人教版選擇性必修2網科學【備課無憂】2021-2022學年高二化學同步優質課件人教版選擇性必修2網科學第一節物質的聚集狀態與晶體的常識

晶胞第三章晶體結構與性質學習目標1.認識物質的聚集狀態會影響物質的性質,通過改變物質的聚集狀態可能獲得特殊的材料,培養變化觀念與平衡思想的核心素養。2.了解晶體中微粒的空間排布存在周期性,認識簡單的晶胞,培養證據推理與模型認知的核心素養。3.知道晶體X射線衍射實驗是測定物質結構的基本方法和實驗手段,培養科學探究與創新意識的核心素養。1.認識簡單的晶胞。2.通過典型晶胞的學習，類推其他晶胞的分析方法。3.學會晶胞中微粒數的計算方法(均攤法)，能根據晶胞的結構確定晶體的化學式。晶胞銅晶體銅晶胞平行六面體無隙并置銅晶體銅晶胞1.定義描述晶體結構的基本單元叫做晶胞。晶胞是晶體中最小的結構重復單元。2.晶體和晶胞的關系一般來說,常規的晶胞都是平行六面體,整塊晶體可以看作是數量巨大的晶胞“無隙并置”而成。(1)“無隙”是相鄰晶胞之間沒有任何間隙。(2)“并置”是所有晶胞都是平行排列的,取向相同。(3)所有晶胞的形狀及其內部的原子種類、個數及幾何排列是完全相同的。(1)晶胞是否全是平行六面體？(2)由晶胞構成的晶體，其化學式是否表示一個分子中原子的數目？思考與討論【提示】(1)不一定，如有的晶胞呈六棱柱形。

(2)不表示，只表示每個晶胞中各類原子的最簡整數比。(3)一個銅晶胞的有14個原子嗎？解析：金屬銅的一個晶胞的原子數=①晶胞一般是平行六面體，其三條邊的長度不一定相等，也不一定互相垂直。晶胞的形狀和大小由具體晶體的結構所決定。②整個晶體就是晶胞按其周期性在三維空間重復排列而成。每個晶胞上下左右前后無隙并置地排列著與其一樣的無數晶胞，決定了晶胞的8個頂角、平行的面以及平行的棱完全相同。3.晶胞的特點及晶胞中粒子個數的計算

(1)晶胞的特點(2)晶體化學式的含義一般地，晶體的化學式表示的是晶體(也可以說是晶胞)中各類原子或離子數目的最簡整數比。124376851221341體心：1面心：1/2頂點：1/8棱邊：1/4①長方體(含正方體)晶胞中不同位置的粒子數的計算(如下圖)

立方晶胞頂角:1/8面心:1/2體心:1棱邊:1/4(3)晶胞中粒子數目的計算——均攤法“均攤法”是計算每個晶胞平均擁有的粒子數目的常用方法。其基本理念是每個粒子被n個晶胞所共用,則該粒子有

屬于這個晶胞。體心：1面心：1/2頂點：1/8棱邊：1/4均攤法：晶胞任意位置上的一個原子如果是被x個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是1/x晶胞對原子的占有率練習1:試計算鈉、鋅、碘、金剛石晶胞中含有原子的數目鈉、鋅、碘、金剛石晶胞示意圖1.金屬鈉的一個晶胞的原子數=2.金屬鋅的一個晶胞的原子數=3.碘的一個晶胞的原子數=4.金剛石的一個晶胞的原子數=AB練習2：根據離子晶體的晶胞結構，判斷下列離子晶體的化學式：（A表示陽離子）化學式：AB化學式：ABC化學式：ABC3練習3：下圖為高溫超導領域的一種化合物——鈣鈦礦晶體結構，該結構是具有代表性的最小重復單元。1）在該物質的晶體中，每個鈦離子周圍與它最接近且距離相等的鈦離子共有

個2）該晶體結構單元中，氧、鈦、鈣離子的個數比是

。

63∶1∶1TiOCaO：12×1/4＝3Ti:8×1/8＝1Ca：1常見的晶胞簡單立方體心立方面心立方類型簡單立方體心立方面心立方結構特點在平面六面體的8個頂角上有粒子除8個頂角上有粒子外，平行六面體的體心上還有1個粒子除8個頂角上有粒子外，平行六面體的6個面的面心上均有1個粒子一個晶胞的原子數124②六方晶胞中粒子的計算方法頂角：1/6上、下棱：1/4側棱：1/3面上：1/2內部：1不均攤法在其他結構晶胞中粒子數目的計算：頂點：1/2棱上：2內部：1晶胞類型頂角貢獻棱上貢獻面上貢獻內部貢獻六方體1/61/31/21正三棱柱1/12水平1/4；豎直1/61/21非長方體(正方體)晶胞中粒子視具體情況而定，如石墨晶胞每一層內碳原子排成六邊形，其頂角(1個碳原子)被三個六邊形共有，每個六邊形占該粒子的1/3。(2)非長方體晶胞中的粒子視具體情況而定

四、晶體結構的測定測定晶體結構最常用的儀器是X射線衍射儀。通過晶體的X射線衍射實驗獲得行射圖后，經過計算可以從衍射圖形獲得晶體結構的有關信息，包括晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀空間有序排列呈現的對稱類型、原子在晶胞里的數目和位置等，以及結合晶體化學組成的信息推出原子之間的相互關系。1.X射線衍射原理單一波長的X射線通過晶體時,X射線和晶體中的電子相互作用,會在記錄儀上產生分立的斑點或明銳的衍射峰。2.X射線衍射實驗獲得晶胞信息晶體的X射線衍射實驗圖經過計算,可以獲得包括晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀空間有序排列呈現的對稱類型、原子在晶胞里的數目和位置等,以及結合晶體化學組成的信息推出原子之