2018-2019版高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 第1節(jié) 認(rèn)識(shí)晶體 第2課時(shí)課件 魯科版選修3.ppt

第2課時(shí) 晶體結(jié)構(gòu)的最小重復(fù)單元晶胞,第3章 第1節(jié) 認(rèn)識(shí)晶體,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位,知道晶胞的概念及其與晶體的關(guān)系，會(huì)用“切割法”(或“均攤法”)確定晶胞中微粒的數(shù)目和晶體的化學(xué)式。,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測(cè),內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.晶胞 (1)晶體結(jié)構(gòu)中 叫晶胞。 (2)一般來(lái)說(shuō)，晶胞都是 。 (3)晶胞只是晶體微?？臻g里的一個(gè)基本單元，在它的上下左右前后無(wú)隙并置地排列著無(wú)數(shù)晶胞，而且所有晶胞的形狀及其內(nèi)部含有的微粒種類(lèi)、個(gè)數(shù)及幾何排列都是完全 的。,一、晶胞及其所含微粒數(shù)的計(jì)算方法,最小的重復(fù)單元,平行六面體,相同,相關(guān)視頻,2.金屬銅的晶胞為面心立方晶胞，如圖所示 觀察分析右圖，回答下列 問(wèn)題： (1)位于頂角上的銅原子為 個(gè)晶胞共有。 (2)位于面心上的銅原子為 個(gè)晶胞共有。 (3)晶體銅中完全屬于某一晶胞的銅原子數(shù)是 。,銅晶體面心立方晶胞及其切割示意圖,8,2,4,相關(guān)視頻,3.晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算 計(jì)算一個(gè)晶胞中實(shí)際擁有的微粒數(shù)，常用“切割法”(或“均攤法”)。即某個(gè)微粒為n個(gè)晶胞所共有，那么切割后的每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)微粒分得的份 額是 。 (1)平行六面體形(正方體)晶胞中不同位置的微粒數(shù)的計(jì)算 處于頂點(diǎn)上的微粒，同時(shí)為 個(gè)晶胞所共有，每個(gè)微粒有 屬于該晶胞。 處于棱邊上的微粒，同時(shí)為 個(gè)晶胞所共有，每個(gè)微粒有 屬于該晶胞。 處于晶面上的微粒，同時(shí)為 個(gè)晶胞所共有，每個(gè)微粒有 屬于該晶胞。 處于晶胞內(nèi)部的微粒，則 屬于該晶胞。,8,4,2,完全,(2)非平行六面體形晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算 非平行六面體形晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算方法要根據(jù)具體情況而定。如計(jì)算六方晶胞中的微粒數(shù)： 處于頂點(diǎn)的微粒，為 個(gè)晶胞共用，每個(gè)微粒有 屬于該晶胞。 處于面心的微粒，為 個(gè)晶胞共用，每個(gè)微粒有 屬于該晶胞。 處于體內(nèi)的微粒， 屬于該晶胞。如下圖，六方晶胞中所含的微粒 數(shù)為 。,6,2,完全,相關(guān)視頻,(1)晶體是由無(wú)數(shù)個(gè)晶胞堆積得到的。知道晶胞的大小和形狀以及晶胞中粒子的種類(lèi)、數(shù)目和粒子所處的空間位置，就可以認(rèn)識(shí)整個(gè)晶體的結(jié)構(gòu)。 (2)晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算，其關(guān)鍵是正確分析晶胞中任意位置上的一個(gè)微粒被幾個(gè)晶胞所共用。不同形狀的晶胞，情況不同。 (3)A1型最密堆積為面心立方晶胞如Cu，A3型最密堆積為六方晶胞如Mg。,例1 下列有關(guān)晶胞的敘述，正確的是 A.晶胞的結(jié)構(gòu)就是晶體的結(jié)構(gòu) B.不同的晶體中晶胞的大小和形狀都相同 C.晶胞中的任何一個(gè)粒子都只屬于該晶胞 D.已知晶胞的組成就可推知晶體的組成,解析 由晶胞的定義可知A不正確； 相同晶體中晶胞的大小和形狀完全相同，不同晶體中晶胞的大小和形狀不一定相同，B不正確； 晶體中的大部分粒子被若干個(gè)晶胞所共有，不專(zhuān)屬于某個(gè)晶胞，C不正確； 知道晶胞的組成，利用“均攤法”即可推知晶體的組成，D正確。,答案,解析,(1)晶胞上、下、左、右、前、后并置起來(lái)就構(gòu)成整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)。 (2)晶胞頂點(diǎn)、面和棱上的微粒為若干晶胞共有。,規(guī)律總結(jié),例2 現(xiàn)有甲、乙、丙(如下圖)三種晶體的晶胞(甲中x處于晶胞的中心，乙中a處于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中x與y的個(gè)數(shù)比是_，乙晶胞中a與b的個(gè)數(shù)比是_，丙晶胞中有_個(gè)c離子，有_個(gè)d離子。,答案,解析,43,11,4,4,立方晶胞中微粒數(shù)目的確定方法,方法規(guī)律,1.如圖所示為某晶體的一個(gè)晶胞，該晶體由A、B、C三種基本粒子組成。試根據(jù)圖示判斷，該晶體的化學(xué)式是_。,二、晶體化學(xué)式的確定,A3BC,答案,解析,2.如圖為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復(fù)單元。 (1)在該物質(zhì)的晶體中，每個(gè)鈦原子周?chē)c它最接 近且距離相等的氧離子、鈣離子、鈦離子各有 _個(gè)、_個(gè)、_個(gè)。,6 8 6,答案,解析,解析 以鈦離子為頂點(diǎn)，應(yīng)有8個(gè)立方晶胞緊靠在一起，這樣鈦離子成為空間直角坐標(biāo)系的中心，它的三維方向前后左右上下最近且相鄰各有1個(gè)氧離子和鈦離子，共6個(gè)，它周?chē)?個(gè)立方晶胞內(nèi)各含1個(gè)鈣離子。,(2)該晶體結(jié)構(gòu)中，元素氧、鈦、鈣的離子個(gè)數(shù)比是_，該物質(zhì)的化學(xué)式可表示為_(kāi)。,答案,解析,311,CaTiO3,(3)若鈣、鈦、氧三元素的相對(duì)原子質(zhì)量分別為a、b、c，晶體結(jié)構(gòu)圖中正方體邊長(zhǎng)(鈦原子之間的距離)為d nm(1 nm109m)，則該 晶體的密度為_(kāi) gcm3。,解析 1 mol晶體的質(zhì)量等于(ab3c)g, 1 mol晶體的體積為d310216.021023 cm3，,答案,解析,(1)晶胞是晶體中的最小重復(fù)單元，每個(gè)晶胞中平均擁有的各類(lèi)微粒的最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比即為晶體的化學(xué)式。 (2)立方晶胞中各物理量的關(guān)系,m：表示一個(gè)晶胞質(zhì)量(g) ：表示晶胞密度(gcm3) V：表示一個(gè)晶胞體積(cm3) a：表示晶胞邊長(zhǎng)(cm) M：表示晶胞摩爾質(zhì)量(gmol1) NA：表示阿伏加德羅常數(shù)(mol1) N：表示一個(gè)晶胞中微粒數(shù)目,例3 (1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該氯化物的化學(xué)式是_。,CuCl,答案,解析,(2)Cu2O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有_個(gè)銅原子。,16,答案,解析,(3)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為_(kāi)，該功能陶瓷的化學(xué)式為_(kāi)。,2,答案,解析,BN,(4)某晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該晶體的化學(xué)式是_，在晶體中1個(gè)Ti原子、1個(gè)Co原子周?chē)嚯x最近的O原子數(shù)目分別為_(kāi)個(gè)、_個(gè)。,CoTiO3,6,12,答案,解析,(1)晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算 關(guān)鍵是正確分析晶胞中任意位置上的一個(gè)原子被幾個(gè)晶胞所共用。不同形狀的晶胞情況不同。如六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面、側(cè)面的原子，依次被6、3、2、2個(gè)晶胞共用。 (2)確定晶體化學(xué)式的方法 觀察微粒種類(lèi)確定微粒在晶體中的位置用均攤法求各微粒的數(shù)目求各微粒的最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比確定化學(xué)式。,方法規(guī)律,例4 如圖為NaCl晶體的1個(gè)晶胞，測(cè)知氯化鈉晶體中相鄰的Na與Cl的距離為a cm，晶體密度為d gcm3，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為,答案,解析,一個(gè)NaCl晶胞的體積為V8a3 cm3，由d gcm3VNA458.5 gmol1，,解答晶胞中各量關(guān)系計(jì)算題的關(guān)鍵是正確分析微粒在晶胞中的位置關(guān)系，找出晶胞的體積及1個(gè)晶胞的質(zhì)量。特別注意給出的晶胞是不是一個(gè)完整的晶胞。,方法規(guī)律,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.有關(guān)晶胞的敘述正確的是 晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中的基本結(jié)構(gòu)單元 根據(jù)晶體的不同，晶胞可以是多種形狀 習(xí)慣采用的晶胞是平行六面體 晶胞都是正八面體 A. B. C. D.,1,2,3,4,5,答案,2.下列能夠表示出每個(gè)晶胞中所含實(shí)際微粒個(gè)數(shù)的面心立方晶胞的是,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 A項(xiàng)和B項(xiàng)是面心立方晶胞，其中B項(xiàng)是經(jīng)過(guò)切割了的面心立方晶胞，它能表示出此晶胞中所含微粒的實(shí)際數(shù)目； C項(xiàng)和D項(xiàng)是體心立方晶胞。,3.有下列離子晶體的空間結(jié)構(gòu)示意圖：以M代表陽(yáng)離子，以N代表陰離子，代表陽(yáng)離子，代表陰離子，化學(xué)式為MN2的晶體結(jié)構(gòu)為,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,4.下圖是某活潑金屬A與活潑非金屬B形成的晶體化合物的一個(gè)晶胞，則下列說(shuō)法中正確的是 A.該晶胞是二維空間粒子非密置層的一層層堆積 B.該晶體的化學(xué)式是AB2 C.該晶胞中與A粒子最近且等距的A粒子有8個(gè) D.該晶胞中A粒子、B粒子的個(gè)數(shù)都是4,答案,1,2,3,4,5,解析,解析 該圖是立體結(jié)構(gòu)，所以是三維空間圖，故A錯(cuò)誤；,1,2,3,4,5,與A粒子最近且等距的A粒子數(shù)為12個(gè)，故C錯(cuò)誤。,5.分析下圖所示的甲、乙、丙三種晶體并回答有關(guān)問(wèn)題：,(1)甲晶體化學(xué)式(X為陽(yáng)離子)為_(kāi)。,X2Y,1,2,3,4,5,答案,解析,(2)乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是_。,131,(3)丙晶體中每個(gè)D周?chē)Y(jié)合E的個(gè)數(shù)是_個(gè)。,8,解析 丙中D周?chē)腅的個(gè)數(shù)與E周?chē)鶧的個(gè)數(shù)相同，E周?chē)?個(gè)D，所以D周?chē)?個(gè)E。,1,2,3,4,5,答案,解析,