2026人教版高中化学选择性必修2《物质结构与性质》第三章　第一节　第2课时　晶胞与晶体结构的测定课件

第三章第一节晶胞与晶体结构的测定第2课时1.认识简单晶胞的结构特征。2.会进行各种典型的晶胞中粒子数目的计算和晶体化学式的确定。3.了解晶体结构的测定方法。核心素养

发展目标课时对点练内容索引一、晶胞二、晶体结构的分析及相关计算三、晶体结构的测定<一>晶胞1.概念描述晶体结构的_________。2.晶胞与晶体的关系常规的晶胞都是____________，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“__________”而成。(1)“无隙”是指相邻晶胞之间_____________。(2)“并置”是指所有晶胞都是_____排列的，取向_____。(3)所有晶胞的_____及其内部的原子_____、_____及几何排列(包括取向)是完全相同的。基本单元平行六面体无隙并置没有任何间隙平行相同形状种类个数3.晶胞中粒子数目的计算(均摊法)(1)铜晶胞

82(2)NaCl晶胞①Cl-位于_____和_____，共有___个。②Na+位于_____和_____，共有___个。4.晶胞的判断晶胞是___个顶角相同、___套各___根平行棱分别相同、___套各___个平行面分别相同的最小平行六面体。顶角面心4棱上体心48三4三两1.由晶胞构成的晶体，其化学式是否表示构成该晶体实际的粒子数目？提示

否，只表示每个晶胞或晶体中各类粒子的最简整数比。2.如图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图。

数一数，它们分别平均含几个原子？1.下列各项是晶体结构中具有代表性的最小重复单元的排列方式，图中：—X，—Y，—Z。其中对应的化学式不正确的是√

2.科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示。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，则它的化学式是A.TiC B.Ti6C7

C.Ti14C13 D.Ti13C14气态团簇分子，所含微粒为其本身所有，应直接数出原子数。√返回<二>晶体结构的分析及相关计算1.原子分数坐标(1)概念原子分数坐标，表示晶胞内部各原子的相对位置。(2)原子分数坐标的确定方法①依据已知原子的坐标确定坐标系取向。②在坐标轴中一般以正方体的棱长为1个单位。③从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。(3)原子分数坐标的意义通过原子分数坐标既能确定晶胞中原子的相对位置，又可以计算各原子间的距离，进而可以计算晶胞的体积及晶体的密度。

例2

CaF2是工业生产的重要物质，其晶胞结构如图所示：

2.晶体密度的计算注意

①晶胞棱长单位一般为nm或pm，密度单位为g·cm-3。②1nm=10-9m=10-7cm，1pm=10-12m=10-10cm。例3一种超导材料(仅由Cs、Ag、F三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知MP=QR)，M、N之间的距离为

pm。

例4

CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，则CoO晶体的密度为

g·cm-3。

3.通过俯视图对晶体分析从晶胞正上方向下看可得晶胞的俯视图如：(1)的俯视图为

。(2)的俯视图为

。例5

(1)AgN5的晶体结构与AgI相似。AgI的结构分为α⁃AgI和γ⁃AgI，γ⁃AgI立方晶体的示意图见图1，图2是晶胞正上方的俯视投影图，图中黑球(实心球)表示I-，请在图2中用白球(空心球)表示出Ag+的位置。答案

根据γ⁃AgI立方晶胞的示意图，可以理解为有八个小立方体，银离子在其中四个小立方体体心位置，根据从上方的俯视图得出银离子在每个小正方形的中心位置。

返回<三>晶体结构的测定1.常用仪器：_____________。2.测定过程：当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的_____相互作用，会在记录仪上产生___________或者_____________。3.作用：根据衍射图，经过计算可以获得晶体结构的有关信息，包括晶胞_____和_____、_____或_____在微观空间_________呈现的对称类型、原子在晶胞里的_____和_____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。X射线衍射仪电子分立的斑点明锐的衍射峰形状大小分子原子有序排列数目位置1.下列有关说法正确的是A.测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪B.石英玻璃和水晶的衍射图谱相同C.通过乙酸晶体的X射线衍射实验，只能测定晶胞中含有的乙酸分子数，

不能推出乙酸分子的空间结构D.晶体的X射线衍射实验不能判断晶体中存在哪些化学键，也不能确定

键长和键角√石英玻璃是非晶态二氧化硅，水晶是晶态二氧化硅，则水晶的衍射图谱中会出现分立的斑点或明锐的衍射峰，而石英玻璃的衍射图谱中不会出现分立的斑点或明锐的衍射峰，二者的衍射图谱不同，B项错误；通过晶体的X射线衍射实验，可以判断出晶体中哪些原子间存在化学键，确定键长和键角，从而得出物质的空间结构，C、D项错误。

2.通过X射线衍射仪得到的图谱能获得下列物质晶胞的形状。(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是

。

CuCl(2)实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。加入稀硫酸充分酸浸后过滤，得到浸出液和浸出渣，其浸出渣的X射线衍射图谱如下：根据右图所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为

。

BaSO4硫酸与氧化镍、氧化铁、氧化钙、氧化铜、氧化钡分别生成硫酸镍、硫酸铁、硫酸钙、硫酸铜和硫酸钡，硫酸钙微溶、硫酸钡难溶，物质X为硫酸钡。

(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为

，该功能陶瓷的化学式为

。

2BN返回课时对点练对一对答案1234567891011121314题号12345678答案DBACCDCC题号9101112答案DDCD

13.答案1234567891011121314

14.答案1234567891011121314

题组一晶胞的概念及晶体结构1.(2025·黑龙江绥化绥棱一中期末)下列有关晶胞的叙述，正确的是A.晶胞的结构是晶体的结构B.不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同C.晶胞中位于顶角上的原子被4个晶胞共有D.晶胞是晶体结构中最小的重复单元对点训练答案1234567891011121314√构成晶体的最基本的几何单元称为晶胞，晶胞的结构并不是晶体的结构，A错误；相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体的晶胞大小和形状不一定相同，B错误。答案12345678910111213142.整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。对这句话的理解错误的是A.相邻晶胞之间没有任何间隙B.晶体是晶胞简单、随意堆积而成C.晶胞排列时，取向相同D.“并置”是指所有晶胞都是平行排列的答案1234567891011121314√晶体并不是晶胞简单、随意堆积而成，而是晶胞平行排列而成的，且相邻晶胞之间没有任何间隙。题组二晶体结构的综合考查及相关计算3.一种Al⁃Fe合金的晶胞如图所示。则该合金的化学式可表示为A.Fe2AlB.FeAlC.Fe3Al2D.Fe2Al3答案1234567891011121314√

4.Na和Cl2在50GPa~300GPa的高压下反应生成晶体的一种晶胞如图(大球是氯原子，小球是钠原子)，该晶体的化学式为A.NaCl B.Na6Cl4C.Na3Cl D.NaCl3答案1234567891011121314√5.石墨烯可转化为富勒烯(C60)，科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm。下列说法正确的是A.C60和石墨烯互为同分异构体B.该富勒烯化合物的化学式为K2C60C.C60周围等距且距离最近的C60的数目为8D.该晶胞中含K和C60个数比为3∶4答案1234567891011121314√

答案1234567891011121314

答案1234567891011121314√

答案1234567891011121314

√答案1234567891011121314答案1234567891011121314

8.立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示，图2是该晶胞的俯视投影图，则该图中表示硼原子相对位置的是A.1 B.2 C.3 D.4√答案1234567891011121314

√答案1234567891011121314答案1234567891011121314

答案1234567891011121314

√答案1234567891011121314综合强化答案1234567891011121314

答案1234567891011121314

√答案1234567891011121314答案1234567891011121314

答案1234567891011121314甲晶胞中，阴离子数目为3，阳离子数目为2，乙晶胞中，阴、阳离子数目都为4，则甲、乙晶胞中含有的阴、阳离子数目之和不相等，故D正确。

√答案1234567891011121314答案1234567891011121314

答案1234567891011121314

13.[2021·广东，20(6)]理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。答案1234567891011121314①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是_______________________________________。

不能无隙并置成晶体，不是最小重复单元②图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为____；该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb=________。

答案123456789101112131441∶1∶2答案1234567891011121314

③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为___________g·cm-3(列出算式)。

答案1234567891011121314

14.(2024·北京四中期末)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)可用于冶炼Cu2O，主要物质转化过程如下：答案1234567891011121314(1)Cu2S与O2共热制备Cu2O的反应中，化合价升高的元素是

。

S根据转化过程知，Cu2S与O2共热反应生成Cu2O和SO2，反应中O元素的化合价由0价降至-2价，S元素的化合价由-2价升至+4价，Cu元素的化合价不变，故化合价升高的元素是S。(2)SO2中心原子的杂化方式是____，用价层电子对互斥理论解释SO2的空间结构：

______________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案12345678