人教版高中化学选修3：物质结构与性质 晶体的常识【市一等奖】

第一节晶体的常识第一页，共三十五页。第二页，共三十五页。第三页，共三十五页。第四页，共三十五页。第一节晶体的常识---晶胞（第二课时）第五页，共三十五页。二﹑晶胞1.晶胞：能够反映晶体结构特征的基本重复单位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,区别：蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。第六页，共三十五页。铜晶体铜晶胞整个晶体就是由晶胞周期性的在三维空间并置堆砌而成的。知道第七页，共三十五页。金刚石晶体结构晶胞示意图金刚石的多面体外形第八页，共三十五页。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？CO2晶胞铜晶胞金刚石晶胞第九页，共三十五页。平行六面体无隙并置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）完全重合记住第十页，共三十五页。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“无隙”指相邻晶胞间没有任何间隙，一个晶胞与相邻晶胞共顶点、共棱边、共面。

“并置”指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。一个晶胞到另一晶胞只需平移，不需转动。第十一页，共三十五页。3、三种典型立方晶体结构体心立方简单立方面心立方第十二页，共三十五页。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？第十三页，共三十五页。体心：1面心：1/2顶点：1/8棱边：1/44.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第十四页，共三十五页。顶点：第十五页，共三十五页。棱上：第十六页，共三十五页。面心：第十七页，共三十五页。体心：第十八页，共三十五页。

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1/81/41/21顶点棱上面心体心第十九页，共三十五页。常见晶胞中微粒数的计算（列式计算）

长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：顶----1/8棱----1/4面----1/2心----1（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。

微粒数为：8×1/8+1=2第二十页，共三十五页。(3)六方晶胞在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。微粒数为：12×1/6+2×1/2+3=6第二十一页，共三十五页。

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。第二十二页，共三十五页。1、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，算一算，它们分别平均含有几个原子?NaZnI2金刚石小试一下第二十三页，共三十五页。NaZ=2

ZnZ=2金刚石CZ=8

I2

Z=8第二十四页，共三十五页。(8×+6×)×3=121、下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？巩固练习第二十五页，共三十五页。2、图为NaCl晶胞，试分析（1）NaCl晶胞中,钠离子、氯离子分别有多少个？（2）由（1）中离子数目能否得到化学式NaCl？

(3)与Na＋等距离且紧邻的Cl－有___个，与Cl－等距离且紧邻的Na＋有___个;与Na＋周围等距离且紧邻的Na＋有____个,与Cl－周围等距离且紧邻的Cl－有____个（配位原子）比例模型晶胞模型NaCl晶体模型第二十六页，共三十五页。挑战一下，晶体密度计算1，已知铜晶胞是面心立方晶胞，该晶胞的边长为3.6210-10m，每一个铜原子的质量为1.05510-25kg

，试回答下列问题：（1）一个晶胞中“实际”拥有的铜原子数是多少？（2）该晶胞的体积是多大？（3）利用以上结果计算金属铜的密度。解：（1）8

1/8+6

1/2=4（2）V=a3=(3.6210-10m)3=4.7410-29m3(3)ρ=mV4

1.05510-25kg

4.7410-29m3==8.9

103Kg/m3第二十七页，共三十五页。方法导引

有关晶体密度的计算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、面的量确定粒子个数，同时要建立摩尔质量M，阿伏加德罗常数NA与密度ρ之间的关系。第二十八页，共三十五页。练习1(2012全国I卷）、ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为________g·cm-3(列式并计算)。（a–Zn2+,b—S2-)思考练习第二十九页，共三十五页。练习2、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：g/cm3）A、8M/a3NAB、a3M/8NAC、M/a3NAD、a3M/NA第三十页，共三十五页。立方晶胞体心：1面心：1/2棱边：1/4顶点：1/8课时小结：晶胞1、概念：能够反映晶体结构特征的基本重复单位

2、晶胞中粒子个数的计算——均摊法3、有关晶体的计算（重点关注：晶体密度计算）第三十一页，共三十五页。（2011年全国I卷节选）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是_______g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为NA）。（2012年全国I卷节选）(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为____________(列式并计算)，a位置S2－离子与b位置Zn2＋离子之间的距离为___________________pm(列式表示)。（2014年全国I卷节选）（3）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定点，则该晶胞中有

______

个铜原子。（4）Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a=0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为

。列式表示Al单质的密度

gcm-3。（2016年全国I卷节选）②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶具有金刚石型结构,Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为_______