晶胞-高二化学课件（人教版2019选择性必修2）

人教版选择性必修2网科学【备课无忧】2021-2022学年高二化学同步优质课件人教版选择性必修2网科学第一节物质的聚集状态与晶体的常识

晶胞第三章晶体结构与性质学习目标1.认识物质的聚集状态会影响物质的性质,通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料,培养变化观念与平衡思想的核心素养。2.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性,认识简单的晶胞,培养证据推理与模型认知的核心素养。3.知道晶体X射线衍射实验是测定物质结构的基本方法和实验手段,培养科学探究与创新意识的核心素养。1.认识简单的晶胞。2.通过典型晶胞的学习，类推其他晶胞的分析方法。3.学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法)，能根据晶胞的结构确定晶体的化学式。晶胞铜晶体铜晶胞平行六面体无隙并置铜晶体铜晶胞1.定义描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。晶胞是晶体中最小的结构重复单元。2.晶体和晶胞的关系一般来说,常规的晶胞都是平行六面体,整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。(1)“无隙”是相邻晶胞之间没有任何间隙。(2)“并置”是所有晶胞都是平行排列的,取向相同。(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。(1)晶胞是否全是平行六面体？(2)由晶胞构成的晶体，其化学式是否表示一个分子中原子的数目？思考与讨论【提示】(1)不一定，如有的晶胞呈六棱柱形。

(2)不表示，只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。(3)一个铜晶胞的有14个原子吗？解析：金属铜的一个晶胞的原子数=①晶胞一般是平行六面体，其三条边的长度不一定相等，也不一定互相垂直。晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定。②整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成。每个晶胞上下左右前后无隙并置地排列着与其一样的无数晶胞，决定了晶胞的8个顶角、平行的面以及平行的棱完全相同。3.晶胞的特点及晶胞中粒子个数的计算

(1)晶胞的特点(2)晶体化学式的含义一般地，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。124376851221341体心：1面心：1/2顶点：1/8棱边：1/4①长方体(含正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算(如下图)

立方晶胞顶角:1/8面心:1/2体心:1棱边:1/4(3)晶胞中粒子数目的计算——均摊法“均摊法”是计算每个晶胞平均拥有的粒子数目的常用方法。其基本理念是每个粒子被n个晶胞所共用,则该粒子有

属于这个晶胞。体心：1面心：1/2顶点：1/8棱边：1/4均摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x晶胞对原子的占有率练习1:试计算钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图1.金属钠的一个晶胞的原子数=2.金属锌的一个晶胞的原子数=3.碘的一个晶胞的原子数=4.金刚石的一个晶胞的原子数=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）化学式：AB化学式：ABC化学式：ABC3练习3：下图为高温超导领域的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子共有

个2）该晶体结构单元中，氧、钛、钙离子的个数比是

。

63∶1∶1TiOCaO：12×1/4＝3Ti:8×1/8＝1Ca：1常见的晶胞简单立方体心立方面心立方类型简单立方体心立方面心立方结构特点在平面六面体的8个顶角上有粒子除8个顶角上有粒子外，平行六面体的体心上还有1个粒子除8个顶角上有粒子外，平行六面体的6个面的面心上均有1个粒子一个晶胞的原子数124②六方晶胞中粒子的计算方法顶角：1/6上、下棱：1/4侧棱：1/3面上：1/2内部：1不均摊法在其他结构晶胞中粒子数目的计算：顶点：1/2棱上：2内部：1晶胞类型顶角贡献棱上贡献面上贡献内部贡献六方体1/61/31/21正三棱柱1/12水平1/4；竖直1/61/21非长方体(正方体)晶胞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，其顶角(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。(2)非长方体晶胞中的粒子视具体情况而定

四、晶体结构的测定测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。通过晶体的X射线衍射实验获得行射图后，经过计算可以从衍射图形获得晶体结构的有关信息，包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等，以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。1.X射线衍射原理单一波长的X射线通过晶体时,X射线和晶体中的电子相互作用,会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。2.X射线衍射实验获得晶胞信息晶体的X射线衍射实验图经过计算,可以获得包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等,以及结合晶体化学组成的信息推出原子之