该晶胞。(2)处于棱边上的微粒，同时为 个晶胞所共有，每个微粒_属于该晶胞。84答案(3)处于面心上的微粒，同时为 个晶胞所共有，每个微粒有_属于该晶胞。(4)处于晶胞内部的微粒，那么 属于该晶胞。如下图，铜晶胞中含有的铜原子数为_。铜晶体面心立方晶胞及其切割示意图2完全相关视频返回答案议一议所有的晶胞都是平行六面体吗

3、？答案答案不是。如有的晶胞为六棱柱形。一、晶胞的含义 重点难点探究1.晶胞是晶体构造中最小重复单元。2.晶胞上、下、左、右、前、后并置起来就构成整个晶体构造。3.A1型为面心立方晶胞，A3型为六方晶胞。解析答案例1 1 以下有关晶胞的表达，正确的选项是( ( ) )A.A.晶胞的构造是晶体的构造B.B.不同的晶体中晶胞的大小和形状都一样C.C.晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞D.D.晶胞的组成就可推知晶体的组成解析由晶胞的定义可知解析由晶胞的定义可知A不正确；不正确；一样晶体中晶胞的大小和形状完全一样，不同晶体中晶胞的大小和形状一样晶体中晶胞的大小和形状完全一样，不同晶体中晶胞的大小和形状不一

4、定一样，不一定一样，B不正确；不正确；晶体中的大局部粒子被假设干个晶胞所共有，不专属于某个晶胞，晶体中的大局部粒子被假设干个晶胞所共有，不专属于某个晶胞，C不不正确；正确；知道晶胞的组成，利用知道晶胞的组成，利用“切割法，即可推知晶体的组成，切割法，即可推知晶体的组成，D正确。正确。D解题反思晶胞顶点、面上和棱上的微粒为假设干晶胞共有。变式训练1 以下有关晶胞的表达，不正确的选项是( )A.A1型最密堆积晶体的晶胞也叫面心立方晶胞B.面心立方晶胞的每个顶点上和每个面的中心上都各有一个微粒C.处于晶胞顶点、棱、面、体心对晶胞的奉献分别为D.平均每个面心立方晶胞中有4个微粒解析答案平均每个面心立方

5、晶胞中所拥有的微粒个数为 个，故D正确。解析解析如图为A1型最密堆积晶体的晶胞，它为面心立方晶胞，面心和顶点上各有1个微粒，故A、B均正确；在A3型六方晶胞中，处于顶点上的微粒对晶胞的奉献为 ，C不正确。答案答案C解题反思记住常见晶胞的构造模型。二、晶胞中微粒数目的计算切割法切割法：假设某个粒子为n个晶胞所共有，那么该粒子的 属于这个晶胞。(1)长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子数的计算。(2)六棱柱晶胞中不同位置的粒子数的计算。如下图，六方晶胞中所含微粒数目为 。关键提醒非长方体(立方体)和六方晶胞中粒子数目计算时视具体情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，每个碳原子被3个六边

6、形共用，每个碳原子对六边形的奉献为 。例2 (1)2 (1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞构造如下图，该氯化物的化学式是_。CuCl解析答案解析答案(2)Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，那么该晶胞中有_个铜原子。16解析答案(3)利用“卤化硼法可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞构造示意图，那么每个晶胞中含有B原子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。解析解析每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为8 12，灰球表示的原子个数为14 2，所以每个晶胞中含有N原子和B原子各2个；N的电负性大于B，所以该陶瓷的化学式为BN。2BN解析答案(4)某

7、晶体构造模型如下图。该晶体的化学式是_，在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为_个、_个。解析解析晶胞中含有O：6 3个，含Co：8 1个，含Ti：1个，故化学式为CoTiO3。Ti原子位于晶胞的中心，其周围距离最近的O原子位于6个面的中心，所以周围距离最近的O原子数目为6个；Co原子位于晶胞的顶点，O原子位于晶胞的面心，所以Co原子周围距离最近的O原子数目为12个。CoTiO3 612解析答案(5)Mg与某元素形成的化合物的晶胞如下图，晶胞中阴离子与阳离子的个数比是_。解析解析晶胞中含有阳离子数目为 812，阴离子数目为 424。故阴、阳离子个数比为21。2 1解题

8、反思确定晶体化学式的方法观察微粒种类确定微粒在晶体中的位置用切割法求各微粒的数目求各微粒的最简个数比确定化学式。变式训练2 现有甲、乙、丙(如以下图)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：甲晶胞中x与y的个数比是_，乙晶胞中a与b的个数比是_，丙晶胞中有_个c离子，有_个d离子。 解析答案答案答案4 31 144解析答案例3 3 如图为高温超导领域里的一种化合物钙钛矿晶体构造，该构造是具有代表性的最小重复单元。解析解析以钛离子为顶点，应有8个立方晶胞紧靠在一起，这样钛离子成为空间直角坐标系的中心，它的三维方向上前后左右上下最近且相邻各有1个氧离子和钛离子，共6个

9、，它周围的8个立方晶胞内各含1个钙离子。(1)在该物质的晶体中，每个钛原子周围与它最接近且距离相等的氧离子、钙离子、钛离子各有_个、_个、_个。686解析答案(2)某该晶体构造中，元素氧、钛、钙的离子个数比是_，该物质的化学式可表示为_。3 1 1CaTiO3解析答案(3)假设钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c，晶体构造图中正方体边长(钛原子之间的距离)为d nm(1 nm109m)，那么该晶体的密度为_ gcm3。解题反思立方晶胞中各物理量的关系a3NAnMa：表示晶胞棱长：表示晶胞密度NA：表示1 mol晶胞中晶体的物质的数量M：表示晶体的相对分子质量变式训练3如图为NaCl晶

10、体的1个晶胞，测知氯化钠晶体中相邻的Na与Cl的距离为a cm，晶体密度为d gcm3，那么阿伏加德罗常数可表示为()解析答案答案答案C返回解题反思解答晶胞中各量关系计算题的关键是正确分析微粒在晶胞中的位置关系，找出晶胞的体积及1个晶胞的质量。1.某晶体晶胞如下图，那么该晶体的化学式为( )C 随堂达标检测解析答案解析解析该晶体的晶胞是正方体形晶胞。该晶胞拥有的X粒子数为8 1；Y位于该晶胞内，共有4个，因此该晶胞中拥有的Y粒子数为4；Z只有1个，位于晶胞的体心上，故该晶体的化学式为XY4Z。A.XYZ B.X2Y4Z C.XY4Z D.X4Y2Z2.有以下离子晶体的空间构造示意图：以M代表阳

11、离子，以N代表阴离子，代表阳离子，代表阴离子，化学式为MN2的晶体构造为( )解析答案答案答案B3.如下图是晶体构造中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中X、Y、 Z。其对应的化学式不正确的选项是( )解析答案答案答案B4.分析以下图所示的甲、乙、丙三种晶体并答复有关问题：解析答案(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为_。(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是_。(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是_个。答案答案(1)X2Y(2)1 3 1(3)85.答复以下问题：(1)元素O、Mg、Ni可形成一种晶体，其晶胞如图1所示。在晶体中，每个Ni2与_个Mg2配位。该晶体的化学式是_。

12、图1解析答案解析如下图，解析如下图，Ni2周围配位的周围配位的Mg2在水平面、竖直面上各有在水平面、竖直面上各有4个，个，共共8个。个。答案答案8 Mg2NiO3(2) F、Mg、K三种元素形成的晶体晶胞构造如图2所示，一个晶胞中Mg元素的质量分数为_。解析答案图2解析解析每个晶胞中含有K为1个，含有Mg2为 81，含有F为12 3，所以该晶体的化学式为KMgF3，Mg的质量分数为20%。20%(3)超硬材料氮化铂的晶胞如图3所示，那么氮化铂的化学式为_。解析答案图3解析解析每个晶胞中含有N 8个，含有Pt为 86 4，所以晶体化学式为PtN2。PtN2(4)有一种氮化钛晶体的晶胞如图4所示，该晶体的化学式为_，该晶体中Ti原子周围与它距离最近且相等的N原子的个数_。解析答案图4解析解析晶胞内部有4个Ti原子，所以每个晶胞中拥有4个Ti原子，N原子位于晶胞的顶点和面心，所以每个晶胞中拥有N原子为8 6 4，所以该晶体的化学式为TiN，每个Ti原子周围的N原子有4个。TiN4(5)偏钛酸钡在变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞构造如图5所示，试答复以下问题：解析答案图5晶体内与每个“Ti紧邻的O原子数为_个。晶体内与每个“Ba紧邻的O原子数为_个。晶体的化学式为_。解析晶体内与每个解析晶体内与每个“Ti紧邻的紧邻的O原子有上、下、左、右、前、后共原子有上、下、