高二化学（人教版）学案选择性必修二第三章第一节第2课时晶胞晶体结构的测定

第2课时晶胞晶体结构的测定新知探究(一)——晶胞1.晶胞概念描述晶体结构的基本单元。2.晶胞的排列特点常规的晶胞都是体,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”是指相邻晶胞之间没有任何间隙。(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。[微点拨]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。3.晶胞中微粒的计算方法——均摊法均摊是指每个晶胞中平均拥有的粒子数目。若每个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子就有1n(1)相关计算平行六面体(立方体形)晶胞中微粒数目的计算方法如下:①晶胞的顶角原子是个晶胞共用;

②晶胞棱上的原子是个晶胞共用;

③晶胞面上的原子是个晶胞共用。

(2)示例分析①铜晶胞位于顶角上的铜原子为个晶胞共用;位于面上的铜原子为个晶胞共用。

因此晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是8×18+6×1②NaCl晶胞Cl位于顶角和面心,共有个;Na+位于棱上和体心,共有个。

[微思考]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?[题点多维训练]1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)晶胞是晶体中最小的平行六面体()(2)不同晶体中晶胞的大小和形状都相同()(3)已知晶胞的组成也无法推知晶体的组成()(4)铜晶体中平均每个晶胞中含有14个铜原子()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。钛酸钡晶胞结构示意图如图所示,它的化学式是()A.BaTi8O12 B.BaTi4O5C.BaTi2O4 D.BaTiO33.某晶体的结构单元如图所示(正三棱柱),晶体中A、B、C三种原子的数目之比为()A.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶54.根据下列四种晶体的晶胞示意图回答问题。(1)根据图Ⅰ分析,铜晶胞平均含有的铜原子数是。

(2)根据图Ⅱ分析,干冰晶胞平均含有的CO2分子数是。

(3)根据图Ⅲ分析,碘晶体中碘分子的排列有种不同的方向。

(4)根据图Ⅳ分析,晶体M的化学式是。

|思维建模|晶胞或晶体结构中粒子数目的计算如某个粒子为n个晶胞(或晶体结构)所共用,则该粒子有1n属于这个晶胞(或晶体结构)平行六面体晶胞六棱柱晶体结构新知探究(二)——晶胞结构的测定1.结构测定(1)常用仪器:X射线衍射仪。(2)测定方法: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,会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。2.信息处理[题点多维训练]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2.关于测定晶体结构错误的是()A.对乙酸晶体进行测定,晶胞中含有1个乙酸分子B.经过计算可以从衍射图形获得晶胞形状和大小C.经过计算可以从衍射图形获得分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型D.经过计算可以从衍射图形获得原子在晶胞里的数目和位置课下请完成课时跟踪检测(十五)第2课时晶胞晶体结构的测定新知探究(一)2.平行六面3.(1)①8②4③2(2)①82②44[微思考]提示:由晶胞构成的晶体,其化学式不表示一个分子中原子的数目,只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。[题点多维训练]1.(1)×(2)×(3)×(4)×2.选D观察钛酸钡晶胞结构示意图可知,Ba在立方体的中心,完全属于该晶胞;Ti处于立方体的8个顶角,每个Ti原子有18属于该晶胞;O处于立方体的12条棱的中点,每个O原子有14属于该晶胞。即晶体中N(Ba)∶N(Ti)∶N(O)=1∶8×18∶12×143.选B该结构中含A原子个数为6×112=12,B原子个数为6×14+3×16=2,C原子个数为1,则A、B、C原子的个数比为12∶2∶1=14.解析:(1)铜晶胞平均含有的铜原子数为18×8+12×6=4。(2)干冰晶胞平均含有的CO2分子数为18×8+12×6=4。(3)根据碘晶胞中碘分子的排列方向可知,碘晶体中碘分子的排列有2种不同的方向。(4)晶体M的晶胞中,N(A)∶N(B)=18×8∶1=1∶1,故答案:(1)4(2)4(3)2(4)AB(或BA)新知探究(二)2.形状和大小对称数目和位置[题点多维训练]1.选A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.选AA项,对乙酸晶体进行测定,可以得到晶胞结构中含