晶体结构的分析和计算(课件)

晶体结构的分析和计算晶体结构的分析和计算1固体晶体非晶体离子晶体原子晶体分子晶体复习：固体晶体非晶体离子晶体原子晶体分子晶体复习：2晶体之所以具有规则的几何外形，是因其内部的质点作规则的排列，实际上是晶体中最基本的结构单元重复出现的结果。我们把晶体中重复出现的最基本的结构单元叫晶体的基本单位——晶胞对组成晶胞的各质点（晶格点）的占有率如何呢（以立方体形晶胞为例）？晶胞晶体之所以具有规则的几何外形，是因其内部的质点3体心：1体心：14面心：1/2面心：1/25棱边：1/4棱边：1/46顶点：1/8顶点：1/87立方晶胞体心：1面心：1/2棱边：1/4顶点：1/8一、晶胞对组成晶胞的各质点的占有率立方晶胞体心：1面心：1/2棱边：1/4顶点：1/88

1、当题给信息为晶体中最小重复单元——晶胞（或平面结构）中的微粒排列方式时，要运用空间想象力，将晶胞在三维空间内重复延伸，得到一个较完整的晶体结构，形成求解思路。有关晶体的计算1、当题给信息为晶体中最小重复单元——晶胞（或平9例1：在干冰晶体中，平均每个晶胞（如图）占有CO2分子的个数为____，每个CO2分子周围有_____个与之紧邻且等距的CO2分子.412例1：在干冰晶体中，平均每个晶胞（如图）占有C10AB练习1：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：ABAB练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式11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）AB化学式：A2B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：（12AB化学式：练习3：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）ABAB化学式：练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体13B化学式：A练习4：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）CABC3B化学式：A练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体14小结：立方体晶胞中各位置上原子总数的计算方法分别是：顶角上的原子总数=1/8×顶角原子数棱上的原子总数面心上的原子总数=1/4×顶角原子数=1/2×顶角原子数体心上的原子总数=1×体心原子数小结：立方体晶胞中各位置上原子总数的计算方法分别是：15

2、当题给信息为晶体中微粒的排列方式时，可在晶体结构中确定一个具有代表性的最小重复单元——晶胞为研究对象，运用点、线、面的量进行解答。2、当题给信息为晶体中微粒的排列方式时，可在晶体结16右图是石英晶体平面示意图（它实际上是立体的网状结构）,其中硅、氧原子数之比为____.1:2例2：右图是石英晶体平面示意图（它实际上是立17例3：如图直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处位置，晶体中，每个Na+周围与它最接近的且距离相等的Na+个数为：____12例3：如图直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+18

金刚石晶体中含有共价键形成的C原子环，其中最小的C环上有_____个C原子。例4：6金刚石晶体中含有共价键形成的C原子环，其中最小19石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：（1）图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。（2）层内7个六元环完全占有的C原子数为_____个，碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______.巩固练习一：142:323石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（20巩固练习二：已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，如图所示：其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点为一个硼原子，试通过观察分析右图回答：此基本结构单元是由___个硼原子构成，有___个B-B化学键，相邻B-B键的键角为____.1230600巩固练习二：已知晶体硼的基本结构单元是由硼原21巩固练习三：已知晶体的基本单元是由12个硼原子构成的（如右图），每个顶点上有一个硼原子，每个硼原子形成的化学键完全相同，通过观察图形和推算，可知此基本结构单元是一个正____面体。20巩固练习三：已知晶体的基本单元是由12个硼原子构22某晶胞结构如图所示，晶胞中各微粒个数分别为：铜________个钡________个钇________个巩固练习四：231某晶胞结构如图所示，晶胞中各微粒个数分别为：23巩固练习五：(1)平均每个正六边形拥有_____个锗原子,_____个氧原子.(2)化学式为:____________________23(GeCH2CH2COOH)2O3

或Ge2C6H10O3巩固练习五：(1)平均每个正六边形拥有_____个锗原子,24某离子晶体的晶胞结构如右图所示：●表示X离子，位于立方体的顶点；○表示Y离子，位于立方体的中心。试分析：①该晶体的化学式为

。②晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角为_____________109028′Y2X巩固练习六：某离子晶体的晶胞结构如右图所示：●表示X离25小结一、晶胞对质点的占有率的计算二、有关晶体的计算小结一、晶胞对质点的占有率的计算二、有关晶体的计算261996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑:①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;②C60分子只含有五边形和六边形;③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:

顶点数+面数-棱边数=2据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30.请回答下列问题:(1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________,理由是:_________________________________________________________.(2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_______________,并简述其理由：

________________________________________________________.(3)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分子所含单键数为___________.(4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目.

C70分子中所含五边形数为____________,六边形数为_________.金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高.

(答出“金刚石属原子晶体”即可)金刚石因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60(只要指出“C60含30个双键”即可,但答“因C60含有双键”不行)可能1225可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90C60分子中单键为:90-30=60课外练习1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.27再见再见28NaClNaCl29金刚石金刚石30CO2CO231

4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威

5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳

6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立

7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清

8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁

9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚

10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基

11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德

12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰

15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基

16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁

17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东

18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁

19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰

20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫

21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯

22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根

23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基

24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东

25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基

13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威32晶体结构的分析和计算晶体结构的分析和计算33固体晶体非晶体离子晶体原子晶体分子晶体复习：固体晶体非晶体离子晶体原子晶体分子晶体复习：34晶体之所以具有规则的几何外形，是因其内部的质点作规则的排列，实际上是晶体中最基本的结构单元重复出现的结果。我们把晶体中重复出现的最基本的结构单元叫晶体的基本单位——晶胞对组成晶胞的各质点（晶格点）的占有率如何呢（以立方体形晶胞为例）？晶胞晶体之所以具有规则的几何外形，是因其内部的质点35体心：1体心：136面心：1/2面心：1/237棱边：1/4棱边：1/438顶点：1/8顶点：1/839立方晶胞体心：1面心：1/2棱边：1/4顶点：1/8一、晶胞对组成晶胞的各质点的占有率立方晶胞体心：1面心：1/2棱边：1/4顶点：1/840

1、当题给信息为晶体中最小重复单元——晶胞（或平面结构）中的微粒排列方式时，要运用空间想象力，将晶胞在三维空间内重复延伸，得到一个较完整的晶体结构，形成求解思路。有关晶体的计算1、当题给信息为晶体中最小重复单元——晶胞（或平41例1：在干冰晶体中，平均每个晶胞（如图）占有CO2分子的个数为____，每个CO2分子周围有_____个与之紧邻且等距的CO2分子.412例1：在干冰晶体中，平均每个晶胞（如图）占有C42AB练习1：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：ABAB练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式43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）AB化学式：A2B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：（44AB化学式：练习3：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）ABAB化学式：练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体45B化学式：A练习4：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）CABC3B化学式：A练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体46小结：立方体晶胞中各位置上原子总数的计算方法分别是：顶角上的原子总数=1/8×顶角原子数棱上的原子总数面心上的原子总数=1/4×顶角原子数=1/2×顶角原子数体心上的原子总数=1×体心原子数小结：立方体晶胞中各位置上原子总数的计算方法分别是：47

2、当题给信息为晶体中微粒的排列方式时，可在晶体结构中确定一个具有代表性的最小重复单元——晶胞为研究对象，运用点、线、面的量进行解答。2、当题给信息为晶体中微粒的排列方式时，可在晶体结48右图是石英晶体平面示意图（它实际上是立体的网状结构）,其中硅、氧原子数之比为____.1:2例2：右图是石英晶体平面示意图（它实际上是立49例3：如图直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处位置，晶体中，每个Na+周围与它最接近的且距离相等的Na+个数为：____12例3：如图直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+50

金刚石晶体中含有共价键形成的C原子环，其中最小的C环上有_____个C原子。例4：6金刚石晶体中含有共价键形成的C原子环，其中最小51石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：（1）图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。（2）层内7个六元环完全占有的C原子数为_____个，碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______.巩固练习一：142:323石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（52巩固练习二：已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，如图所示：其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点为一个硼原子，试通过观察分析右图回答：此基本结构单元是由___个硼原子构成，有___个B-B化学键，相邻B-B键的键角为____.1230600巩固练习二：已知晶体硼的基本结构单元是由硼原53巩固练习三：已知晶体的基本单元是由12个硼原子构成的（如右图），每个顶点上有一个硼原子，每个硼原子形成的化学键完全相同，通过观察图形和推算，可知此基本结构单元是一个正____面体。20巩固练习三：已知晶体的基本单元是由12个硼原子构54某晶胞结构如图所示，晶胞中各微粒个数分别为：铜________个钡________个钇________个巩固练习四：231某晶胞结构如图所示，晶胞中各微粒个数分别为：55巩固练习五：(1)平均每个正六边形拥有_____个锗原子,_____个氧原子.(2)化学式为:____________________23(GeCH2CH2COOH)2O3

或Ge2C6H10O3巩固练习五：(1)平均每个正六边形拥有_____个锗原子,56某离子晶体的晶胞结构如右图所示：●表示X离子，位于立方体的顶点；○表示Y离子，位于立方体的中心。试分析：①该晶体的化学式为

。②晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角为_____________109028′Y2X巩固练习六：某离子晶体的晶胞结构如右图所示：●表示X离57小结一、晶胞对质点的占有率的计算二、有关晶体的计算小结一、晶胞对质点的占有率的计算二、有关晶体的计算581996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑:①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;②C60分子只含有五边形和六边形;③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:

顶点数+面数-棱边数=2据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30.请回答下列问题:(1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________,理由是:_________________________________________________________.(2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_______________,并简述其理由：

________________________________________________________.(3)通过计算,确定C60分子所含单键数.C60分子所含单键数为___________.(4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目.

C70分子中所含五边形数为____________,六边形数为_________.金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高.

(答出“金刚石属原子晶体”即可)金刚石因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60(只要指出“C60含30个双键”即可,但答“因C60含有双键”不行)可能1225可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90C60分子中单键为:90-30=60课外练习1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.59再见再见60NaClNaCl61金刚石金刚石62CO2CO263

4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威

5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳

6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立

7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清

8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁

9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚

10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基

11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德

12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰

15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基

16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁

17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东

18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁

19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰

20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫

21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯

22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根

23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基

24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振