《学霸笔记 同步精讲》第3章 晶体结构与性质 第1节 第2课时 晶胞 晶体结构的测定（课件）高中化学人教版选择性必修2
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》第3章 晶体结构与性质 第1节 第2课时 晶胞 晶体结构的测定（课件）高中化学人教版选择性必修2 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-05 00:00:00 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
第2课时 晶胞 晶体结构的测定
第三章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
课标定位 素养阐释
1.了解晶胞的概念以及晶胞与晶体的关系;知道用X射线衍射实验测定晶体结构的基本方法和实验手段。
2.掌握晶胞中原子个数的计算方法——均摊法。
3.能够通过用X射线衍射实验测定晶体结构,知道探究微观世界的一些科学的基本方法和实验手段。
4.结合晶胞的结构模型,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,建立模型并应用于揭示晶胞的结构和晶体的构成规律。
自主预习·新知导学
一、晶胞
1.定义
晶胞是描述晶体结构的基本单元。
2.晶胞的结构
3.晶胞中粒子数的计算方法——均摊法
如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数为_____________。
二、晶体结构的测定
1.X射线衍射仪测定是不是晶体的原理
当单一波长的X射线通过固体时,若是晶体,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;若是非晶体,在同一条件下摄取的非晶体图谱中却看不到分立的斑点或明锐的衍射峰。
2.X射线衍射仪的重要应用
(1)用来区分晶体和非晶体最可靠的科学方法。
(2)获得晶体结构的相关信息:如晶胞的形状和大小、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。
(3)结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。
(4)通过测定晶胞中各个原子的位置(坐标),根据原子坐标可计算出原子间的距离,从而判断出哪些原子之间存在化学键,并确定键长和键角,从而,得出分子的空间结构。
【自主思考1】 晶体结构中的最小重复单元是什么
提示:晶胞。
【自主思考2】 晶胞与晶体之间有什么关系
提示:晶胞是晶体微观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。
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)晶体有规则的几何外形,有规则几何外形的固体都是晶体。( )
(2)熔融态冷却一定能得到晶体。( )
(3)用单一波长的X射线照射非晶体时,记录仪的图谱中会产生分立的斑点。
( )
(4)使用X射线衍射仪,是用来区分晶体和非晶体的唯一方法。( )
(5)通过X射线衍射仪得到的图谱能确定晶胞中各个原子的位置。( )
(6)通过X射线衍射仪得到的图谱能获得晶胞的形状和大小。( )
×
×
×
×
√
√
2.下图为一块密度、厚度均匀的矩形样品,长为宽的两倍,若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R,则这块样品一定是( )。
A.金属 B.半导体
C.非晶体 D.晶体
答案:D
解析:由于AB段的长度为CD段长度的两倍,而AB、CD间的电阻却相等,说明样品横向(AB)与纵向(CD)的导电性不同,即说明样品的导电性具有各向异性,而晶体的特征之一是某些物理性质各向异性,非晶体则某些物理性质具有各向同性,故该样品为晶体。
3.通过X射线衍射仪得到的图谱能获得如图甲、乙两种晶体的晶胞:
试回答下列问题:
(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 。
答案:(1)X2Y (2)1∶3∶1
合作探究·释疑解惑
【问题引领】
探究任务
晶胞的结构及其计算
1.观察下图,讨论什么是“无隙” 什么是“并置”
提示:所谓“无隙”,是指相邻晶胞之间没有任何间隙;所谓“并置”,是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
2.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,它们分别平均含有几个原子
提示:金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)的一个晶胞中的原子数分别是2、2、8、8。
3.晶体的化学式表达的意义是什么
提示:晶体的化学式表示的是晶体(或晶胞)中各类原子或离子的最简整数比。
【归纳提升】
1.晶胞的特点
(1)晶胞一般是平行六面体,其三条边的长度不一定相等,也不一定互相垂直。晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定。
(2)整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成。每个晶胞上下左右前后无隙并置地排列着与其一样的无数晶胞,决定了晶胞的8个顶角、三套各两个平行面以及三套各4根平行棱分别相同。
2.晶胞中粒子数目的计算——均摊法
如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有 属于这个晶胞。
(1)中学中常见的晶胞为立方晶胞(如图所示)。
立方晶胞中粒子数的计算方法如下:
【典型例题】
【例题】 通过X射线衍射仪得到的图谱能获得下列物质晶胞的形状。
(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是 。
(2)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶角,则该晶胞中有 个铜原子。
(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,如图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
(4)某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是 ,在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为 个、
个。
答案:(1)CuCl
(2)16
(3)2 BN
(4)CoTiO3 6 12
方法技巧
晶体化学式的确定流程:观察确认粒子种类→确定各粒子在晶体中的位置→用均摊法求各粒子数目→求各粒子数目的最简比→确定化学式。
【变式训练】 根据晶体中晶胞的结构,判断下列晶体的化学式不正确的是( )。
答案:A
课 堂 小 结
第2课时 晶胞 晶体结构的测定
第三章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
课标定位 素养阐释
1.了解晶胞的概念以及晶胞与晶体的关系;知道用X射线衍射实验测定晶体结构的基本方法和实验手段。
2.掌握晶胞中原子个数的计算方法——均摊法。
3.能够通过用X射线衍射实验测定晶体结构,知道探究微观世界的一些科学的基本方法和实验手段。
4.结合晶胞的结构模型,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,建立模型并应用于揭示晶胞的结构和晶体的构成规律。
自主预习·新知导学
一、晶胞
1.定义
晶胞是描述晶体结构的基本单元。
2.晶胞的结构
3.晶胞中粒子数的计算方法——均摊法
如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数为_____________。
二、晶体结构的测定
1.X射线衍射仪测定是不是晶体的原理
当单一波长的X射线通过固体时,若是晶体,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;若是非晶体,在同一条件下摄取的非晶体图谱中却看不到分立的斑点或明锐的衍射峰。
2.X射线衍射仪的重要应用
(1)用来区分晶体和非晶体最可靠的科学方法。
(2)获得晶体结构的相关信息:如晶胞的形状和大小、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。
(3)结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。
(4)通过测定晶胞中各个原子的位置(坐标),根据原子坐标可计算出原子间的距离,从而判断出哪些原子之间存在化学键,并确定键长和键角,从而,得出分子的空间结构。
【自主思考1】 晶体结构中的最小重复单元是什么
提示:晶胞。
【自主思考2】 晶胞与晶体之间有什么关系
提示:晶胞是晶体微观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。
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)晶体有规则的几何外形,有规则几何外形的固体都是晶体。( )
(2)熔融态冷却一定能得到晶体。( )
(3)用单一波长的X射线照射非晶体时,记录仪的图谱中会产生分立的斑点。
( )
(4)使用X射线衍射仪,是用来区分晶体和非晶体的唯一方法。( )
(5)通过X射线衍射仪得到的图谱能确定晶胞中各个原子的位置。( )
(6)通过X射线衍射仪得到的图谱能获得晶胞的形状和大小。( )
×
×
×
×
√
√
2.下图为一块密度、厚度均匀的矩形样品,长为宽的两倍,若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R,则这块样品一定是( )。
A.金属 B.半导体
C.非晶体 D.晶体
答案:D
解析:由于AB段的长度为CD段长度的两倍,而AB、CD间的电阻却相等,说明样品横向(AB)与纵向(CD)的导电性不同,即说明样品的导电性具有各向异性,而晶体的特征之一是某些物理性质各向异性,非晶体则某些物理性质具有各向同性,故该样品为晶体。
3.通过X射线衍射仪得到的图谱能获得如图甲、乙两种晶体的晶胞:
试回答下列问题:
(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 。
答案:(1)X2Y (2)1∶3∶1
合作探究·释疑解惑
【问题引领】
探究任务
晶胞的结构及其计算
1.观察下图,讨论什么是“无隙” 什么是“并置”
提示:所谓“无隙”,是指相邻晶胞之间没有任何间隙;所谓“并置”,是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
2.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,它们分别平均含有几个原子
提示:金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)的一个晶胞中的原子数分别是2、2、8、8。
3.晶体的化学式表达的意义是什么
提示:晶体的化学式表示的是晶体(或晶胞)中各类原子或离子的最简整数比。
【归纳提升】
1.晶胞的特点
(1)晶胞一般是平行六面体,其三条边的长度不一定相等,也不一定互相垂直。晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定。
(2)整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成。每个晶胞上下左右前后无隙并置地排列着与其一样的无数晶胞,决定了晶胞的8个顶角、三套各两个平行面以及三套各4根平行棱分别相同。
2.晶胞中粒子数目的计算——均摊法
如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有 属于这个晶胞。
(1)中学中常见的晶胞为立方晶胞(如图所示)。
立方晶胞中粒子数的计算方法如下:
【典型例题】
【例题】 通过X射线衍射仪得到的图谱能获得下列物质晶胞的形状。
(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是 。
(2)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶角,则该晶胞中有 个铜原子。
(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,如图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
(4)某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是 ,在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为 个、
个。
答案:(1)CuCl
(2)16
(3)2 BN
(4)CoTiO3 6 12
方法技巧
晶体化学式的确定流程:观察确认粒子种类→确定各粒子在晶体中的位置→用均摊法求各粒子数目→求各粒子数目的最简比→确定化学式。
【变式训练】 根据晶体中晶胞的结构,判断下列晶体的化学式不正确的是( )。
答案:A
课 堂 小 结