3.1.2 物质的聚集状态与晶体的常识（2）高二化学（人教版2019选择性必修2）(共33张PPT)

(共33张PPT)
第一节　物质的聚集状态与晶体的常识
第2课时
第三章　晶体结构与性质
2
1
本节重点
本节难点
晶胞
晶体结构的测定
自然形成的晶体多种多样，千姿百态，鬼斧神工：
那么，测定这些晶体的结构呢？
晶体结构的测定
常用仪器：_____________。
X射线衍射仪
晶体结构的测定
测定过程：
当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的_____________相互作用，会在记录仪上产生 或者 。
电子
分立的斑点
明锐的衍射峰
单晶衍射图
非晶态和晶态SiO2 粉末衍射图谱的对比
晶体结构的测定
通过晶体的X射线衍射实验获得衍射图后，经过计算可以从衍射图形获得晶体结构的有关信息。
乙酸晶体
晶体结构的测定
乙酸晶胞
乙酸分子的空间结构
那么，什么是晶胞呢？
晶胞
概念
为了描述晶体在微观空间里原子的排列，无须画出千千万万个原子，只需在晶体微观空间里取出一个基本单元即可。这种描述晶体结构的基本单元叫做晶胞
铜晶体
铜晶胞
晶胞
一般来说，晶胞都是____________体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
晶胞与晶体的关系
所有晶胞的_____________及其内部的原子 ___________及几何排列是完全相同的。
平行六面
“无隙”是指相邻晶胞之间___________。
“并置”是指所有晶胞都是__________排列的，取向________。
无任何间隙
平行
相同
形状
种类、个数
要点说明
如何判断一个结构是否是晶胞呢？
晶胞
判断方法
晶胞是8个顶角相同
晶胞
判断方法
三套各4根平行棱分别相同
x
y
z
x方向的四根平行棱
y方向的四根平行棱
z方向的四根平行棱
棱上无任何原子且都相同
晶胞
判断方法
三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体
x
y
z
x-z坐标轴形成的平面及其平行平面
x-y坐标轴形成的平面及其平行平面
y-z坐标轴形成的平面及其平行平面
面上都有一个原子且都相同
结合所学内容并判断下列4个图中结构，属于晶胞的是________
A
那么，铜晶胞平均含有的铜原子数目能计算吗？
晶胞
晶胞中粒子数目的计算
观察晶胞图时，千万不能忘记，晶胞只是晶体微观空间结构里的一个基本单元，在它的上下、左右、前后无隙并置地排列着无数晶胞，而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列(包括取向)是完全相同的。
晶胞
晶胞中粒子数目的计算——均摊法
晶胞内时，1个晶胞平均占有的原子
晶胞棱上的原子是4个晶胞共用的
晶胞的顶角原子是8个晶胞共用的
晶胞面上的原子是2个晶胞共用的
晶胞内
晶胞棱
晶胞的顶角
晶胞面
晶胞
晶胞中粒子数目的计算
顶角位置：
铜晶胞平均含有的铜原子数目
8
1
8× ＝1
晶胞
晶胞中粒子数目的计算
面上位置：
铜晶胞平均含有的铜原子数目
2
1
6× ＝3
晶胞
晶胞中粒子数目的计算
铜晶胞平均含有的铜原子数目
金属铜的一个晶胞的原子数
2
1
8
1
＝ 8× ＋ 6× ＝4
棱上位置：12× ＝3
4
1
下图所示是NaCl的晶胞，它含有几个钠离子和氯离子？晶胞中钠离子和氯离子的个数比是多少？
NaCl晶胞
棱上
体心
Na＋位于_______和_______
晶胞内位置：1×1＝1
氯化钠的一个晶胞的钠离子数＝12× ＋1×1＝4
4
1
下图所示是NaCl的晶胞，它含有几个钠离子和氯离子？晶胞中钠离子和氯离子的个数比是多少？
NaCl晶胞
顶点
面心
Cl－位于_______和_______
顶点位置：8× ＝1
8
1
面心位置：6× ＝3
2
1
氯化钠的一个晶胞的氯离子数=8× ＋6× ＝4
8
1
2
1
晶胞中钠离子和氯离子的个数比是 1∶1
晶胞
计算晶胞中含有微粒数目的一般步骤
按照位置关系的平均占有数及同一位置的微粒数目进行计算
明确微粒在晶胞中的位置关系
1856年8月26日，化学大师柏琴将煤炭中提炼出的苯(benzene)，硝化成苯胺(aniline)，用重铬酸钾氧化后，得到一团紫红色的固体，无意中碰到水，就将衣服染成亮丽的紫红。科学上一个伟大的突破，就在这个“无意中”发现了。这一天成为化学工程的里程碑：第一个人工染料出来了。柏琴一夜成名，成为欧洲家喻户晓的人物。
挥洒紫红满人间的神奇小子——柏琴
1.下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子？
(1)钠____个；(2)锌____个；(3)碘____个；(4)金刚石____个。
2
2
8
8
2.下列各项是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中：○—X，●—Y， —Z。其中对应的化学式不正确的是( )
B
3.科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示。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，则它的化学式是( )
A.TiC B.Ti6C7 C.Ti14C13 D.Ti13C14
C
4.原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为
则D原子的坐标参数为__________。
5.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图所示)，
则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数之比为( )
A.7∶8 B.13∶14 C.1∶1 D.26∶27
D
6.如图所示的甲、乙、丙三种晶体：
试推断，甲晶体的化学式(X为阳离子)：______；
乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是_________；
丙晶体中每个D周围结合E的个数是____。
X2Y
1∶3∶1
8
第一节
物质的聚集状态与晶体的常识
第2课时
晶体结构的测定
晶胞
X射线衍射法
信息：晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等，以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系
概念
晶胞与晶体的关系
晶胞中粒子数目的计算
判断方法
计算晶胞中含有微粒数目的一般步骤
THANKS
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