物质的聚集状态与晶体的常识 课件 【高效课堂+备课精研】 高二化学人教版（2019）选择性必修2

第三章晶体结构与性质第一节物质的聚集状态与晶体的常识第2课时三、晶胞1、晶胞：描述晶体结构的基本单元铜晶体晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻，然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。蜂巢与蜂室铜晶胞上前后左右下三、晶胞观察思考观察下列晶胞结构，体会晶胞的结构特点。CaTiO3ZnSI2小结晶胞的结构特点平行六面体8个顶角相同3套各2个平行面分别相同3套各4根平行棱分别相同晶胞三、晶胞1、晶胞：描述晶体结构的基本单元2、特征：一般来说，晶胞通常是一个平行六面体决定了一个晶胞的上、下、左、右、前、后都有与之完全相同的晶胞与其无隙并置。无隙：指相邻的晶胞之间共用顶角、共用棱、共用面，没有任何间隙。并置：指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。因此一个晶胞到另一个晶胞只需平移晶胞框架，无需任何转动。三、晶胞——无隙并置三、晶胞例、铜晶体的一个晶胞中含有_____个铜原子4三、晶胞练、某晶胞的结构如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A.3:9:4B.1:4:2C.2:9:4D.3:8:4B解析：A=6×1/12=1/2B=3×1/6＋

6

×1/4

=2C=1×1=1三、晶胞整理归纳均摊法计算晶胞的组成方法：某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于该晶胞顶点面心棱边体心三、晶胞整理归纳均摊法计算晶胞的组成顶点棱边面心体心立方体1/8

1/4

1/2

1三棱柱六棱柱1/12水平1/4

竖1/61/6水平1/4

竖1/31/211/21三、晶胞练、石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构(如图)，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。碳原子数目与碳碳化学键数目之比为______。2:323三、晶胞Na+Cl−例、(1)每个晶胞中平均有____个Na＋，____个个Cl−；(2)在NaCl晶体中，每个Na＋周围最近距离的Cl−有___个；每个Cl−周围最近距离的Na＋有___个。(3)在NaCl晶体中，每个Na＋周围最近距离的Na＋有____个；每个Cl−周围最近距离的Cl−有____个。(4)该晶胞中，若两个距离最近的Na＋核间距为a

cm，则晶体的密度ρ＝_______g·cm−3。44661212拓展：晶体的密度计算ρ＝

＝

Z·M

abc·NA

Z·M

V·NA

晶体的密度ρ：晶体的密度(一般是g·cm−3)Z：1个晶胞中化学式数目M：化学式的摩尔质量(g·mol−1)V：

1个晶胞的体积(一般是cm3)NA：阿伏伽德罗常数(mol−1)abc：晶胞参数(一般是pm或nm)单位换算：1cm＝107nm＝108Å＝1010pm注意晶胞体积计算时的单位换算拓展：晶体的密度计算Na+Cl－(4)该晶胞中，若两个距离最近的Na＋核间距为acm,则晶体的密度ρ=___g·cm−3acm晶胞的边长:晶胞的体积:ρ

==Z·M

abc·NA

4×58·52√2a3

×NA√2a

cm2√2a3

cm3=58·5√2a3·NAg·cm−32acmρ＝

＝

Z·M

abc·NA

Z·M

V·NA

高考真题中的晶胞问题(18∙国Ⅲ)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图，六棱柱底边边长为a

cm，高为c

cm，阿伏伽德罗常数的值为NA，Zn的密度为_______g·cm−3(列出计算式)。ρ

=Z·M

abc·NA

6×656××a2c×NA34√=高考真题中的晶胞问题[2021湖南卷]下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。己知化合物中Ge和O的原子个数比为1:4，图中Z表示_____原子(填元素符号)，该化合物的化学式为____________。OMg2GeO48416顶点：

8×1/8=1棱上：

4

×1/4=1面心：

6

×1/2=3体内：

3

×1=3高考真题中的晶胞问题[2021湖南卷]下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。Mg2GeO48416已知该晶胞的晶胞参数分别为a

nm、b

nm、c

nm，α=β=γ=90̊，则该晶体的密度ρ=______________g·cm−3。(NA为阿伏加德罗常数的，值相对原子质量：O16Mg24Ge73)740abcNA×1021高考真题中的晶胞问题[2021全国乙卷]AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是_______原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子空间占有率为_______%(列出计算表达式)。Al8πrAl＋16πrAl3a2c×10033四、晶体结构的测定化学博览备受垂青的X射线衍射实验19011914物理学奖1915物理学奖1936化学奖1962化学奖1964化学奖1980化学奖1985化学奖……发现X射线，获物理学奖伦琴发现X射线在晶体中的衍射效应劳厄用X射线衍射研究晶体结构布拉格父子利用X射线等技术研究分子结构德拜佩鲁茨X射线衍射法测定蛋白质晶体结构X射线衍射法测定复杂晶体与大分子结构X射线衍射确定DNA核苷酸顺序与基因结构发展了X射线衍射确定晶体与分子结构的方法Hauptman与KarleX射线衍射实验给我们提供了哪些关于晶体结构的信息呢？四、晶体结构的测定

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，在记录仪上形成衍射图谱。人们对衍射图的数据进行处理，即可获得晶体结构的有关信息。学科前沿X射线管铅板晶体样品记录仪衍射方向衍射强度一种X射线衍射仪四、晶体结构的测定X射线管铅板晶体1、衍射方向——晶胞的形状、大小与取向数据处理晶体的周期性结构晶