化学：3.1.3《晶体结构的最小重复单元-晶胞》学案（鲁科版选修3）
文档属性
| 名称 | 化学：3.1.3《晶体结构的最小重复单元-晶胞》学案（鲁科版选修3） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 335.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-05 10:25:00 | ||
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文档简介
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第1节 认识晶体
第3课时 晶体结构的最小重复单元——晶胞
高考资源网【学习目标】21世纪教育网
1.知道非等径圆球的密堆积方式
2.了解晶体结构的基本单元
【学习过程】21世纪教育网
三、晶体结构的基本单元 —— 晶胞
1.晶胞为 。A3型最密堆积又称为
，A1型最密堆积又称为 。
2. 晶胞必须符合两个条件： 一是代表
二是代表晶体的 ， 即与晶体具有相同的对称元素 —— 对称轴，对称面和对称中心
3. 晶胞按其 在三维空间重复排列（无隙并置堆砌）成晶体。
【典题解悟】
例1. 如下图所示的甲、乙、丙三种晶体：
试写出：(1)甲晶体化学式（X为阳离子）为 。
(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是 。
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是 个。
解析：明确由晶胞构成的晶体，其化学式不是表示一个分子中含有多少个原子，而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数，即各类原子的最简个数比。解答这类习题，通常采用分割法。分割法的根本原则是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。只要掌握晶体立方体中微粒实际占有“份额”规律：顶点微粒在立方体中实占，立方体面上微粒实占，立方体棱边上微粒实占，立方体内部微粒按有1算1统计。
甲中X位于立方体体心，算做1，Y位于立方体顶点，实际占有：×4=个，X:Y=1: =2:1，所以甲的化学式为X2Y。
乙中A占有：×8=1，B占有×6=3，C占有1个，由此推出A:B:C=1:3:1。丙中D周围的E的个数与E周围D的个数相同，E周围有8个D，所以D周围有8个E。
答案： X2Y 1:3:1 8
例2.美国《科学》杂志评选2001年世界科技十大成就中，名列第五的日本青山学院大学教授秋光纯发现的金属间化合物硼化镁超导转变温度高达39K，该金属间化合物的晶
体结构如上图。则它的化学式为（ ）
A.MgB B.Mg2B C.MgB2 D.Mg2B3
解析：观察硼化镁的结构为六方晶胞，位于棱柱顶点的每个镁原子被6个这样的结构单元共用，一个结构单元只用这个镁原子的六分之一，位于面上的镁原子被2个这样的结构单元共用，一个结构单元只用这个镁原子的二分之一，故这个结构单元中含镁原子的个数为：12X＋2X＝3；6个硼全部位于此结构单元中，则这个结构单元中硼原子的个数为6。
晶胞中镁原子与硼原子的个数比为：3: 6=1: 2，故化学式为MgB2 。
答案：C 21世纪教育网
【当堂检测】
1．右图为某晶体的一个晶胞示意图，该晶体由A、B、C三种基本粒子
组成，则该晶体的化学式为（ ）
A．A6B8C B．A2B4C C．A3BC D．A3B4C
2．下列有关晶胞的叙述正确的是（ ）
A．晶胞是晶体中的最小的结构重复单元
B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞
D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
3.下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元（晶胞）的排列方式，其对应的化学式正确的是（图中：O-X，●-Y，○-Z）（ ）。
4.右图是金属晶体的A1型密堆积形成的面心立方晶胞示意图，在密堆积中处于同一密置层上的原子组合是（ ）。
A、 B、
C、 D、
5．构成某物质晶体的晶胞为小立方体，A、B、C、D四种元素的原子分别占据小立方体的顶点、棱心、面心、体心，则晶体中A、B、C、D原子的个数比为 。
6．现有甲乙丙三种晶体的晶胞：（甲中X处于晶胞的中心，乙中A处于晶胞的中心），可推知：甲晶体中X与Y的个数比是 ；乙中A与B的个数比是 ；丙晶胞中有 个C离子，有 个D离子。
7．某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。
（1）晶体中每个Y同时吸引 个X，每个X同时吸引 个Y，该
晶体的化学式为 。
（2）晶体中每个X周围与它最接近的距离相等的X共有 个。
8．晶体中，每个Cl-周围与它接近且距离相等的Cl-共有 个，每个Na+的周围共有 个Cl-。晶胞是整个晶体中最小的结构重复单位，则NaCl晶体中每个晶胞中Na+有 个。如果从NaCl晶体中切下两个相近的晶胞，则其中Na+有 个。在NaCl晶体中，与Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为 （填序号）。
A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体
参考答案
1 C 2 AD 3. C 4.B
5. 1：3：3：1 6 . 4：3，1：1，4，4
7. (1)4， 8 ， XY2(或Y2X) (2)12
8. 12，6，4，8，C 21世纪教育网
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第1节 认识晶体
第3课时 晶体结构的最小重复单元——晶胞
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1.知道非等径圆球的密堆积方式
2.了解晶体结构的基本单元
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三、晶体结构的基本单元 —— 晶胞
1.晶胞为 。A3型最密堆积又称为
，A1型最密堆积又称为 。
2. 晶胞必须符合两个条件： 一是代表
二是代表晶体的 ， 即与晶体具有相同的对称元素 —— 对称轴，对称面和对称中心
3. 晶胞按其 在三维空间重复排列（无隙并置堆砌）成晶体。
【典题解悟】
例1. 如下图所示的甲、乙、丙三种晶体：
试写出：(1)甲晶体化学式（X为阳离子）为 。
(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是 。
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是 个。
解析：明确由晶胞构成的晶体，其化学式不是表示一个分子中含有多少个原子，而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数，即各类原子的最简个数比。解答这类习题，通常采用分割法。分割法的根本原则是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。只要掌握晶体立方体中微粒实际占有“份额”规律：顶点微粒在立方体中实占，立方体面上微粒实占，立方体棱边上微粒实占，立方体内部微粒按有1算1统计。
甲中X位于立方体体心，算做1，Y位于立方体顶点，实际占有：×4=个，X:Y=1: =2:1，所以甲的化学式为X2Y。
乙中A占有：×8=1，B占有×6=3，C占有1个，由此推出A:B:C=1:3:1。丙中D周围的E的个数与E周围D的个数相同，E周围有8个D，所以D周围有8个E。
答案： X2Y 1:3:1 8
例2.美国《科学》杂志评选2001年世界科技十大成就中，名列第五的日本青山学院大学教授秋光纯发现的金属间化合物硼化镁超导转变温度高达39K，该金属间化合物的晶
体结构如上图。则它的化学式为（ ）
A.MgB B.Mg2B C.MgB2 D.Mg2B3
解析：观察硼化镁的结构为六方晶胞，位于棱柱顶点的每个镁原子被6个这样的结构单元共用，一个结构单元只用这个镁原子的六分之一，位于面上的镁原子被2个这样的结构单元共用，一个结构单元只用这个镁原子的二分之一，故这个结构单元中含镁原子的个数为：12X＋2X＝3；6个硼全部位于此结构单元中，则这个结构单元中硼原子的个数为6。
晶胞中镁原子与硼原子的个数比为：3: 6=1: 2，故化学式为MgB2 。
答案：C 21世纪教育网
【当堂检测】
1．右图为某晶体的一个晶胞示意图，该晶体由A、B、C三种基本粒子
组成，则该晶体的化学式为（ ）
A．A6B8C B．A2B4C C．A3BC D．A3B4C
2．下列有关晶胞的叙述正确的是（ ）
A．晶胞是晶体中的最小的结构重复单元
B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞
D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
3.下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元（晶胞）的排列方式，其对应的化学式正确的是（图中：O-X，●-Y，○-Z）（ ）。
4.右图是金属晶体的A1型密堆积形成的面心立方晶胞示意图，在密堆积中处于同一密置层上的原子组合是（ ）。
A、 B、
C、 D、
5．构成某物质晶体的晶胞为小立方体，A、B、C、D四种元素的原子分别占据小立方体的顶点、棱心、面心、体心，则晶体中A、B、C、D原子的个数比为 。
6．现有甲乙丙三种晶体的晶胞：（甲中X处于晶胞的中心，乙中A处于晶胞的中心），可推知：甲晶体中X与Y的个数比是 ；乙中A与B的个数比是 ；丙晶胞中有 个C离子，有 个D离子。
7．某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。
（1）晶体中每个Y同时吸引 个X，每个X同时吸引 个Y，该
晶体的化学式为 。
（2）晶体中每个X周围与它最接近的距离相等的X共有 个。
8．晶体中，每个Cl-周围与它接近且距离相等的Cl-共有 个，每个Na+的周围共有 个Cl-。晶胞是整个晶体中最小的结构重复单位，则NaCl晶体中每个晶胞中Na+有 个。如果从NaCl晶体中切下两个相近的晶胞，则其中Na+有 个。在NaCl晶体中，与Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为 （填序号）。
A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体
参考答案
1 C 2 AD 3. C 4.B
5. 1：3：3：1 6 . 4：3，1：1，4，4
7. (1)4， 8 ， XY2(或Y2X) (2)12
8. 12，6，4，8，C 21世纪教育网
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