晶胞教学课件-高二下学期化学人教版选择性必修2

第三章

晶体结构与性质容山中学

化学科组第一节

物质的聚集状态与晶体的常识第2课时

晶胞

晶体结构的测定主讲人：郭静目录CONTENTS12晶胞晶体结构的测定学习目标了解晶体中微粒的空间排布存在周期性，了解晶胞的概念,以及晶胞与晶体的关系。认识简单的晶胞会用“切割法”确定晶胞中的微粒数目(或微粒数目比)和晶体的化学式。知道X射线衍射实验是测定晶体结构的常用方法。自然形成的晶体多种多样，千姿百态，鬼斧神工：白云母紫水晶菱锰矿闪锌矿晶体的外观如此美丽，其内部的微观结构又是什么样的呢？金刚石干冰氯化钠如何描述晶体中的微粒在空间的排列规律呢？任务一晶胞1、晶胞：描述晶体结构的基本单元。一、晶胞铜晶胞铜晶体结构铜晶胞

晶胞是晶体中最小的结构重复单元。任务一晶胞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。问题1：

思考晶体和晶胞有什么关系呢？2、晶胞与晶体的关系无隙并置晶体晶胞“无隙”是指相邻晶胞之间___________。“并置”是指所有晶胞都是______排列的，取向________。无任何间隙平行相同

晶体中所有晶胞的______及其内部的___________、_______及___________是完全相同的。形状原子种类个数几何排列1、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B如何判断一个结构是否是晶胞呢？任务一晶胞3、晶胞的特点8个顶角相同12345678顶点棱三套各4根平行棱分别相同(共12根棱)任务一晶胞3、晶胞的特点平行面三套各两个平行面分别相同(共6个面)任务一晶胞4、三种典型的立方晶胞简单立方体心立方面心立方【思考与讨论】1、所有的晶胞都是平行六面体吗？六棱柱（六方）晶胞三棱柱晶胞晶胞不一定都取平行六面体。√×××不满足晶胞”8个顶角相同”不满足晶胞“三套各4根平行棱分别相同”不满足“三套各两个平行面分别相同”无法进行“无隙并置”，不是晶胞【思考与讨论】2、判断下列六面体是否是晶胞？【思考与讨论】3、铜晶胞是一个典型的面心立方晶胞，一个铜晶胞中有多少个铜原子

？14个均摊法计算晶胞所含微粒数任务一晶胞——均摊法二、晶胞中粒子数目的计算124376851221341体心：1面心：顶点：棱边：814121一个原子对晶胞的贡献任务一晶胞二、晶胞中粒子数目的计算均摊法：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顶点棱上面心体心18141212、在金属铜的晶胞中含有几个铜原子?8×1/8＋6×1/2＝4铜晶胞3、数一数，它们分别平均含有几个原子？金属钠（Na）金属锌（Zn）碘（I2）金刚石（C）4、请计算出NaCl晶胞Na+和Cl-的个数②Cl－

位于

和

，共有

个8×

＋

6×＝4218112×＋1＝441①Na＋位于

和

，共有

个顶点面心4棱边体心4一个晶胞含4个NaClNa+Cl-NaCl晶胞Cl-Na+Na+：Cl-=1:1离子晶体化学式只表示每个晶胞或晶体中各类粒子的最简整数比化学式为NaCl任务二晶体结构的测定问题2：

科学家们，如何测定具体物质的晶体结构呢？三、晶体结构的测定1、测定仪器X射线衍射仪X射线管铅板晶体样品记录仪衍射图当单一波长的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

。电子分立的斑点明锐的衍射峰任务二晶体结构的测定单晶衍射图非晶态和晶态SiO2粉末衍射图谱(水晶)晶态SiO2(石英玻璃)非晶态SiO2注意：同一条件下摄取的非晶体图谱中却看不到分立的斑点或明锐的衍射峰任务二晶体结构的测定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结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系衍射图计算获得2、获得晶胞及分子信息根据原子坐标，可以计算原子间的距离，判断哪些原子之间存在化学键,确定键长和键角，得出分子的空间结构。任务二晶体结构的测定乙酸晶体乙酸分子的空间结构示例：通过晶体X射线衍射实验，对乙酸晶体进行测定，可以得出乙酸晶胞，晶胞中含有4个乙酸分子。并且，测定晶胞中各个原子的位置(坐标)，根据原子坐标，可以计算原子间的距离，判断出晶体中哪些原子之间存在化学键，确定键长和键角，从而，得出分子的空间结构乙酸晶胞5、下列有关说法错误的是（

）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不同C、X射线衍射实验能测定晶胞中含有的分子数，但不能确定青蒿素这样复杂分子的空间结构D、单晶硅在X射线衍射图谱上有明锐的衍射峰C6、下列关于晶体和晶胞的叙述中，正确的是（

）A．不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同B．晶胞是晶体中最小的平行六面体C．晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形D．由晶体X射线衍射图经过计算可以获得晶胞的形状、大小以及微粒在晶胞里的位置D测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪晶胞内原子数的计算晶胞测定8个顶角相同3套各4根平行棱分别相同3套各2个平行面分别相同平行六面体位于顶角81位于棱上41位于面上21位于晶胞内17、如图是某化合物的晶胞，下列有关说法不正确的是（

）A、X原子对该晶胞组成的贡献率为B、Y原子对该晶胞组成的贡献率有

和1两种C、晶胞中含有的Z原子最少D、该化合物的化学式为XY2ZC41818、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右图，它的化学式是(

)A．BaTi8O12

B．BaTi4O6C．BaTi2O4

D．BaTiO3DO：12×1/4=39、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、Ti6C7C、Ti14C13 D、Ti13C14它是一个气态团簇分子，其化学式就是其分子式，应直接数出原子数。C10、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（）B11、某晶体的晶胞如图所示