【課件】第三章第一節(jié)第2課時(shí)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體常識(shí)課件高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

組織建設(shè)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)第2課時(shí)

復(fù)習(xí)回顧晶體不同于非晶體的特點(diǎn)有哪些？形成這些特性的微觀原因是什么？晶體特性自范性各向異性熔點(diǎn)固定晶體的構(gòu)成微粒呈周期性的有序排列晶態(tài)二氧化硅非晶態(tài)二氧化硅構(gòu)成微粒相同空間排列不同觀察如下晶體的微觀結(jié)構(gòu)模型，體會(huì)微粒的空間排列特點(diǎn)。思考銅晶體CaF2晶體金剛石晶體苯晶體宏觀可見(jiàn)的整塊晶體是由大量微粒聚集而成的。晶體的構(gòu)成微粒在空間周期性重復(fù)排列，呈現(xiàn)高度對(duì)稱性。要研究晶體的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)如何入手呢？是否需要研究構(gòu)成晶體的所有部分？只需研究基本重復(fù)單元可否作為一個(gè)基本重復(fù)單元？晶體非晶體化學(xué)微粒周期性有序排列相對(duì)無(wú)序排列基本重復(fù)單元選取晶胞

晶體與晶胞的關(guān)系可用蜂巢與峰室的關(guān)系比喻，然而蜂巢是有形的，晶胞是無(wú)形的，是人為劃定的。一、晶胞1.晶胞：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元,即晶體中最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元.蜂巢與蜂室銅晶體銅晶胞金剛石結(jié)構(gòu)晶胞示意圖平行六面體無(wú)隙并置一般來(lái)說(shuō)，晶胞都是平行六面體，晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無(wú)隙并置”而成

①無(wú)隙：指相鄰的晶胞之間沒(méi)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

②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)

③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。2.晶體與晶胞的關(guān)系3.特征：一般來(lái)說(shuō)，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(guò)上、下、左、右、前、后的平移能與下一個(gè)晶胞完全重合。【思考】下圖中晶胞是實(shí)線小立方體呢?還是虛線大立方體?體心立方簡(jiǎn)單立方面心立方4.三種典型立方晶胞結(jié)構(gòu)銅晶體的一個(gè)晶胞中含有多少個(gè)銅原子?A:14B:4C:8D:6【課堂練習(xí)1】124376851221341體心：1面心：1/2頂點(diǎn)：1/8棱邊：1/4晶胞頂角棱邊面心體心立方體1/81/41/21頂角棱邊面心二、晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算均攤法：如某個(gè)粒子為x個(gè)晶胞所共有，則該粒子有1/x屬于一個(gè)晶胞。體心面心頂點(diǎn)棱邊1.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【課堂練習(xí)T1】【課堂練習(xí)T2】下圖依次是金屬鈉(Na)、金屬鋅(Zn)、碘(I2)、金剛石(C)晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均含有幾個(gè)原子?【課堂練習(xí)T3】Na+Cl-

頂點(diǎn)：8×=1面點(diǎn)：6×=3線點(diǎn)：12×=3

心點(diǎn)：1×1=1Na+Cl-一個(gè)大NaCl晶胞包含4個(gè)NaClNa+：Cl-=1：1

各1/2個(gè)氯化鈉的化學(xué)式用“NaCl”來(lái)表示，原因何在？能否把“NaCl”稱為分子式？每個(gè)CSCl晶胞中有

個(gè)CS+，有

個(gè)Cl-。一個(gè)CsCl晶胞包含1個(gè)CsCl氯化銫化學(xué)式推導(dǎo)11

B-A+A與B離子的個(gè)數(shù)比等于

，該物質(zhì)化學(xué)式可表示為

。

【課堂練習(xí)T4】1:1AB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(wèn)題：（1）圖中平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為_(kāi)___個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為_(kāi)___個(gè)。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_(kāi)______?！菊n堂練習(xí)T5】232:3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。鈦酸鋇晶體的結(jié)構(gòu)示意圖為下圖，它的化學(xué)式是（）

A.BaTi8O12B.BaTi4O6

C.BaTi2O4D.BaTiO3【課堂練習(xí)T6】D現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種晶胞,可推知：甲晶體中A與B的離子個(gè)數(shù)比為

；乙晶體的化學(xué)式為

；丙晶體的化學(xué)式為

；丁晶體的化學(xué)式為_(kāi)_____。【課堂練習(xí)T7】1:1C2DEFXY2Z8.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。Ti14C13金屬鈉（C）金屬鋅（Zn）碘（I2）金剛石（C）晶胞有幾套平行棱？有幾套平行面？晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①8個(gè)頂點(diǎn)相同②三套各4根平行的棱相同③三套各2個(gè)平行的面相同三棱柱體心1面心1/2棱邊水平1/4豎1/6頂點(diǎn)1/122.三方晶胞六棱柱體心1面心1/2棱邊水平1/4豎1/3頂點(diǎn)1/63.六方晶胞

某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是()

A.3∶9∶4

B.1∶4∶2

C.2∶9∶4 D.3∶8∶4【課堂練習(xí)2】B常見(jiàn)晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算立方體

體心1面心1/2棱邊1/4頂點(diǎn)1/8水平1/4豎1/6三棱柱

體心1面心1/2棱邊頂點(diǎn)1/12六棱柱體心1面心1/2棱邊水平1/4

豎1/3頂點(diǎn)1/6三、晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定——X射線衍射法從衍射圖中經(jīng)計(jì)算可獲取晶體的結(jié)構(gòu)信息，如晶胞的形狀、大小，微?？臻g對(duì)稱性類型，原子的數(shù)目和位置等。四、晶體密度ρ求算ρ=m/V根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)確定各種粒子的數(shù)目根據(jù)晶胞的邊長(zhǎng)或微粒間的距離晶胞質(zhì)量晶胞體積求求該晶胞中，若Na+和Cl-間的最近距離為0.5a×10-10m，則晶體的密度d=1.如圖是CsCl晶體的晶胞（晶體中最小的重復(fù)單元）已知晶體中2個(gè)最近的Cs+核間距離為acm，氯化銫的相對(duì)分子質(zhì)量為M，NA為阿佛加德羅常數(shù)，則CsCl晶體的密度為（）（單位：克/cm3）A.8M/a3NAB.a3M/8NAC.M/a3NAD.a3M/NA【課堂練習(xí)3】C2.已知CsCl晶體的密度為ρg·cm－3，NA為阿伏加德羅常數(shù)，相鄰的兩個(gè)Cs＋的核間距為acm，如圖所示，則CsCl的相對(duì)分子質(zhì)量可以表示為（）A.NA·a3·ρ

B.C.D.A五、晶胞某原子周圍與其等距離且最近的原子數(shù)目（稱為配位數(shù)）【方法】晶體配位數(shù)計(jì)算：

①先確定并觀察中心原子，觀察一個(gè)晶胞，再向空間延伸

②考慮是否重復(fù)計(jì)算1.①NaCl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每個(gè)Na+周圍最近距離的Na+有

個(gè)。6612Cs+Cl-2.如圖所示，CsCl晶體具有立方體結(jié)構(gòu)，①每個(gè)Cs＋周圍最近距離的Cs＋有

個(gè)，每個(gè)Cl-周圍最近距離的Cl-有

個(gè)。②每個(gè)Cs+周圍最近距離的Cl-有

個(gè)，每個(gè)Cl-周圍最近距離的Cs+有

個(gè)。66883.①CO2晶體結(jié)構(gòu)，CO2分子處于立方體的

位置，一個(gè)立方體中含

有

個(gè)CO2分子。②在同一平面上與一個(gè)CO2分子距離最近的CO2分子有

個(gè)。③三維立體中，與一個(gè)CO2分子距離最近的CO2有

個(gè)。4面心412321距離最近的分子的位置12個(gè)4.Cu晶胞中與銅原子最近且等距離的銅原子有

個(gè)。12六、計(jì)算晶胞微粒間的距離【例題】若CaT