3-1 晶体的常识 (2)晶胞 课件（20张ppt） 2020-2021学年人教版高二化学选修3
文档属性
| 名称 | 3-1 晶体的常识 (2)晶胞 课件（20张ppt） 2020-2021学年人教版高二化学选修3 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-04-12 09:28:39 | ||
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文档简介
晶体结构与性质
W：2021.4
第三章
学习
目标
1.了解晶胞的概念。
2.能够计算晶胞中的粒子个数。
重难点：晶胞的计算
第一节 晶体的常识
学习
探究
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
晶体与晶胞有什么关系呢？
1.晶体和非晶体最本质的区别是什么？
2.我们在研究晶体结构时，取多少个构成粒子最有代表性？
晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻。然而，
蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。
1、晶胞
二、晶胞
描述晶体结构的基本单元。
CO2晶胞
金刚石晶胞
NaCl晶胞
1.上述铜晶体、 NaCl晶体、CO2晶体、金刚石的晶胞的空间构形呈什么形状？
2.在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否存在空隙？
思考交流
平行六面体
“无隙并置”（平行排列，取向相同）
2、晶胞
特点
(1)晶胞习惯采用平行六面体(立方体)
(2)具有平移性
(3)无隙并置(共顶面、共面、共棱)
铜晶胞
3.为什么说铜晶胞中含有4个铜原子，而不是14个？
学习
探究
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
均摊法
3、晶胞中原子个数的计算
体心：1
面心：1/2
顶点：1/8
棱边：1/4
01
02
课堂
练习
根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：
A
B
化学式：
A2B
或BA2
B
化学式：
A
根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
C
ABC3
03
04
课堂
练习
A
B
化学式：
根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
AB
各4个
绿色：8× ? = 4
或8× 1/8+6×1/2 = 4
灰色：12× ?+1=4
下面晶胞中分别含有几个原子?
05
06
课堂
练习
下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?
钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2；
碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8；
金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。
最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是 。
解析：由于本题团簇分子指的是一个分子的具体结构，并不是晶体中的最小的一个重复单位，不能采用均摊法分析，所以只需数出该结构内两种原子的数目就可以了。
Ti14C13
思考交流
3.如果晶胞是六棱柱或三棱柱，该如何用均摊法计算晶胞中原子的个数呢？
面上：
体内：
竖棱：
顶点：
横棱：
1
1/2
1/3
1/6
1/4
面上：
体内：
竖棱：
顶点：
横棱：
1
1/2
1/6
1/12
1/4
07
08
课堂
练习
如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为
A、MgB B、MgB2
C、Mg2B D、Mg3B2
Mg原子的数目：12×1/6+2×1/2=3
B原子的数目：6
故化学式可表示为：MgB2
如图所示的NaCl晶胞中，Na+占据立方体的体心和12条棱的棱心，Cl-占据立方体的顶点和面心。
试推导Na+和Cl?的个数比和
氯化钠的化学式?
Na4Cl4
个数比—1∶1
化学式：NaCl
09
课堂
练习
在碳单质的成员中还有一种混合型晶体——石墨，如图所示。它是层状结构，层与层之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合，其键角为120°。分析图中每个六边形含有 个碳原子，
2
占有的碳碳键数为____个，碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。
3
2∶3
10
课堂
练习
晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体,其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角各有一个原子，试观察图形回答。这个基本结构单元由 __ _个硼原子组成，共含有__ __ 个B-B键。
12
30
20×3＝60
60÷5＝12
60÷2＝30
11
课堂
练习
如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元）已知晶体中2个最近的Cs+核间距离为acm，氯化铯的相对分子质量为M，NA为阿佛加德
罗常数，则CsCl晶体的密度为
（单位：克/cm3）
A、8M/a3NA B、a3M/8NA
C、M/a3NA D、a3M/NA
12
课堂
练习
图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构.请回答：
(1)该化合物的化学式为_______.
(2)在该化合物晶体中，与某个钛离
子距离最近且相等的其他钛离子共
有__________个.
(3)设该化合物的相对分子质量为M，
密度为 ，阿伏加德罗常数
为NA，则晶体中钙离子与钛离子之间
的最短距离为
_______.
CaTiO3
6
13
课堂
练习
如图所示的NaCl晶胞中，Na+占据立方体的体心和12条棱的棱心，Cl-占据立方体的顶点和面心。
（1）试推导氯化钠的化学式?
（2）测知氯化钠晶体中相邻的Na+与Cl-的距离为a cm, 阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体密度为多少？（单位：g/cm3）
NaCl
ρ=????????=
?
????????.????????????×4
?
(2a)3
=????????.????????????????×????????
?
14
课堂
练习
ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为____g·cm－3(列式并计算)，a位置S2－与b位置Zn2＋之间的距离为______pm(列式表示)。
演示结束. 感谢聆听
2021
W：2021.4
第三章
学习
目标
1.了解晶胞的概念。
2.能够计算晶胞中的粒子个数。
重难点：晶胞的计算
第一节 晶体的常识
学习
探究
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
晶体与晶胞有什么关系呢？
1.晶体和非晶体最本质的区别是什么？
2.我们在研究晶体结构时，取多少个构成粒子最有代表性？
晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻。然而，
蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。
1、晶胞
二、晶胞
描述晶体结构的基本单元。
CO2晶胞
金刚石晶胞
NaCl晶胞
1.上述铜晶体、 NaCl晶体、CO2晶体、金刚石的晶胞的空间构形呈什么形状？
2.在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否存在空隙？
思考交流
平行六面体
“无隙并置”（平行排列，取向相同）
2、晶胞
特点
(1)晶胞习惯采用平行六面体(立方体)
(2)具有平移性
(3)无隙并置(共顶面、共面、共棱)
铜晶胞
3.为什么说铜晶胞中含有4个铜原子，而不是14个？
学习
探究
1
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体心：1
面心：1/2
顶点：1/8
棱边：1/4
均摊法
3、晶胞中原子个数的计算
体心：1
面心：1/2
顶点：1/8
棱边：1/4
01
02
课堂
练习
根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：
A
B
化学式：
A2B
或BA2
B
化学式：
A
根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
C
ABC3
03
04
课堂
练习
A
B
化学式：
根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
AB
各4个
绿色：8× ? = 4
或8× 1/8+6×1/2 = 4
灰色：12× ?+1=4
下面晶胞中分别含有几个原子?
05
06
课堂
练习
下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?
钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2；
碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8；
金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。
最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是 。
解析：由于本题团簇分子指的是一个分子的具体结构，并不是晶体中的最小的一个重复单位，不能采用均摊法分析，所以只需数出该结构内两种原子的数目就可以了。
Ti14C13
思考交流
3.如果晶胞是六棱柱或三棱柱，该如何用均摊法计算晶胞中原子的个数呢？
面上：
体内：
竖棱：
顶点：
横棱：
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1/2
1/3
1/6
1/4
面上：
体内：
竖棱：
顶点：
横棱：
1
1/2
1/6
1/12
1/4
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课堂
练习
如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为
A、MgB B、MgB2
C、Mg2B D、Mg3B2
Mg原子的数目：12×1/6+2×1/2=3
B原子的数目：6
故化学式可表示为：MgB2
如图所示的NaCl晶胞中，Na+占据立方体的体心和12条棱的棱心，Cl-占据立方体的顶点和面心。
试推导Na+和Cl?的个数比和
氯化钠的化学式?
Na4Cl4
个数比—1∶1
化学式：NaCl
09
课堂
练习
在碳单质的成员中还有一种混合型晶体——石墨，如图所示。它是层状结构，层与层之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合，其键角为120°。分析图中每个六边形含有 个碳原子，
2
占有的碳碳键数为____个，碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。
3
2∶3
10
课堂
练习
晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体,其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角各有一个原子，试观察图形回答。这个基本结构单元由 __ _个硼原子组成，共含有__ __ 个B-B键。
12
30
20×3＝60
60÷5＝12
60÷2＝30
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课堂
练习
如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元）已知晶体中2个最近的Cs+核间距离为acm，氯化铯的相对分子质量为M，NA为阿佛加德
罗常数，则CsCl晶体的密度为
（单位：克/cm3）
A、8M/a3NA B、a3M/8NA
C、M/a3NA D、a3M/NA
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课堂
练习
图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构.请回答：
(1)该化合物的化学式为_______.
(2)在该化合物晶体中，与某个钛离
子距离最近且相等的其他钛离子共
有__________个.
(3)设该化合物的相对分子质量为M，
密度为 ，阿伏加德罗常数
为NA，则晶体中钙离子与钛离子之间
的最短距离为
_______.
CaTiO3
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课堂
练习
如图所示的NaCl晶胞中，Na+占据立方体的体心和12条棱的棱心，Cl-占据立方体的顶点和面心。
（1）试推导氯化钠的化学式?
（2）测知氯化钠晶体中相邻的Na+与Cl-的距离为a cm, 阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体密度为多少？（单位：g/cm3）
NaCl
ρ=????????=
?
????????.????????????×4
?
(2a)3
=????????.????????????????×????????
?
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课堂
练习
ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为____g·cm－3(列式并计算)，a位置S2－与b位置Zn2＋之间的距离为______pm(列式表示)。
演示结束. 感谢聆听
2021