化学人教版（2019）选择性必修2 3.1.2晶胞 晶体结构测定 课件（共24张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修2 3.1.2晶胞 晶体结构测定 课件（共24张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 64.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-22 10:51:07 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
第三章 第一节 第2课时
《晶胞 晶体结构测定》
复习回顾
晶体的特性有哪些？
晶体特性
自范性
各向异性
熔点固定
周期性有序排列
晶态二氧化硅
非晶态二氧化硅
微粒空间排列不同
本质差异
物理性质
排列相对无序
区分晶体和非晶体最科学的方法：
X-射线衍射实验
形成这些特性的微观原因是什么？
铜晶体
铜晶胞
1.定义：描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。
晶胞是晶体中最小的结构重复单元。
基本重复单元-晶胞
研究晶体的结构，应当如何入手？
晶胞
晶体
无隙并置堆积
基本重复单元-晶胞
晶胞在空间按一定周期性有序重复，堆积成整块晶体
基本重复单元-晶胞
平行六面体
8个顶角相同
3套各2个平行面分别相同
3套各4根平行棱分别相同
晶胞
晶胞的结构特点：
判断下列六面体是否是晶胞？
基本重复单元-晶胞
A图中的晶体结构满足晶胞的特点，是晶胞。
B图中的晶体结构，不满足晶胞“8个顶角相同”的要求，无法进行“无隙并置”，不是晶胞。
C图中的晶体结构，不满足晶胞“三套各4根平行棱分别相同”的要求，无法进行“无隙并置”，不是晶胞。
D图中的晶体结构，不满足“三套各两个平行面分别相同”的要求，无法进行“无隙并置”，不是晶胞。
我们能计算出这个铜晶胞平均含有的铜原子数目吗？
铜晶体
铜晶胞
晶胞中粒子个数的计算
1
2
4
3
7
6
8
5
1
2
2
1
3
4
1
体心：1
面心：1/2
顶角：1/8
棱边：1/4
晶胞中粒子个数的计算
立方晶胞
体心：
1
面心：
1/2
棱边：
1/4
顶角：
1/8
小结：晶胞对质点的占有率
“均摊法”
金属铜的一个晶胞的原子数=8× ＋6× ＝4
2
1
8
1
晶胞中粒子个数的计算
1/8
1/4
1/2
1
氯化钠的一个晶胞的钠离子数＝12× ＋1×1＝4
4
1
氯化钠的一个晶胞的氯离子数=8× ＋6× ＝4
2
1
8
1
晶胞中钠离子和氯离子的个数比是 1∶1
练习：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？
Cl－
Na+
晶胞中粒子个数的计算
类型 简单立方 体心立方 面心立方
结构特点 在平面六面体的8个顶角上有粒子 除8个顶角上有粒子外，平行六面体的体心上还有1个粒子 除8个顶角上有粒子外，平行六面体的6个面的面心上均有1个粒子
一个晶胞的原子数
1
2
4
常见的晶胞类型
1.金属钠的一个晶胞的原子数=
2.金属锌的一个晶胞的原子数=
3.碘的一个晶胞的原子数=
4.金刚石的一个晶胞的原子数=
P74思考与讨论：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？
晶胞中粒子个数的计算
金刚石晶胞结构特点
X射线衍射仪
单晶衍射图
晶体结构的测定——X射线衍射实验
15 20 25 30 35
2θ/°
晶体能产生明锐的衍射峰
晶态SiO2
非晶态SiO2
晶体结构的测定——X射线衍射实验
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
乙酸晶胞
乙酸分子的空间结构
晶体结构的测定——X射线衍射实验
顶角：1/6
上、下棱：1/4
侧棱：1/3
面上：1/2
内部1
六棱柱（六方）晶胞中粒子的计算方法
正三棱柱晶胞中粒子的计算方法
不
顶点：1/12
侧棱：1/6
内部：1
上下棱：1/4
课堂小结
晶体
X射线衍射实验
周期性结构
晶胞
平行六面体
无隙并置堆积
化学组成
结构特点
顶角相同
平行面相同
平行棱相同
均摊法
分子结构
课堂练习
1. 下列有关说法错误的是
A．测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪
B．石英玻璃和水晶的衍射图谱不同
C．X射线衍射实验能测定晶胞中含有的分子数，但不能确定青蒿素这样复杂分子的空间结构
D．单晶硅在X射线衍射图谱上有明锐的衍射峰
3．右图是某化合物的晶胞，有关说法不正确的是
A．X原子对该晶胞组成的贡献率为1/4
B．Y原子对该晶胞组成的贡献率有1/8和1两种
C．晶胞中含有的Z原子最少
D．该化合物的化学式为XY2Z
2．下列有关晶胞的叙述，正确的是
A．晶胞是从晶体结构中截取出的最小的平行六面体
B．晶胞排列时的取向相同
C．不同晶体中的晶胞大小和形状均相同
D．要推知晶体的结构，需要研究大量的晶胞
课堂练习
4．某小组同学用A、B两种小球搭建了几类晶体的晶胞模型，如图所示，有关说法不正确的是
A．甲不是晶胞
B．乙中每个B球周围有8个A球紧邻
C．丙的夹角不是直角，但仍可无隙堆积成晶体
D．丁是一种复杂晶胞
课堂练习
5．CaTiO3的晶胞如图所示，Ti4＋位于立方体的顶角，晶胞边长为a。下列说法正确的是
A．图中黑球表示Ca2＋
B．CaTiO3晶体中每个Ti4＋与8个O2－相紧邻
C．若以Ca2＋为晶胞顶角，则新的晶胞边长为a
D．若以Ca2＋为晶胞顶角，则新的晶胞中O2－、Ti4＋分别处于棱心、体心位置
课堂练习
Ti4＋
答案
题号 1 2 3 4 5
答案 C B C D D
课堂练习
第三章 第一节 第2课时
《晶胞 晶体结构测定》
复习回顾
晶体的特性有哪些？
晶体特性
自范性
各向异性
熔点固定
周期性有序排列
晶态二氧化硅
非晶态二氧化硅
微粒空间排列不同
本质差异
物理性质
排列相对无序
区分晶体和非晶体最科学的方法：
X-射线衍射实验
形成这些特性的微观原因是什么？
铜晶体
铜晶胞
1.定义：描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。
晶胞是晶体中最小的结构重复单元。
基本重复单元-晶胞
研究晶体的结构，应当如何入手？
晶胞
晶体
无隙并置堆积
基本重复单元-晶胞
晶胞在空间按一定周期性有序重复，堆积成整块晶体
基本重复单元-晶胞
平行六面体
8个顶角相同
3套各2个平行面分别相同
3套各4根平行棱分别相同
晶胞
晶胞的结构特点：
判断下列六面体是否是晶胞？
基本重复单元-晶胞
A图中的晶体结构满足晶胞的特点，是晶胞。
B图中的晶体结构，不满足晶胞“8个顶角相同”的要求，无法进行“无隙并置”，不是晶胞。
C图中的晶体结构，不满足晶胞“三套各4根平行棱分别相同”的要求，无法进行“无隙并置”，不是晶胞。
D图中的晶体结构，不满足“三套各两个平行面分别相同”的要求，无法进行“无隙并置”，不是晶胞。
我们能计算出这个铜晶胞平均含有的铜原子数目吗？
铜晶体
铜晶胞
晶胞中粒子个数的计算
1
2
4
3
7
6
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1
2
2
1
3
4
1
体心：1
面心：1/2
顶角：1/8
棱边：1/4
晶胞中粒子个数的计算
立方晶胞
体心：
1
面心：
1/2
棱边：
1/4
顶角：
1/8
小结：晶胞对质点的占有率
“均摊法”
金属铜的一个晶胞的原子数=8× ＋6× ＝4
2
1
8
1
晶胞中粒子个数的计算
1/8
1/4
1/2
1
氯化钠的一个晶胞的钠离子数＝12× ＋1×1＝4
4
1
氯化钠的一个晶胞的氯离子数=8× ＋6× ＝4
2
1
8
1
晶胞中钠离子和氯离子的个数比是 1∶1
练习：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？
Cl－
Na+
晶胞中粒子个数的计算
类型 简单立方 体心立方 面心立方
结构特点 在平面六面体的8个顶角上有粒子 除8个顶角上有粒子外，平行六面体的体心上还有1个粒子 除8个顶角上有粒子外，平行六面体的6个面的面心上均有1个粒子
一个晶胞的原子数
1
2
4
常见的晶胞类型
1.金属钠的一个晶胞的原子数=
2.金属锌的一个晶胞的原子数=
3.碘的一个晶胞的原子数=
4.金刚石的一个晶胞的原子数=
P74思考与讨论：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？
晶胞中粒子个数的计算
金刚石晶胞结构特点
X射线衍射仪
单晶衍射图
晶体结构的测定——X射线衍射实验
15 20 25 30 35
2θ/°
晶体能产生明锐的衍射峰
晶态SiO2
非晶态SiO2
晶体结构的测定——X射线衍射实验
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
乙酸晶胞
乙酸分子的空间结构
晶体结构的测定——X射线衍射实验
顶角：1/6
上、下棱：1/4
侧棱：1/3
面上：1/2
内部1
六棱柱（六方）晶胞中粒子的计算方法
正三棱柱晶胞中粒子的计算方法
不
顶点：1/12
侧棱：1/6
内部：1
上下棱：1/4
课堂小结
晶体
X射线衍射实验
周期性结构
晶胞
平行六面体
无隙并置堆积
化学组成
结构特点
顶角相同
平行面相同
平行棱相同
均摊法
分子结构
课堂练习
1. 下列有关说法错误的是
A．测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪
B．石英玻璃和水晶的衍射图谱不同
C．X射线衍射实验能测定晶胞中含有的分子数，但不能确定青蒿素这样复杂分子的空间结构
D．单晶硅在X射线衍射图谱上有明锐的衍射峰
3．右图是某化合物的晶胞，有关说法不正确的是
A．X原子对该晶胞组成的贡献率为1/4
B．Y原子对该晶胞组成的贡献率有1/8和1两种
C．晶胞中含有的Z原子最少
D．该化合物的化学式为XY2Z
2．下列有关晶胞的叙述，正确的是
A．晶胞是从晶体结构中截取出的最小的平行六面体
B．晶胞排列时的取向相同
C．不同晶体中的晶胞大小和形状均相同
D．要推知晶体的结构，需要研究大量的晶胞
课堂练习
4．某小组同学用A、B两种小球搭建了几类晶体的晶胞模型，如图所示，有关说法不正确的是
A．甲不是晶胞
B．乙中每个B球周围有8个A球紧邻
C．丙的夹角不是直角，但仍可无隙堆积成晶体
D．丁是一种复杂晶胞
课堂练习
5．CaTiO3的晶胞如图所示，Ti4＋位于立方体的顶角，晶胞边长为a。下列说法正确的是
A．图中黑球表示Ca2＋
B．CaTiO3晶体中每个Ti4＋与8个O2－相紧邻
C．若以Ca2＋为晶胞顶角，则新的晶胞边长为a
D．若以Ca2＋为晶胞顶角，则新的晶胞中O2－、Ti4＋分别处于棱心、体心位置
课堂练习
Ti4＋
答案
题号 1 2 3 4 5
答案 C B C D D
课堂练习