物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體的常識(shí)(第2課時(shí))課件

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)晶體的常識(shí)第2課時(shí)選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2022/10/131江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)晶體的常識(shí)第2課時(shí)選修3物質(zhì)教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能

1.了解分子晶體和原子晶體的特征。

2.通過NaCl、CsCl的晶體結(jié)構(gòu)，學(xué)生知道晶體中粒子的排列規(guī)律。了解離子晶體的特征。

3.通過對(duì)晶胞的分析，學(xué)生會(huì)計(jì)算晶胞中粒子的個(gè)數(shù)。過程與方法

通過幾種典型的晶體（干冰、金剛石、石墨、NaCl、CsCl、金屬）結(jié)構(gòu)的分析，學(xué)生能從三維的角度考慮粒子在空間的分布。情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過晶體結(jié)構(gòu)課件的展示，學(xué)生能感受晶體的外在美和內(nèi)在美。晶體的常識(shí)教學(xué)目標(biāo)：晶體的常識(shí)晶體為什么具有自己的特性呢?晶胞晶體為什么具有自己的特性呢?晶胞1.晶胞：晶體中的最小重復(fù)單元（基本單元）3.晶胞的結(jié)構(gòu)特征：

一般來說,晶胞都是平行六面體(其邊長(zhǎng)不一定相等也不一定垂直)------通過上、下、左、右、前、后的平移能與下一個(gè)晶胞完全重合.

二、晶胞:2.晶胞的條件：代表晶體的化學(xué)組成（化學(xué)式）及對(duì)稱性4.晶胞和晶體的關(guān)系：

晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成.(蜂巢和蜂室的關(guān)系---教材63頁圖3-7)晶胞1.晶胞：晶體中的最小重復(fù)單元（基本單元）3.晶胞的結(jié)構(gòu)特征“并置”指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。一個(gè)晶胞到另一個(gè)晶胞只需平移，不需轉(zhuǎn)動(dòng)“無隙”指相鄰的晶胞之間沒有任何間隙；一個(gè)晶胞與相鄰的晶胞完全共頂點(diǎn)、共棱邊、共面請(qǐng)理解：“完全等同”指所有晶胞的形狀、內(nèi)部的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列完全相同晶胞“并置”指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。一個(gè)晶胞到另一個(gè)平行六面體無隙并置晶胞平行六面體無隙并置晶胞科目一考試/2016年科目一模擬考試題科目二考試2016年科目二考試技巧、考試內(nèi)容、考試視頻2022/10/137江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮科目一考試/2015.三種典型立方晶胞結(jié)構(gòu)：簡(jiǎn)單立方體心立方面心立方晶胞5.三種典型立方晶胞結(jié)構(gòu)：簡(jiǎn)單立方體心立方面心立方晶胞

銅晶體的一個(gè)晶胞中含有多少個(gè)銅原子?A:14B:4C:8D:6答案:B為什么呢?問題（P63圖3-7）：晶胞銅晶體的一個(gè)晶胞中含有多少個(gè)銅原子?答案:B為什么12437685122134請(qǐng)看:1體心：1面心：1/2頂點(diǎn)：1/8棱邊：1/4晶胞12437685122134請(qǐng)看:1體心：1面心：1/2頂點(diǎn)6.晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算體心：1面心：1/2頂點(diǎn)：1/8棱邊：1/4方法：均攤法（或切割法）原則：若微粒被n個(gè)晶胞共用，均攤一個(gè)晶胞中為1／n規(guī)律：對(duì)立方晶胞晶胞6.晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算體心：1面心：1/2頂點(diǎn)：1/8棱邊晶胞中粒子個(gè)數(shù)計(jì)算規(guī)律（切割法）棱上晶胞頂角棱上面上中心立方體

1/8

1/4

1/2

1面上頂角晶胞晶胞中粒子個(gè)數(shù)計(jì)算規(guī)律（切割法）棱上晶胞頂角棱上

各4個(gè)綠色：8×1/8+6×1/2=4灰色：12×?+1=4各1/2個(gè)

練習(xí):下面幾種晶胞中分別含有幾個(gè)原子?晶胞各4個(gè)各1/2個(gè)練習(xí):下面幾種課堂練習(xí)1.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好,

介電常數(shù)高,在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。其晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示。則它的化學(xué)式為（）A.BaTi8O12B.BaTi4O6

C.BaTi2O4D.BaTiO3BaTiOD晶胞課堂練習(xí)1.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好,BaTiOD晶胞學(xué)與問

P642

288晶胞學(xué)與問P642288晶胞ABA2BC2C看圖寫化學(xué)式晶胞ABA2BC2C看圖寫化學(xué)式晶胞【練習(xí)】最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如下圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是

。解析：由于本題團(tuán)簇分子指的是一個(gè)分子的具體結(jié)構(gòu)，并不是晶體中的最小的一個(gè)重復(fù)單位，不能采用均攤法分析，所以只需數(shù)出該結(jié)構(gòu)內(nèi)兩種原子的數(shù)目就可以了。答案為：Ti14C13晶胞【練習(xí)】最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如下注意：晶胞在使用均攤法計(jì)算規(guī)律時(shí)一定先看清楚晶胞構(gòu)型；若晶胞構(gòu)型不是立方體，晶胞中的微粒數(shù)視情況而定??！注意：晶胞在使用均攤法計(jì)算規(guī)律時(shí)一定先看清楚晶胞構(gòu)型；若晶胞石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問題：（1）圖中平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為____個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為____個(gè)。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。練習(xí)：2：323晶胞石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試

在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個(gè)具有代表性的最小重復(fù)單元為研究對(duì)象，運(yùn)用點(diǎn)、線、面的量進(jìn)行解答。（摩爾質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)與密度的關(guān)系）規(guī)律總結(jié)三、有關(guān)晶體的計(jì)算晶胞在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個(gè)具有代表性的最小重復(fù)單元為研究對(duì)思考1.NaCl晶體中，每個(gè)Na+周圍最近距離的Cl-有

個(gè)？每個(gè)Cl-周圍最近距離的

Na+有

個(gè)？2.在NaCl晶體中，每個(gè)Na+周圍最近距離的Na+有

個(gè)？3.氯化鈉的化學(xué)式用“NaCl”來表示，原因何在？能否把“NaCl”稱為分子式？4.每個(gè)晶胞中平均有

個(gè)Na+？

個(gè)Cl-？（位于頂點(diǎn)、棱邊、面心、體心上的粒子對(duì)該晶胞的貢獻(xiàn)）5.該晶胞中，若Na+和Cl-間的最近距離為0.5ax10-10m，則晶體的密度?=

6612440·39/a3（g/cm3）晶胞思考1.NaCl晶體中，每個(gè)Na+周6612440·39/a2134晶胞2134晶胞晶胞晶胞a10-8cm晶體中最小正方體中所含的Na+和Cl－的個(gè)數(shù)均為:（個(gè)）84×=1216.02×10232158.5g×即每個(gè)小正方體中平均含個(gè)“NaCl”，質(zhì)量為:21解法2：

而此小正方體體積為(0.5a×10-8)3㎝36.02×10232158.5g×(0.5a×10-8)3㎝30.39a3g.㎝-3=故NaCl晶體的密度為：解法1：每個(gè)晶胞中所含的Na+和Cl－的個(gè)數(shù)均為4個(gè)，即含4個(gè)“NaCl”。每個(gè)晶胞的質(zhì)量為：6.02×102358.5×4g每個(gè)晶胞的體積為：(a×10-8)3㎝3故NaCl晶體的密度為：∴6.02×102358.5×4(a×10-8㎝)3=0.39a3g.㎝-3晶胞a10-8cm晶體中最小正方體中所含的Na+和Cl－的個(gè)數(shù)解法3：依ρ=m/v每個(gè)晶胞中所含的Na+和Cl－的個(gè)數(shù)均為4個(gè)，即含4個(gè)“NaCl”。

每個(gè)晶胞的體積為：(a×10-8)3㎝3故NaCl晶體的密度為：∴=0.39a3g.㎝-3即含4個(gè)“NaCl”所占的體積為：(a×10-8)3㎝3那么1個(gè)“NaCl”所占的體積為：(a×10-8)3/4

㎝3則：1molNaCl所占的體積為：6.02×1023·(a×10-8)3/4

㎝3而1molNaCl的質(zhì)量為：58.5g6.02×1023(a×10-8)3/4

㎝358.5g6.02×1023(a×10-8)3㎝358.5×4g=晶胞解法3：依ρ=m/v每個(gè)晶胞中所含的Na+和Cl－的個(gè)數(shù)均---Cs+---Cl-CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖晶胞---Cs+---Cl-CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖晶胞Cl-

1.在CsCl晶體中，每個(gè)Cs+周圍最近距離的Cs+

有幾個(gè)？每個(gè)Cl-周圍最近距離的Cl-有幾個(gè)？2.分析“CsCl”化學(xué)式的由來。思考6587213416個(gè)晶胞Cl-思考6587213416個(gè)晶胞晶胞晶胞二氧化碳及其晶胞晶胞二氧化碳及其晶胞晶胞每8個(gè)CO2構(gòu)成立方體，且在6個(gè)面的中心又各占據(jù)1個(gè)CO2。每個(gè)晶胞中有4個(gè)CO2分子，12個(gè)原子。在每個(gè)CO2周圍等距離的最近的CO2有12個(gè)(同層4個(gè)，上層4個(gè)、下層4個(gè))晶胞每8個(gè)CO2構(gòu)成立方體，且在6個(gè)面的中心又各占據(jù)1個(gè)CO2。1.晶體與非晶體的嚴(yán)格判別可采用()A.有否自范性 B.有否各向異性

C.有否固定熔點(diǎn) D.有否周期性結(jié)構(gòu)2.某物質(zhì)的晶體中含A、B、C三種元素，其排列方式如圖所示(其中前后兩面心上的B原子未能畫出)，晶體中A、B、C的中原子個(gè)數(shù)之比依次為()A.1:3:1B.2:3:1C.2:2:1D.1:3:3【課后鞏固練習(xí)】DA晶胞1.晶體與非晶體的嚴(yán)格判別可采用(3.1987年2月，未經(jīng)武（PaulChu）教授等發(fā)現(xiàn)鈦鋇銅氧化合物在90K溫度下即具有超導(dǎo)性。若該化合物的結(jié)構(gòu)如右圖所示，則該化合物的化學(xué)式可能是（）A.YBa2CuO7－x

B.YBa2Cu2O7－x

C.YBa2Cu3O7－x

D.YBa2Cu4O7－xC晶胞3.1987年2月，未經(jīng)武（PaulChu）教授等發(fā)現(xiàn)4.白磷分子如圖所示：則31g白磷分子中存在的共價(jià)鍵數(shù)目為（）A．4NA B．NA

C．1.5NA D．0.25NAC晶胞4.白磷分子如圖所示：則31g白磷分子中存在的共價(jià)鍵數(shù)目為5．某離子化合物的晶胞如右圖所示立體結(jié)構(gòu)，晶胞是整個(gè)晶體中最基本的重復(fù)單位。陽離子位于此晶胞的中心，陰離子位于8個(gè)頂點(diǎn)，該離子化合物中，陰、陽離子個(gè)數(shù)比是（）

A、1∶8 B、1∶4C、1∶2 D、1∶1D晶胞5．某離子化合物的晶胞如右圖所示立體結(jié)構(gòu)，晶胞是整個(gè)晶體中最6.如右圖石墨晶體結(jié)構(gòu)的每一層里平均每個(gè)最小的正六邊形占有碳原子數(shù)目為（）A、2B、3C、4D、6A晶胞6.如右圖石墨晶體結(jié)構(gòu)的每一層里平均每個(gè)最小的正六邊形占有碳7.許多物質(zhì)在通常條件下是以晶體的形式存在，而一種晶體又可視作若干相同的基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成，這些基本結(jié)構(gòu)單元在結(jié)構(gòu)化學(xué)中被稱作晶胞。已知某化合物是由鈣、鈦、氧三種元素組成的晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該物質(zhì)的化學(xué)式為（）

A．Ca4TiO3

B．Ca4TiO6C．CaTiO3D．Ca8TiO120C晶胞7.許多物質(zhì)在通常條件下是以晶體的形式存在，而一種晶體又可8.下列有關(guān)晶體的特征及結(jié)構(gòu)的陳述中不正確的是（）

A單晶一般都有各向異性

B晶體有固定的熔點(diǎn)

C所有晶體都有一定的規(guī)整外形

D多晶一般不表現(xiàn)各向異性D

多晶指的是多種晶形共存，單晶指只有一種晶形。

單晶體-晶體內(nèi)部的晶格方位完全一致.多晶體—許多晶粒組成晶胞8.下列有關(guān)晶體的特征及結(jié)構(gòu)的陳述中不正確的是9.晶體中最小的重復(fù)單元——晶胞，①凡處于立方體頂點(diǎn)的微粒，同時(shí)為

個(gè)晶胞共有；②凡處于立方體棱上的微粒，同時(shí)為

個(gè)晶胞共有；③凡處于立方體面上的微粒，同時(shí)為

個(gè)晶胞共有；④凡處于立方體體心的微粒，同時(shí)為

個(gè)晶胞共有。8421晶胞9.晶體中最小的重復(fù)單元——晶胞，①凡處于立方體頂點(diǎn)的微10.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：甲晶體中x與y的個(gè)數(shù)比是__________，乙中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。4:31:144晶胞10.現(xiàn)有甲、乙、丙(如下圖》三種晶體的晶胞：(甲中x處10.解析：x:y＝4:3a：b＝1：14個(gè)c4個(gè)d處于晶胞中心的x或a為該晶胞單獨(dú)占有，位于立方體頂點(diǎn)的微粒為8個(gè)立方體共有，位于立方體棱邊的微粒為四個(gè)立方體共有，位于立方體面的微粒為兩個(gè)立方體共有，所以x:y＝l:6×1／8＝4:3；a:b=1:8×1／8＝1:1；丙晶胞中c離子為12×1／4+1＝4(個(gè))；d離子為8×1／8+6×1／2＝4(個(gè))晶胞10.解析：x:y＝4:3a：b＝1：14個(gè)c11.右圖是超導(dǎo)化合物————鈣鈦礦晶體的晶胞結(jié)構(gòu)。請(qǐng)回答：(1)該化合物的化學(xué)式為

。(2)在該化合物晶體中，與某個(gè)鈦離子距離最近且相等的其他鈦離子共有

個(gè)CaTiO3

6晶胞11.右圖是超導(dǎo)化合物————鈣鈦礦晶體的晶胞結(jié)構(gòu)。請(qǐng)回答：11.解析：這個(gè)晶胞對(duì)位于頂點(diǎn)上的每個(gè)鈦原子占有的份額為1/8，所以，它單獨(dú)占有的鈦原子個(gè)數(shù)為8×1/8=1個(gè)；它對(duì)位于棱上的每個(gè)氧原子占有的份額為1/4，所以，它單獨(dú)占有的氧原子個(gè)數(shù)為12×1/4=3個(gè)；它全部擁有體內(nèi)的那一個(gè)鈣原子，所以，該晶胞中單獨(dú)占有的鈦原子、氧原子和鈣原子的個(gè)數(shù)分別為：1、3、1.鈦位于立方體的頂點(diǎn)上，與一個(gè)鈦離子距離最近的鈦離子是與它共棱的,與它共棱的離子都是二個(gè)，所以，共6個(gè)。晶胞11.解析：這個(gè)晶胞對(duì)位于頂點(diǎn)上的每個(gè)鈦原子占有的份額為1/12．右圖是石英晶體平面示意圖，它實(shí)際上是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中硅、氧原子數(shù)之比為

。原硅酸根離子SiO44－的結(jié)構(gòu)可表示為_______

二聚硅酸根離子Si2O76－中，只有硅氧鍵，它的結(jié)構(gòu)可表示為