人教版高中化学选择性必修二 3.1.2晶胞 教案

第三章 晶体结构与性质
第一节 物质的聚集状态和晶体的常识
第二课时 晶胞
【课程目标】
1.认识简单的晶胞。
2.通过典型晶胞的学习，类推其他晶胞的分析方法。
3.学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法)，能根据晶胞的结构确定晶体的化学式。
【教学重难点】
重点：对晶胞的认识
难点：对晶胞的认识
【教学过程】
一、导入新课
展示图片
人造钻石的新闻
二、新课讲授
任务一：晶体结构的测定
（1）X射线衍射原理
单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。
（2）X射线衍射实验获得晶胞信息
晶体的X射线衍射实验图经过计算，可以获得包括晶胞形状和大小、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。
（3）X射线衍射实验获得分子信息
通过晶体X射线衍射实验，可以测定晶胞中各个原子的位置(坐标)，根据原子坐标，可以计算原子间的距离，判断哪些原子之间存在化学键，确定键长和键角，得出分子的空间结构。
乙酸晶体 乙酸晶胞
任务二：晶胞
1、晶胞的认识
【提问】晶胞是什么
【学生】阅读回答
【讲解】描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。
【提问】晶体和晶胞有什么关系呢？
铜晶体 铜晶胞
【学生】晶体大，晶胞小
【讲解】一般来说，晶胞都是平行六面体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
(1)“无隙”是相邻晶胞之间没有任何间隙。
(2)“并置”是所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。
【讲解】晶胞的结构
(1) 晶胞中不同位置的原子在晶胞中的占比。
晶胞的顶角原子是8个晶胞共用的，晶胞棱上的原子是4个晶胞共用的，晶胞面上的原子是2个晶胞共用的。
晶胞是由8个顶角相同、三套各4根平行棱分别相同、三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体。
【课堂练习】
判断下列4个图中结构，属于晶胞的是（ ）
【思考交流】
我们能计算出这个铜晶胞平均含有的铜原子数目吗？
【释疑解惑】
【讲解】晶胞中微粒数目的确定。
“均摊法”是计算每个晶胞平均拥有的粒子数目的常用方法。其基本理念是每个粒子被n个晶胞所共用，则该粒子有1/n属于这个晶胞。
【思考交流】
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？
【讲解】
【演练心得】
计算晶胞中含有微粒数目的一般步骤：
1 明确微粒在晶胞中的位置关系。
2 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。
【课堂练习】
见课件
【学生】完成计算
【拓展提升】非长方体晶胞中的粒子视具体情况而定
【课堂练习】