《第2課時(shí) 晶體結(jié)構(gòu)的基本重復(fù)單元-晶胞》參考課件

第1節(jié)

認(rèn)識晶體第2課時(shí)

晶體結(jié)構(gòu)的基本重復(fù)單元—晶胞學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)培養(yǎng)了解晶體中微粒的空間排布存在周期性，了解晶胞的概念,以及晶胞與晶體的關(guān)系。宏觀辨識與微觀探析認(rèn)識簡單的晶胞，會用切割法確定晶胞微粒數(shù)目(或微粒數(shù)目比)及晶體化學(xué)式。證據(jù)推理與模型認(rèn)知知識體系聯(lián)想?質(zhì)疑

通過X射線衍射等實(shí)驗(yàn)證明晶體是微粒按照一定規(guī)律可重復(fù)的周期型排列而無限堆積得到的。我們研究晶體的結(jié)構(gòu)只需找出其中的基本的重復(fù)單元并加以分析，就可以了解整個(gè)晶體。晶體中這個(gè)基本的重復(fù)單元就是晶胞。

常見的晶體結(jié)構(gòu)的最小重復(fù)單元晶胞的種類有哪些，晶胞中的微粒關(guān)系是怎樣的？二、晶體結(jié)構(gòu)的基本單元——晶胞1、晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中基本的重復(fù)單元。

常規(guī)的晶胞是從晶體結(jié)構(gòu)中截取出來的大小、形狀完全相同的平行六面體。2、晶胞必須符合兩個(gè)條件：

⑴代表晶體的化學(xué)組成；⑵代表晶體的對稱性。3、從晶體中選取晶胞的方式：首先盡可能反映晶體內(nèi)結(jié)構(gòu)的對稱性；其次，晶胞盡量的簡潔(所含原子盡可能的少)，優(yōu)選棱的夾角為直角。

知道了晶胞的大小和形狀以及晶胞中所含微粒的種類、數(shù)目和空間位置，就可以了解整個(gè)晶體的結(jié)構(gòu)。常見的幾種晶體的晶胞：金屬銅(面心立方)晶胞金屬鈉(體心立方)晶胞金屬鎂(六方)晶胞氯化銫晶胞氯化鈉晶胞金剛石晶胞二氧化碳(干冰)晶胞NaCl晶胞的無隙并置構(gòu)成NaCl晶體4.晶胞按其周期性在三維空間重復(fù)排列(無隙并置堆砌)成晶體。

將一個(gè)個(gè)晶胞及其中包含的微粒上、下、前、后、左、右并置，就構(gòu)成了整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞都是平行排列，取向相同。金屬鎂晶胞的無隙并置構(gòu)成金屬鎂晶體交流?研討

知道了晶胞的大小和形狀以及晶胞中所含微粒的種類、數(shù)目和空間位置，就可以了解整個(gè)晶體的結(jié)構(gòu)。那么如何分析一個(gè)晶胞中包含的微粒數(shù)？“切割法”計(jì)算：某晶胞中的微粒，如果被n個(gè)晶胞所共有，則微粒的n分之一屬于該晶胞。5.晶胞中微粒數(shù)目的分析⑴長方體形(正方體形)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算

NaCl晶胞CsCl晶胞計(jì)算：NaCl晶胞、CsCl晶胞中含有的陰、陽離子數(shù)目分別是多少？鈉離子：1＋12×1/4＝4氯離子：8×1/8＋6×1/2＝4銫離子：1氯離子：8×1/8＝1⑵不規(guī)則晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算正六邊形頂點(diǎn)正六棱柱頂點(diǎn)正六棱柱縱棱石墨中的每個(gè)C被3個(gè)六邊形共用,每個(gè)六邊形2個(gè)C；晶體中原子被6個(gè)六棱柱共用,各六棱柱分享1/6個(gè)原子；晶體中原子被3個(gè)六棱柱共用,各六棱柱分享1/3個(gè)原子。正三角形頂點(diǎn):正三角形縱棱:ABC思考：某晶體的一部分如右圖，晶體中A、B、C三種粒子之比是

。1：4：2

每個(gè)原子被12個(gè)三棱柱共用，各三棱柱分享1/12。

晶體中原子被6個(gè)三棱柱共用，各三棱柱分享1/6。三棱柱晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算

晶體中原子被4個(gè)三棱柱共用，各三棱柱分享1/4。正三角形邊上:例1、某物質(zhì)的晶體中含A、B、C三種元素，其晶胞中原子的排列方式如圖所示，晶體中A、B、C的原子個(gè)數(shù)比為(

)典型例題A．1∶3∶1B．2∶3∶1C．1∶2∶1D．1∶3∶3C例2、硼和鎂可形成超導(dǎo)化合物。如圖是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上、下面還各有一個(gè)鎂原子；6個(gè)硼原子位于棱柱的側(cè)棱上，則該化合物的化學(xué)式可表示為(

)

A．MgB

B．Mg3B2C．MgB2 D．Mg2B3B例3、(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,該氯化物的化學(xué)式是

。

(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6個(gè)面心和8個(gè)頂點(diǎn),則該晶胞中有

個(gè)銅原子。

CuCl16(3)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷,左圖為其晶胞結(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

。

(4)某晶體結(jié)構(gòu)模型如右圖所示。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

、

。

2BN6121、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。

隨堂練習(xí)4∶31∶1442、最近發(fā)現(xiàn),只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。該新型超導(dǎo)晶體的一個(gè)晶胞如圖所示,則該晶體的化學(xué)式為(

)A.Mg2CNi3 B.MgC2NiC.MgCNi2 D.MgCNi3D3、已知某晶體晶胞如圖所示,則該晶體的化學(xué)式為(

)A.XYZ B.X2Y4ZC.XY4Z D.X4Y2ZC4、如圖所示，由金屬原子M和非金屬原子N構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，頂角和面上的原子是M原子，棱中心和體心的原子是N原子，則分子式可表示為

。是氣態(tài)團(tuán)簇分子，不是晶胞，不能用切割法M14N13或N13M145、如圖所示的晶體結(jié)構(gòu)是一種具有優(yōu)良的壓電、鐵電、光電等功能的晶體材料的晶胞。晶體內(nèi)與每個(gè)“Ti”緊鄰的氧原子數(shù)和這種晶體材料的化學(xué)式分別是

（各元素所帶的電荷均已略去）O原子Ti原子Ba原子化學(xué)式為：BaTiO3Ba：1×1Ti：8×(1/8)O：12×(1/4)與每個(gè)“Ti”緊鄰的氧原子數(shù)為6BaTiO366、某離子晶體部分結(jié)構(gòu)如圖所示,X位于立方體的頂點(diǎn),Y位于立方體的中心。試分析：(1)在一個(gè)結(jié)構(gòu)中有

個(gè)X，

個(gè)Y，所以該晶體的化學(xué)式為_____(2)晶體中距離最近的2個(gè)X與一個(gè)Y所形成的夾角∠XYX角度為___________(填角的度數(shù))1/2