3.2物质的聚集状态与晶体的常识第2课时高二化学教学课件（人教版20(1)9选择性必修2）

第三章

第一节物质的聚集状态

与晶体的常识0第2课时

晶胞新课引入物质食盐干冰金刚石石英样品结构晶体是内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而构成的具有规则几何外形的固体自然界中，有很多不同的晶体，如何描述晶体中的微粒在空间的排列规律呢？晶胞描述晶体结构的基本单元铜晶体结构铜晶胞铜晶胞晶胞是晶体中最小的结构重复单元。1.晶胞的定义通过对几种晶体的晶胞的观察，你认为晶胞是什么形状的?晶胞是如何堆积成晶体的?CO2晶饱观察NaCl晶饱晶胞2.晶胞与晶体的关系

①常规的晶胞一般是平行六面体；正方体

或

长方体其边长不一定相等也不一定垂直

晶胞2.晶胞的特征

②整块晶体可看作数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。

共用棱、面和顶点并置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。通过上下、左、右、前、后的平移能

与下一个晶胞完全重叠)

晶胞3.晶胞特点晶胞中8个顶点相同(共6个面)上下左右前后三套各两个平行面分别相同晶胞3.晶胞特点三套各4根平行棱分别相同(共12根棱)晶胞3.晶胞特点（1）8个顶角相同（2）三套各两个平行面分别相同（3）三套各四根平行棱分别相同练一练：结合所学内容并判断下列4个图中结构，属于晶胞的是________晶胞4.常见的晶胞类型简单立方体心立方面心立方思考简单立方晶胞含有几个原子？8铜晶胞含有几个铜原子呢？14

晶胞5.晶胞中粒子数目的计算——均摊法说明：观察晶胞图时，千万不能忘记，晶胞只是晶体微观空间结构里的一个基本单元，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的原子种类、个数及几何排列(包括取向)是完全相同的。晶胞124376851221341体心：1面心：顶点：棱边：8141215.晶胞中粒子数目的计算晶胞金属铜的一个晶胞的原子数2181＝8×＋6×＝4铜晶胞平均含有的铜原子数目晶胞5.晶胞中粒子数目的计算简单立方体心立方面心立方8×1/8＝18×1/8＋1＝28×1/8＋6×1/2＝4思考与讨论

P74

金属钠（C）

金属锌（Zn）

碘（I2）

金刚石（C）

(1)晶胞有几套平行棱？有几套平行面？晶胞有3套平行棱，有3套平行面？

(2)数一数，它们分别平均含有几个原子？

思考与讨论

P74

8×1/8

＋6×1/2

＋4＝8金刚石晶胞中原子数是多少?晶胞5.晶胞中粒子数目的计算常规晶胞都是平行六面体，但也有晶胞呈三棱柱、六棱柱形六棱柱（六方）晶胞三棱柱晶胞特别提醒:晶胞5.晶胞中粒子数目的计算1/6微粒数为：12×1/6＋2×1/2＋3＝

6

5.晶胞中粒子数目的计算六方晶胞中粒子的计算方法

内部1正三棱柱晶胞中粒子的计算方法

内部：1

晶胞按照位置关系的平均占有数及同一位置的微粒数目进行计算明确微粒在晶胞中的位置关系小结1:计算晶胞中含有微粒数目的一般步骤

晶体的化学式表示的是晶体（也可以说是晶胞）中各类原子或离子数目的最简整数比

团簇分子或纳米颗粒与晶胞不同，这两类物质是独立的分子，所有原子均为该分子所有。与晶体中多个晶胞共用原子不相同小结2思考

1.石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构(如下图)，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).碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。232∶3

思考

2.钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图为下图，它的化学式为A.BaTi8O12

B.BaTi4O6C.BaTi2O4

D.BaTiO3

在该物质的晶体中，每个钛原子周围与它最接近的且等距离的钛离子共有____个。

6思考3.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练一练棱上位置：12×＝341NaCl晶胞棱上体心Na＋位于_______和_______晶胞内位置：1×1＝1氯化钠的一个晶胞的钠离子数＝12×＋1×1＝441下图所示是NaCl的晶胞，它含有几个钠离子和氯离子？晶胞中钠离子和氯离子的个数比是多少？密度？晶胞中钠离子和氯离子的个数比是1∶1练一练下图所示是NaCl的晶胞，它含有几个钠离子和氯离子？晶胞中钠离子和氯离子的个数比是多少？密度？设晶胞的边长为acmNaCl晶胞Vmρ＝m＝n·MNANn＝ρ＝N·MNA·V＝4×58.5NA·a3g·cm-3晶胞6.常见晶胞密度的计算(1)简单立方晶胞已知金属钋是简单立方堆积，钋原子半径为rcm，计算：钋晶胞棱长a；钋的密度ρ。①棱长a=2r②密度晶胞(2)面心立方晶胞r已知金属金是面心立方紧密堆积，金原子半径为rcm，计算：金晶胞棱长a；金的密度ρ。①面对角线=4r②密度棱长晶胞(3)体心立方晶胞

已知金属钾是体心立方紧密堆积,钾原子半径为rcm,请计算：钾晶胞棱长为a；金的密度钾的密度为ρ。棱长①立方体对角线=4r②密度归纳：典型立方晶胞结构特点类型图示粒子数晶胞边长(a)与原子半径(r)的关系简单立方体体心立方体面心立方体124a=2r科学家们，如何测定具体物质的晶体结构呢？晶体结构的测定固体晶体非晶体区别晶体和非晶体最可靠的科学方法是什么呢？对固体进行X射线衍射实验区别常用仪器：_____________X射线衍射仪X射线单晶衍射仪晶体结构的测定

当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，在记录仪上形成衍射图谱。人们对衍射图的数据进行处理，即可获得晶体结构的有关信息。X射线管铅板晶体样品记录仪衍射方向衍射强度晶体结构的测定X射线管铅板晶体晶体能产生分立的斑点非晶体衍射图谱数据处理晶体的周期性结构晶体会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。晶体结构的测定1520253035晶体能产生明锐的衍射峰晶态SiO2由X射线衍射实验的结果还可以进一步测定分子的空间结构。晶体会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。X射线衍射实验晶体结构的测定乙酸晶体乙酸晶胞乙酸分子的空间结构(含4个乙酸分子)

从衍射图中经计算可获取晶体的结构信息，如晶胞的形状、大小，微粒空间对称性