晶体结构与性质 (复习课)
CONTENTS
目 录
01
区分晶体与非晶体
02
03
晶体研究的价值
晶胞结构及相关计算
Ⅱ. 本质区别:内部微粒是否呈周期性重复排列
科学家们是如何测定晶体结构的呢?
问题导入:固体都是晶体吗?
具有规则几何外形的固体是不是晶体呢?
如何区分晶体和非晶体呢?
Ⅰ. 区分方法:宏观上是否能自发形成规则的几何外形, 微观上内部微粒在三维空间里是否呈周期性重复排列
区别晶体和非晶体最可靠的科学方法是什么呢?
晶体结构的测定
对固体进行
X射线衍射实验
区别
晶体
非晶体
固体
常用仪器:_________________
X射线衍射仪
X射线单晶衍射仪
晶胞是晶体中最小的结构重复单元。
识晶胞
1.定义:
铜晶体结构
铜晶胞
铜晶胞
识晶胞
2.晶胞的特征:
正方体 或 长方体
其边长不一定相等也不一定垂直
① 常规的晶胞一般是平行六面体
② 角、棱、面相同
角:8个顶角相同
棱:三套各4根平行棱分别相同
面:三套各2个平行面分别相同
结合所学内容,判断以上4图中,属于晶胞的是?
识晶胞
3.常见的晶胞类型:
简单立方
体心立方
面心立方
识晶胞
4.晶胞与晶体关系:
晶体
晶胞
无隙并置
最小的结构重复单元
析晶胞
均摊法
晶胞只是晶体的一个基本结构单元,在它的上下、左右、前后无隙并置地排列着无数晶胞,所以晶胞周边的粒子并不为一个晶胞单独所拥有,而是为多个晶胞所共有。
【例】一个铜晶胞含有几个铜原子?
1.晶胞中粒子数目的分析
析晶胞
均摊法
金属铜的一个晶胞的原子数
2
1
8
1
= 8 × +6× =4
铜晶胞平均含有的铜原子数目
1.晶胞中粒子数目的分析
8
归纳——典型立方晶胞结构特点 1
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}类型
图示
粒子数
简单立方体
体心立方体
面心立方体
1
2
4
析晶胞
均摊法
石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构(如下图),试回答下列问题:
① 图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。
②碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。
2
3
2∶3
【迁移应用】
析晶胞
均摊法
【例】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
2.晶体化学式(粒子数之比)的确定
ZnS
析晶胞
【例】NaCl的晶胞模型如图
Na+周围与之最近且等距的Cl-数为___;这些紧邻的Cl-构成的空间结构为__ _。
Cl- 周围与之最近且等距的原子数为___;这些紧邻的Na+构成的空间结构为__ _。
3.晶胞中紧邻粒子数(配位数)分析
6
6
正八面体
正八面体
析晶胞
知识应用
试求铜晶胞中铜原子的紧邻粒子数?
每个原子周围与之最近且等距的原子数:12
面心立方堆积
12
3.晶胞中紧邻粒子数(配位数)分析
归纳——典型立方晶胞结构特点 2
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}类型
图示
粒子数
紧邻粒子数
6
8
12
简单立方体
体心立方体
面心立方体
1
2
4
算晶胞
思维流程:
1. 晶胞密度的计算公式与单位换算
计算公式:
单位换算:
a为立方晶胞棱长,单位:cm
晶胞中的粒子数
晶胞中1个粒子的质量
1 m = 102 cm = 109 nm = 1012 pm
算晶胞
【例】已知金属铜是面心立方紧密堆积,铜原子半径为r cm,计算:
① 铜晶胞棱长a
② 铜的密度ρ
r
① 面对角线 = 4r
棱长
② 密度
2. 典型立方晶胞密度的计算
= a
算晶胞
已知金属钾是体心立方紧密堆积,钾原子半径为r cm,请计算:
① 钾晶胞棱长a
② 钾的密度ρ
????a
?
棱长
① 立方体对角线=4r
② 密度
【迁移应用】
= a
归纳——典型立方晶胞结构特点 3
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}类型
图示
粒子数
紧邻粒子数
6
8
12
晶胞边长(a)与原子半径(r)的关系
简单立方体
体心立方体
面心立方体
1
2
4
a=2r
晶胞相关计算
目标引领 能力提升——2025高考真题体验
3∶1∶1
12
(5)NixCuyNz 晶体的立方晶胞中原子所处的位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比dNi-Cu:dNi-N= :1,则x:y:z= ;晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为 。
晶胞相关计算
高考链接
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}考点
2025
2024
2023
2022
2021
总次数
晶胞粒子数/化学式
√
√
√
√
4
紧邻粒子数分析
√
√
√
3
晶体密度计算
√
√
2
粒子空间位置
√
1
近五年广东高考真题中晶胞相关计算的考点统计
课堂小结
晶体结构与性质
晶体
晶胞
研究价值
宏观性质
微观结构
鉴定方法
识晶胞
析晶胞
算晶胞
解释自然
创造可能
感谢聆听!同学们再见!