晶体学案 - 图文

第三章 晶体的结构和性质导学案

第一节 晶体的常识

第二课时 晶胞

【学习目标】1．了解晶胞的概念；

2．了解几种常见的晶胞类型；3.掌握晶体与晶胞的关系，会通过晶胞确定晶体的化学式 【学习重难点】重点：晶胞的概念、结构 、均摊法的应用 难点：晶胞与晶体的关系 【课前预习案】 二、晶胞

1．概念：描述晶体结构的____________。 2．结构

习惯采用的晶胞都是_______________，整块晶体可以看作是由无数晶胞_______________而成。

(1)无隙：相邻晶胞之间无任何________。

(2)并置：所有晶胞都是___________排列的，取向___________。 3.晶胞的类型

晶胞的结构有很多种，常见的有

（1） ：仅在平行六面体的8个顶点上有粒子。

（2） ：除8个顶点有粒子外，平行六面体的体心还有一个粒子。

（3） ：除8个顶点和体心有粒子外，平行六面体的6个面的面心上都有一个粒子。

4．晶胞中的微粒数目的求算——均摊法

（1）晶胞只是晶体微观空间的一个 ，在它的上、下、左、右、前、后无隙并

置地排列着无数晶胞，而且所有晶胞的 及内部的 、 及 是完全相同的。

（2）如图所示

位于顶点的粒子：同为 个晶胞所共用，有 个粒子属于该晶胞。

位于棱上的粒子：同为 个晶胞所共用，有 个粒子属于该晶胞。 位于面上的粒子：同为 个晶胞所共用，有 个粒子属于该晶胞。 位于内部的粒子，整个粒子都属于该晶胞。

【课堂探究案】

探究一 晶体与晶胞的关系（可比喻为蜂巢与峰室的关系）

观察下列两个图，前后两桌（四名同学）交流说出晶体与晶胞的关系

蜂巢与蜂室 铜晶体 铜晶胞

NaCl晶体结构和晶胞

【思考与交流】

1.上述铜晶体、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎样的？

2.在NaCl晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否存在空隙？ 【结论】1. 蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。

2.晶体是由数量巨大个晶胞“ ”而成的，晶胞是从晶体中“截取”出来的具有代表性的最小部分。

探究二 晶胞中的微粒数目的求算——均摊法

【讨论】课本p63图3-7铜晶胞中铜晶胞含有4个铜原子，为什么不是14个？

【结论】对于立方晶胞，晶胞中原子占有率：

粒子位于顶点：1/8；边心：1/4；面心：1/2；体心：1。

【小试声手】

1.根据晶体中的晶胞结构,判断下列晶体的化学式中不正确的是( )

2. 某晶体中含有A?B?C三种元素,其排列方式如右图所示,晶体中A?B?C的原子个数之比依次为( )

A.1∶3∶1 B.2∶3∶1 C.8∶6∶1 D.4∶3∶1

【能力提升】非立方晶胞中微粒数目的求算：视情况而定

提示：晶胞中微粒个数的计算，最重要的是正确分析晶胞中任意位置上的一个原子被几个晶胞所共有。

【练习】某晶体的部分结构为正三棱柱(如右图所示),这种晶体中A?B?C三种微粒数目之比为( )

A.3∶9∶4 B.1∶4∶2

C.2∶9∶2 D.3∶8∶4

【课后练习】

1．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，氯化铯的摩尔质量为M，NA为阿佛加德罗常数，则CsCl晶体的密度为（单位：g/cm3）

A．8M/aNA B．aM/8NA C．M/a3NA D．a3M/NA

2．某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶点， Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为：

3

3

A.．90° B．60° C．120° D．109°28′ 3．右面图形是石墨晶体的层面结构图， 试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的 共价键数和碳原子数是分别：

A．6，6 B．2，4 C．2，3 D．3，2

4．如图为甲、乙、丙三种晶体部分结构：

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。 5．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)设该化合物的摩尔质量为M，密度为ag/cm3，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_______.