《晶体结构的最小重复单元-晶胞》名师课件

第三章物质的聚集状态与物质性质

第一节认识晶体

晶体结构的最小重复单元——晶胞晶体的特性:1.具有规则的几何外形2.具有各向异性3、具有特定对称性

4.具有固定的熔点思考：晶体为什么具有自己的特性呢?联想质疑：通过前面的学习已经知道，晶体可以看成是微粒按照一定规律无限堆积而得到的，整个晶体里排列着无数个微粒。那么，如何研究晶体内部微粒的排列规律呢？1.定义：晶体中的最小重复单元（基本单元）2.晶胞的结构特点：一般来说,晶胞都是平行六面体(其边长不一定相等也不一定垂直)------通过上、下、左、右、前、后的平移能与下一个晶胞完全重合.三、晶体结构的最小重复单元——晶胞（1）晶胞的条件：代表晶体的化学组成（化学式）及对称性（2）晶胞和晶体的关系：晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成并置：指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。一个晶胞到另一个晶胞只需平移，不需转动无隙：指相邻的晶胞之间没有任何间隙；一个晶胞与相邻的晶胞完全共顶点、共棱边、共面请理解：完全等同：指所有晶胞的形状、内部的原子种类、数目及几何排列完全相同平行六面体无隙并置整个晶体就是由晶胞周期性的在三维空间并置堆砌而成的。所谓并置堆砌是指平行六面体之间没有任何空隙，同时相邻的八个平行六面体均能公用顶点。三种典型立方晶胞结构：简单立方体心立方面心立方交流研讨晶体是由无数个晶胞形成的，晶胞内微粒的组成就能反映整个晶体的组成，那么应该如何来分析一个晶胞中的微粒数？思考：上图是铜晶体的一个晶胞，它是一个立方体，含4个铜原子，为什么不是有14个铜原子？12437685122134请看:1体心：1面心：1/2顶点：1/8棱边：1/4体心：1面心：1/2顶点：1/8棱边：1/4方法：均摊法（或切割法）原则：若微粒被n个晶胞共用，均摊一个晶胞中为1／n规律：对立方晶胞3.晶胞中微粒个数的计算2

288练习:下图依次是金属钠、锌、碘、金刚石晶胞的示意图，数一数它们分别含几个原子？

各4个绿色：8×1/8+6×1/2=4灰色：12×¼+1=4各1/2个

练习:下面几种晶胞中分别含有几个原子?课堂练习1.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。其晶体的结构示意图如右图所示。则它的化学式为（）A.BaTi8O12B.BaTi4O6

C.BaTi2O4D.BaTiO3BaTiODABA2BC2C看图写化学式【练习】最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，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，它的化学式是

。解析：由于本题团簇分子指的是一个分子的具体结构，并不是晶体中的最小的一个重复单位，不能采用均摊法分析，所以只需数出该结构内两种原子的数目就可以了。答案为：Ti14C13注意：在使用均摊法计算规律时一定先看清楚晶胞构型；若晶胞构型不是立方体，晶胞中的微粒数视情况而定！！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。碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。练习：2：323探究题：六方晶胞微粒的分摊情况

六方晶胞：在顶点的微粒为6个晶胞共有，在面上的微粒为2个晶胞共有，在棱上的微粒为3个晶胞共有，在内部的微粒全属于该晶胞。练习：2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为A.MgBB.MgB2

C.Mg2B

D.Mg3B2BMg原子的数目：12×1/6+2×1/2=3B原子的数目：6故化学式可表示为

MgB2小结：二、晶胞1、定义