3.1.2晶胞 晶体结构的测定 课件 (共23张PPT) 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

(共23张PPT)
第三章 晶体结构与性质
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
第2课时 晶胞 晶体结构的测定
雪花晶体
盐晶体
糖晶体
生活中有很多形形色色、各种各样的晶体，你知道构成这些晶体的基本单元是什么吗？
1.能结合实例描述晶体中粒子排列的周期性规律。
2.能计算简单晶胞中粒子的数目。
3.知道X射线衍射实验是测定晶体结构的常用方法。
1.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性,通过分析推理、计算等
方法认识晶胞的结构、组成及其相互关系。（证据推理与模型认知）
2.知道晶体X射线衍射实验是测定物质结构的基本方法和实验手段。（科学探究与创新意识）
晶体是内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而构成的具有规则几何外形的固体。
金刚石
干冰
自然界中，有很多不同的晶体，如何描述晶体中的微粒在空间的排列规律呢？
在晶体微观空间里取出一个基本重复单元。
氯化钠
一、晶胞的常识
晶胞：
描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。
铜晶胞
铜晶体结构
铜晶胞
晶胞是晶体中最小的结构重复单元。
晶体与晶胞的关系好比蜂巢与蜂室的关系
晶胞与晶体的关系
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。
平行六面
“无隙”是指相邻晶胞之间___________。
无任何间隙
“并置”是指所有晶胞都是__________排列的，取向________。
平行
相同
无隙并置
晶体
晶胞
铜晶体
铜晶胞
一个铜晶胞含有几个铜原子？
14 ？
4 ？
立方晶胞中微粒数的计算方法：
均摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/n
1
2
4
3
7
6
8
5
1
2
2
1
3
4
1
体心：1
面心：1/2
顶点：1/8
棱边：1/4
晶胞中粒子数目的计算
平行六面体
立方晶胞
体心
1
面心
1/2
棱边
1/4
顶点
1/8
体心
1
面心
1/2
横1/4 竖1/6
顶点
1/12
三棱柱
三棱柱
棱边
六棱柱
体心
1
面心
1/2
棱边
横1/4 竖1/3
顶点
1/6
六棱柱
（1）下图中的 NaCl 晶胞中，含有几个钠原子和氯原子？
8× + 6× = 4
氯原子数 =
12× + 1= 4
钠原子数 =
Cl－
Na+
【及时巩固】
金属钠（C） 金属锌（Zn） 碘（I2） 金刚石（C）
(2) 晶胞有几套平行棱？有几套平行面？
(3) 数一数，它们分别平均含有几个原子？
晶胞有3套平行棱，有3套平行面
二、晶体结构的测定
2. 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。
1. 测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪
3.测定方法:
非晶态SiO2
晶态SiO2
分立的斑点
明锐的衍射峰
X 射线衍射仪
X射线衍射仪
单一波长的X射线
晶体
记录仪
分立的斑点或明锐的衍射峰
发出
通过
X射线和晶体中的电子
产生
相互作用
X
射线
衍射
图谱
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
计算
结合化学组成
晶胞中各个原子的位置；原子间的距离；键长和键角 ；得出分子的空间结构。
晶体结构的测定
晶体
X射线衍射实验
晶胞
晶体与晶胞的关系
确定晶体组成的方法—均摊法
有关晶胞的计算
A
1、下列有关晶胞的叙述中，正确的是 （ ）
A. 晶胞是晶体结构中最小的重复单元
B. 晶胞中的任何一个粒子都属于这个晶胞
C. 所有晶体都是由平行六面体无隙组合而成
D. 不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同
2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是（ ）
A. 测定熔沸点
B. 观察外形
C. 对固体进行X-射线衍射测定
D. 通过比较硬度确定
C
3、如图是某晶体的晶胞示意图，其中X粒子位于此晶胞的中心，Y粒子位于8个顶点，该晶体中粒子X和Y的个数比是（ ）
A.1:1 B.1:2 C.1:4 D.1:8
A
提示：X粒子属于晶胞独立拥有，而每个Y粒子则为8个晶胞共用，
每个晶胞均摊Y粒子的个数为 ×8=1。
4、话筒是声电转换的换能器,在话筒中有一种材料的结构如图所示,它的主要成分是钛酸钡,根据晶胞的结构示意图,可知它的化学式是(　　)
A.BaTi8O12 B.BaTi4O6
C.BaTi2O4 D.BaTiO3
D
5、如图为甲、乙两种晶体的晶胞示意图:
试写出:
(1)甲晶体的化学式(X为阳离子)为 。
(2)乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比是 。
X3Y
1∶3∶1
【规律总结】晶体化学式的确定流程:观察确认粒子种类→确定各粒子在晶胞中的位置→用均摊法求晶胞均摊各粒子的数目→求各粒子数目的最简比→确定化学式。