《晶胞-晶体结构的测定》拓展课件

《晶胞晶体结构的测定》自主预习一、晶胞1.定义:晶胞是描述晶体结构的

基本单元

。

2.结构: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”:相邻晶胞之间没有任何

间隙

。

(2)“并置”: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。

3.晶胞中粒子数目的计算。(1)平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的计算。①晶胞顶角上的原子是

8

个晶胞共用;

②晶胞棱上的原子是

4

个晶胞共用;

③晶胞面上的原子是

2

个晶胞共用。

如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数为______。(2)几种晶胞中原子数目的确定。结合下图,钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为

2

、

2

、

8

、

8

。

微思考晶体的化学式表达的意义是什么?提示:晶体的化学式表示的是晶体(或晶胞)中各类原子或离子个数的最简整数比,晶体的化学式并不是表示一个分子中含有多少个原子。二、晶体结构的测定1.测定晶体结构最常用的仪器是

X射线衍射仪

。当单一波长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.由衍射图形获得晶体结构的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。

预习检测1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)晶胞是晶体的最小重复单元。(

)(2)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。(

)(3)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞。(

)√××2.下列各项是晶体结构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。其中对应的化学式不正确的是(

)。答案:B3.在较高温度时,钾、氧两种元素形成的一种晶体结构如图所示,则该化合物的化学式为(

)。A.K2O

B.K2O2C.K2O3

D.KO2答案:D1.下列有关晶胞的叙述不正确的是(

)。A.晶胞是晶体结构中的基本结构单元B.晶胞在晶体中无隙并置形成整块晶体C.常规的晶胞是平行六面体D.晶胞都是正八面体答案:D解析:常规的晶胞是平行六面体,晶胞还有其他形状。2.某物质的晶体中,含X、Y、Z三种元素的原子,排列方式如图所示(其中前后两面面心上的Y原子没有画出),晶体中X、Y、Z的原子个数比依次为(

)。

A.1∶2∶1 B.1∶3∶1C.2∶2∶1 D.1∶3∶3答案:B3.硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高纪录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子;6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式为(

)。

A.MgB B.MgB2C.Mg2B D.Mg3B2答案:B解析:棱柱内硼原子数为6,均属于这个晶胞;镁原子位于上、下面心(2个)及12个顶角,一个晶胞含有镁原子数为

,则该晶胞中镁、硼原子个数之比为1∶2,该化合物的化学式为MgB2。4.科学家把C60和K掺杂在一起制造出的物质具有超导性能,其晶胞结构如图所示。该物质中K和C60的个数之比为(

)。A.1∶1 B.2∶1C.3∶1 D.4∶1答案:C5.铜与金可形成两种有序的金属互化物,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是(

)。A.图Ⅰ、Ⅱ中物质的化学式相同B.图Ⅱ中物质的化学式为CuAu3C.图Ⅱ中与每个铜原子紧邻的铜原子有3个D.设图Ⅰ中晶胞的棱长为acm,则图Ⅰ中合金的密度为

g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)答案:B6.根据下列两种晶体的晶胞示意图回答问题。

(1)根据图Ⅰ分析,碘晶体中碘分子的排列有

种不同的方向。

(2)根据图Ⅱ分析,晶体M的化学式可能是

。

答案:(1)2(2)AB(或BA)解析:(1)根据碘晶胞