物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識 課件 【高效課堂+備課精研】 高二化學人教版（2019）選擇性必修2

第三章晶體結構與性質第一節(jié)物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識第2課時三、晶胞1、晶胞：描述晶體結構的基本單元銅晶體晶體與晶胞的關系可用蜂巢與峰室的關系比喻，然而蜂巢是有形的，晶胞是無形的，是人為劃定的。蜂巢與蜂室銅晶胞上前后左右下三、晶胞觀察思考觀察下列晶胞結構，體會晶胞的結構特點。CaTiO3ZnSI2小結晶胞的結構特點平行六面體8個頂角相同3套各2個平行面分別相同3套各4根平行棱分別相同晶胞三、晶胞1、晶胞：描述晶體結構的基本單元2、特征：一般來說，晶胞通常是一個平行六面體決定了一個晶胞的上、下、左、右、前、后都有與之完全相同的晶胞與其無隙并置。無隙：指相鄰的晶胞之間共用頂角、共用棱、共用面，沒有任何間隙。并置：指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。因此一個晶胞到另一個晶胞只需平移晶胞框架，無需任何轉動。三、晶胞——無隙并置三、晶胞例、銅晶體的一個晶胞中含有_____個銅原子4三、晶胞練、某晶胞的結構如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)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、晶胞整理歸納均攤法計算晶胞的組成方法：某個粒子為n個晶胞所共有，則該粒子有1/n屬于該晶胞頂點面心棱邊體心三、晶胞整理歸納均攤法計算晶胞的組成頂點棱邊面心體心立方體1/8

1/4

1/2

1三棱柱六棱柱1/12水平1/4

豎1/61/6水平1/4

豎1/31/211/21三、晶胞練、石墨晶體的層狀結構，層內為平面正六邊形結構(如圖)，圖中平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個。碳原子數(shù)目與碳碳化學鍵數(shù)目之比為______。2:323三、晶胞Na+Cl?例、(1)每個晶胞中平均有____個Na＋，____個個Cl?；(2)在NaCl晶體中，每個Na＋周圍最近距離的Cl?有___個；每個Cl?周圍最近距離的Na＋有___個。(3)在NaCl晶體中，每個Na＋周圍最近距離的Na＋有____個；每個Cl?周圍最近距離的Cl?有____個。(4)該晶胞中，若兩個距離最近的Na＋核間距為a

cm，則晶體的密度ρ＝_______g·cm?3。44661212拓展：晶體的密度計算ρ＝

＝

Z·M

abc·NA

Z·M

V·NA

晶體的密度ρ：晶體的密度(一般是g·cm?3)Z：1個晶胞中化學式數(shù)目M：化學式的摩爾質量(g·mol?1)V：

1個晶胞的體積(一般是cm3)NA：阿伏伽德羅常數(shù)(mol?1)abc：晶胞參數(shù)(一般是pm或nm)單位換算：1cm＝107nm＝108?＝1010pm注意晶胞體積計算時的單位換算拓展：晶體的密度計算Na+Cl－(4)該晶胞中，若兩個距離最近的Na＋核間距為acm,則晶體的密度ρ=___g·cm?3acm晶胞的邊長:晶胞的體積: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

高考真題中的晶胞問題(18?國Ⅲ)金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖，六棱柱底邊邊長為a

cm，高為c

cm，阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA，Zn的密度為_______g·cm?3(列出計算式)。ρ

=Z·M

abc·NA

6×656××a2c×NA34√=高考真題中的晶胞問題[2021湖南卷]下圖是Mg、Ge、O三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。己知化合物中Ge和O的原子個數(shù)比為1:4，圖中Z表示_____原子(填元素符號)，該化合物的化學式為____________。OMg2GeO48416頂點：

8×1/8=1棱上：

4

×1/4=1面心：

6

×1/2=3體內：

3

×1=3高考真題中的晶胞問題[2021湖南卷]下圖是Mg、Ge、O三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。Mg2GeO48416已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為a

nm、b

nm、c

nm，α=β=γ=90?，則該晶體的密度ρ=______________g·cm?3。(NA為阿伏加德羅常數(shù)的，值相對原子質量：O16Mg24Ge73)740abcNA×1021高考真題中的晶胞問題[2021全國乙卷]AlCr2具有體心四方結構，如圖所示。處于頂角位置的是_______原子。設Cr和Al原子半徑分別為rCr和rAl，則金屬原子空間占有率為_______%(列出計算表達式)。Al8πrAl＋16πrAl3a2c×10033四、晶體結構的測定化學博覽備受垂青的X射線衍射實驗19011914物理學獎1915物理學獎1936化學獎1962化學獎1964化學獎1980化學獎1985化學獎……發(fā)現(xiàn)X射線，獲物理學獎倫琴發(fā)現(xiàn)X射線在晶體中的衍射效應勞厄用X射線衍射研究晶體結構布拉格父子利用X射線等技術研究分子結構德拜佩魯茨X射線衍射法測定蛋白質晶體結構X射線衍射法測定復雜晶體與大分子結構X射線衍射確定DNA核苷酸順序與基因結構發(fā)展了X射線衍射確定晶體與分子結構的方法Hauptman與KarleX射線衍射實驗給我們提供了哪些關于晶體結構的信息呢？四、晶體結構的測定

當單一波長的X射線通過晶體時，X射線和晶體中的電子相互作用，在記錄儀上形成衍射圖譜。人們對衍射圖的數(shù)據(jù)進行處理，即可獲得晶體結構的有關信息。學科前沿X射線管鉛板晶體樣品記錄儀衍射方向衍射強度一種X射線衍射儀四、晶體結構的測定X射線管鉛板晶體1、衍射方向——晶胞的形狀、大小與取向數(shù)據(jù)處理晶體的周期性結構晶