魯科版選修三 第3章 第1節(jié) 第2課時(shí) 晶體結(jié)構(gòu)的最小重復(fù)單元——晶胞 課件（50張）.pptx

第3章第1節(jié)認(rèn)識(shí)晶體 第2課時(shí)晶體結(jié)構(gòu)的最小重復(fù)單元 晶胞 1 了解晶胞的概念以及晶胞與晶體的關(guān)系 2 會(huì)用 切割法 確定晶胞中的粒子數(shù)目 或粒子數(shù)目比 和晶體的化學(xué)式 目標(biāo)導(dǎo)航 基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué) 重點(diǎn)難點(diǎn)探究 隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè) 欄目索引 1 概念晶體中 2 形狀晶胞都是從晶體中截取下來的大小 形狀完全相同的 3 實(shí)例 1 六方晶胞 如鎂晶胞 型最密堆積為六方最密堆積 2 面心立方晶胞 如銅晶胞 型最密堆積為面心立方最密堆積 一 晶胞 基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué) 答案 最小的重復(fù)單元 平行六面體 a3 a1 答案 議一議晶胞結(jié)構(gòu)和晶體有什么聯(lián)系 答案將一個(gè)個(gè)晶胞上 下 前 后 左 右并置起來 就構(gòu)成整個(gè)晶體結(jié)構(gòu) 二 晶胞中微粒數(shù)的求算 切割法 答案 1 切割法 計(jì)算一個(gè)晶胞中實(shí)際擁有的微粒數(shù)某個(gè)微粒為n個(gè)晶胞所共有 那么切割后的每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)微粒分得的份額是 2 平行六面體形 正方體 晶胞中不同位置的微粒數(shù)的計(jì)算 1 處于頂點(diǎn)上的微粒 同時(shí)為個(gè)晶胞所共有 每個(gè)微粒有 屬于該晶胞 2 處于棱邊上的微粒 同時(shí)為個(gè)晶胞所共有 每個(gè)微粒 屬于該晶胞 8 4 答案 3 處于面心上的微粒 同時(shí)為個(gè)晶胞所共有 每個(gè)微粒有 屬于該晶胞 4 處于晶胞內(nèi)部的微粒 則屬于該晶胞 如圖所示 銅晶胞中含有的銅原子數(shù)為 銅晶體面心立方晶胞及其切割示意圖 2 完全 相關(guān)視頻 返回 答案 議一議所有的晶胞都是平行六面體嗎 答案不是 如有的晶胞為六棱柱形 一 晶胞的含義 重點(diǎn)難點(diǎn)探究 1 晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中最小重復(fù)單元 2 晶胞上 下 左 右 前 后并置起來就構(gòu)成整個(gè)晶體結(jié)構(gòu) 3 a1型為面心立方晶胞 a3型為六方晶胞 解析答案 例1下列有關(guān)晶胞的敘述 正確的是 a 晶胞的結(jié)構(gòu)是晶體的結(jié)構(gòu)b 不同的晶體中晶胞的大小和形狀都相同c 晶胞中的任何一個(gè)粒子都屬于該晶胞d 已知晶胞的組成就可推知晶體的組成 解析由晶胞的定義可知a不正確 相同晶體中晶胞的大小和形狀完全相同 不同晶體中晶胞的大小和形狀不一定相同 b不正確 晶體中的大部分粒子被若干個(gè)晶胞所共有 不專屬于某個(gè)晶胞 c不正確 知道晶胞的組成 利用 切割法 即可推知晶體的組成 d正確 d 解題反思 晶胞頂點(diǎn) 面上和棱上的微粒為若干晶胞共有 變式訓(xùn)練1下列有關(guān)晶胞的敘述 不正確的是 a a1型最密堆積晶體的晶胞也叫面心立方晶胞b 面心立方晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)上和每個(gè)面的中心上都各有一個(gè)微粒c 處于晶胞頂點(diǎn) 棱 面 體心對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)分別為d 平均每個(gè)面心立方晶胞中有4個(gè)微粒 解析答案 平均每個(gè)面心立方晶胞中所擁有的微粒個(gè)數(shù)為個(gè) 故d正確 解析如圖為a1型最密堆積晶體的晶胞 它為面心立方晶胞 面心和頂點(diǎn)上各有1個(gè)微粒 故a b均正確 在a3型六方晶胞中 處于頂點(diǎn)上的微粒對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為 c不正確 答案c 解題反思 記住常見晶胞的結(jié)構(gòu)模型 二 晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算 切割法 切割法 若某個(gè)粒子為n個(gè)晶胞所共有 則該粒子的屬于這個(gè)晶胞 1 長方體形 正方體形 晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算 2 六棱柱晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算 如圖所示 六方晶胞中所含微粒數(shù)目為 關(guān)鍵提醒 非長方體 立方體 和六方晶胞中粒子數(shù)目計(jì)算時(shí)視具體情況而定 如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形 每個(gè)碳原子被3個(gè)六邊形共用 每個(gè)碳原子對(duì)六邊形的貢獻(xiàn)為 例2 1 元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示 該氯化物的化學(xué)式是 cucl 解析答案 解析答案 2 cu2o為半導(dǎo)體材料 在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子 其余氧原子位于面心和頂點(diǎn) 則該晶胞中有 個(gè)銅原子 16 解析答案 3 利用 鹵化硼法 可合成含b和n兩種元素的功能陶瓷 如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖 則每個(gè)晶胞中含有b原子的個(gè)數(shù)為 該功能陶瓷的化學(xué)式為 解析每個(gè)氮化硼晶胞中含有白球表示的原子個(gè)數(shù)為8 1 2 灰球表示的原子個(gè)數(shù)為1 4 2 所以每個(gè)晶胞中含有n原子和b原子各2個(gè) n的電負(fù)性大于b 所以該陶瓷的化學(xué)式為bn 2 bn 解析答案 4 某晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示 該晶體的化學(xué)式是 在晶體中1個(gè)ti原子 1個(gè)co原子周圍距離最近的o原子數(shù)目分別為 個(gè) 個(gè) 解析晶胞中含有o 6 3個(gè) 含co 8 1個(gè) 含ti 1個(gè) 故化學(xué)式為cotio3 ti原子位于晶胞的中心 其周圍距離最近的o原子位于6個(gè)面的中心 所以周圍距離最近的o原子數(shù)目為6個(gè) co原子位于晶胞的頂點(diǎn) o原子位于晶胞的面心 所以co原子周圍距離最近的o原子數(shù)目為12個(gè) cotio3 6 12 解析答案 5 mg與某元素形成的化合物的晶胞如圖所示 晶胞中陰離子與陽離子的個(gè)數(shù)比是 解析晶胞中含有陽離子數(shù)目為 8 1 2 陰離子數(shù)目為 4 2 4 故陰 陽離子個(gè)數(shù)比為2 1 2 1 解題反思 確定晶體化學(xué)式的方法觀察微粒種類 確定微粒在晶體中的位置 用切割法求各微粒的數(shù)目 求各微粒的最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比 確定化學(xué)式 變式訓(xùn)練2現(xiàn)有甲 乙 丙 如下圖 三種晶體的晶胞 甲中x處于晶胞的中心 乙中a處于晶胞的中心 可推知 甲晶胞中x與y的個(gè)數(shù)比是 乙晶胞中a與b的個(gè)數(shù)比是 丙晶胞中有 個(gè)c離子 有 個(gè)d離子 解析答案 答案4 31 144 解析答案 例3如圖為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物 鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu) 該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復(fù)單元 解析以鈦離子為頂點(diǎn) 應(yīng)有8個(gè)立方晶胞緊靠在一起 這樣鈦離子成為空間直角坐標(biāo)系的中心 它的三維方向上前后左右上下最近且相鄰各有1個(gè)氧離子和鈦離子 共6個(gè) 它周圍的8個(gè)立方晶胞內(nèi)各含1個(gè)鈣離子 1 在該物質(zhì)的晶體中 每個(gè)鈦原子周圍與它最接近且距離相等的氧離子 鈣離子 鈦離子各有 個(gè) 個(gè) 個(gè) 6 8 6 解析答案 2 某該晶體結(jié)構(gòu)中 元素氧 鈦 鈣的離子個(gè)數(shù)比是 該物質(zhì)的化學(xué)式可表示為 3 1 1 catio3 解析答案 3 若鈣 鈦 氧三元素的相對(duì)原子質(zhì)量分別為a b c 晶體結(jié)構(gòu)圖中正方體邊長 鈦原子之間的距離 為dnm 1nm 10 9m 則該晶體的密度為 g cm 3 解題反思 立方晶胞中各物理量的關(guān)系 a3 na n m a 表示晶胞棱長 表示晶胞密度na 表示1mol晶胞中晶體的物質(zhì)的數(shù)量m 表示晶體的相對(duì)分子質(zhì)量 變式訓(xùn)練3如圖為nacl晶體的1個(gè)晶胞 測(cè)知氯化鈉晶體中相鄰的na 與cl 的距離為acm 晶體密度為dg cm 3 則阿伏加德羅常數(shù)可表示為 解析答案 答案c 返回 解題反思 解答晶胞中各量關(guān)系計(jì)算題的關(guān)鍵是正確分析微粒在晶胞中的位置關(guān)系 找出晶胞的體積及1個(gè)晶胞的質(zhì)量 1 已知某晶體晶胞如圖所示 則該晶體的化學(xué)式為 c 隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè) 1 2 3 解析答案 4 5 解析該晶體的晶胞是正方體形晶胞 該晶胞擁有的x粒子數(shù)為8 1 y位于該晶胞內(nèi) 共有4個(gè) 因此該晶胞中擁有的y粒子數(shù)為4 z只有1個(gè) 位于晶胞的體心上 故該晶體的化學(xué)式為xy4z a xyzb x2y4zc xy4zd x4y2z 2 有下列離子晶體的空間結(jié)構(gòu)示意圖 以m代表陽離子 以n代表陰離子 代表陽離子 代表陰離子 化學(xué)式為mn2的晶體結(jié)構(gòu)為 解析答案 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 答案b 3 如圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元 晶胞 的排列方式 圖中 x y z 其對(duì)應(yīng)的化學(xué)式不正確的是 解析答案 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 答案b 4 分析下圖所示的甲 乙 丙三種晶體并回答有關(guān)問題 解析答案 1 甲晶體化學(xué)式 x為陽離子 為 2 乙晶體中a b c三種微粒的個(gè)數(shù)比是 3 丙晶體中每個(gè)d周圍結(jié)合e的個(gè)數(shù)是 個(gè) 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 答案 1 x2y 2 1 3 1 3 8 5 回答下列問題 1 元素o mg ni可形成一種晶體 其晶胞如圖1所示 在晶體中 每個(gè)ni2 與 個(gè)mg2 配位 該晶體的化學(xué)式是 圖1 解析答案 1 2 3 4 5 解析如圖所示 ni2 周圍配位的mg2 在水平面 豎直面上各有4個(gè) 共8個(gè) 1 2 3 4 5 答案8mg2nio3 2 f mg k三種元素形成的晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示 一個(gè)晶胞中mg元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 解析答案 1 2 3 4 5 圖2 解析每個(gè)晶胞中含有k 為1個(gè) 含有mg2 為 8 1 含有f 為12 3 所以該晶體的化學(xué)式為kmgf3 mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20 20 3 超硬材料氮化鉑的晶胞如圖3所示 則氮化鉑的化學(xué)式為 解析答案 1 2 3 4 5 圖3 解析每個(gè)晶胞中含有n8個(gè) 含有pt為 8 6 4 所以晶體化學(xué)式為ptn2 ptn2 4 有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖4所示 該晶體的化學(xué)式為 該晶體中ti原子周圍與它距離最近且相等的n原子的個(gè)數(shù) 解析答案 1 2 3 4 5 圖4 解析晶胞內(nèi)部有4個(gè)ti原子 所以每個(gè)晶胞中擁有4個(gè)ti原子 n原子位于晶胞的頂點(diǎn)和面心 所以每個(gè)晶胞中擁有n原子為8 6 4 所以該晶體的化學(xué)式為tin 每個(gè)ti原子周圍的n原子有4個(gè) tin 4 5 偏鈦酸鋇在變壓器 話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用 偏鈦酸鋇晶體中晶胞結(jié)構(gòu)如圖5所示 試回答下列問題 解析答案 1 2 3 4 5 圖5 晶體內(nèi)與每個(gè) ti 緊鄰的o原子數(shù)為 個(gè) 晶體內(nèi)與每個(gè) ba 緊鄰的o原子數(shù)為 個(gè) 晶體的化學(xué)式為 解析 晶體內(nèi)與每個(gè) ti 緊鄰的o原子有上 下