第三章

第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)

與晶體的常識0第2課時

晶胞新課引入物質(zhì)食鹽干冰金剛石石英樣品結(jié)構晶體是內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈周期性排列而構成的具有規(guī)則幾何外形的固體自然界中，有很多不同的晶體，如何描述晶體中的微粒在空間的排列規(guī)律呢？晶胞描述晶體結(jié)構的基本單元銅晶體結(jié)構銅晶胞銅晶胞晶胞是晶體中最小的結(jié)構重復單元。1.晶胞的定義通過對幾種晶體的晶胞的觀察，你認為晶胞是什么形狀的?晶胞是如何堆積成晶體的?CO2晶飽觀察NaCl晶飽晶胞2.晶胞與晶體的關系

①常規(guī)的晶胞一般是平行六面體；正方體

或

長方體其邊長不一定相等也不一定垂直

晶胞2.晶胞的特征

②整塊晶體可看作數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成。無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。

共用棱、面和頂點并置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。通過上下、左、右、前、后的平移能

與下一個晶胞完全重疊)

晶胞3.晶胞特點晶胞中8個頂點相同(共6個面)上下左右前后三套各兩個平行面分別相同晶胞3.晶胞特點三套各4根平行棱分別相同(共12根棱)晶胞3.晶胞特點（1）8個頂角相同（2）三套各兩個平行面分別相同（3）三套各四根平行棱分別相同練一練：結(jié)合所學內(nèi)容并判斷下列4個圖中結(jié)構，屬于晶胞的是________晶胞4.常見的晶胞類型簡單立方體心立方面心立方思考簡單立方晶胞含有幾個原子？8銅晶胞含有幾個銅原子呢？14

晶胞5.晶胞中粒子數(shù)目的計算——均攤法說明：觀察晶胞圖時，千萬不能忘記，晶胞只是晶體微觀空間結(jié)構里的一個基本單元，在它的上下、左右、前后無隙并置地排列著無數(shù)晶胞，而且所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個數(shù)及幾何排列(包括取向)是完全相同的。晶胞124376851221341體心：1面心：頂點：棱邊：8141215.晶胞中粒子數(shù)目的計算晶胞金屬銅的一個晶胞的原子數(shù)2181＝8×＋6×＝4銅晶胞平均含有的銅原子數(shù)目晶胞5.晶胞中粒子數(shù)目的計算簡單立方體心立方面心立方8×1/8＝18×1/8＋1＝28×1/8＋6×1/2＝4思考與討論

P74

金屬鈉（C）

金屬鋅（Zn）

碘（I2）

金剛石（C）

(1)晶胞有幾套平行棱？有幾套平行面？晶胞有3套平行棱，有3套平行面？

(2)數(shù)一數(shù)，它們分別平均含有幾個原子？

思考與討論

P74

8×1/8

＋6×1/2

＋4＝8金剛石晶胞中原子數(shù)是多少?晶胞5.晶胞中粒子數(shù)目的計算常規(guī)晶胞都是平行六面體，但也有晶胞呈三棱柱、六棱柱形六棱柱（六方）晶胞三棱柱晶胞特別提醒:晶胞5.晶胞中粒子數(shù)目的計算1/6微粒數(shù)為：12×1/6＋2×1/2＋3＝

6

5.晶胞中粒子數(shù)目的計算六方晶胞中粒子的計算方法

內(nèi)部1正三棱柱晶胞中粒子的計算方法

內(nèi)部：1

晶胞按照位置關系的平均占有數(shù)及同一位置的微粒數(shù)目進行計算明確微粒在晶胞中的位置關系小結(jié)1:計算晶胞中含有微粒數(shù)目的一般步驟

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(shù)目的最簡整數(shù)比

團簇分子或納米顆粒與晶胞不同，這兩類物質(zhì)是獨立的分子，所有原子均為該分子所有。與晶體中多個晶胞共用原子不相同小結(jié)2思考

1.石墨晶體的層狀結(jié)構，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(如下圖)，試回答下列問題：(1).圖中平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個。

(2).碳原子數(shù)目與碳碳化學鍵數(shù)目之比為_______。232∶3

思考

2.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用。鈦酸鋇晶體的結(jié)構示意圖為下圖，它的化學式為A.BaTi8O12

B.BaTi4O6C.BaTi2O4

D.BaTiO3

在該物質(zhì)的晶體中，每個鈦原子周圍與它最接近的且等距離的鈦離子共有____個。

6思考3.最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構成的氣態(tài)團簇分子，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，它的化學式是

。Ti14C13練一練棱上位置：12×＝341NaCl晶胞棱上體心Na＋位于_______和_______晶胞內(nèi)位置：1×1＝1氯化鈉的一個晶胞的鈉離子數(shù)＝12×＋1×1＝441下圖所示是NaCl的晶胞，它含有幾個鈉離子和氯離子？晶胞中鈉離子和氯離子的個數(shù)比是多少？密度？晶胞中鈉離子和氯離子的個數(shù)比是1∶1練一練下圖所示是NaCl的晶胞，它含有幾個鈉離子和氯離子？晶胞中鈉離子和氯離子的個數(shù)比是多少？密度？設晶胞的邊長為acmNaCl晶胞Vmρ＝m＝n·MNANn＝ρ＝N·MNA·V＝4×58.5NA·a3g·cm-3晶胞6.常見晶胞密度的計算(1)簡單立方晶胞已知金屬釙是簡單立方堆積，釙原子半徑為rcm，計算：釙晶胞棱長a；釙的密度ρ。①棱長a=2r②密度晶胞(2)面心立方晶胞r已知金屬金是面心立方緊密堆積，金原子半徑為rcm，計算：金晶胞棱長a；金的密度ρ。①面對角線=4r②密度棱長晶胞(3)體心立方晶胞

已知金屬鉀是體心立方緊密堆積,鉀原子半徑為rcm,請計算：鉀晶胞棱長為a；金的密度鉀的密度為ρ。棱長①立方體對角線=4r②密度歸納：典型立方晶胞結(jié)構特點類型圖示粒子數(shù)晶胞邊長(a)與原子半徑(r)的關系簡單立方體體心立方體面心立方體124a=2r科學家們，如何測定具體物質(zhì)的晶體結(jié)構呢？晶體結(jié)構的測定固體晶體非晶體區(qū)別晶體和非晶體最可靠的科學方法是什么呢？對固體進行X射線衍射實驗區(qū)別常用儀器：_____________X射線衍射儀X射線單晶衍射儀晶體結(jié)構的測定

當單一波長的X射線通過晶體時，X射線和晶體中的電子相互作用，在記錄儀上形成衍射圖譜。人們對衍射圖的數(shù)據(jù)進行處理，即可獲得晶體結(jié)構的有關信息。X射線管鉛板晶體樣品記錄儀衍射方向衍射強度晶體結(jié)構的測定X射線管鉛板晶體晶體能產(chǎn)生分立的斑點非晶體衍射圖譜數(shù)據(jù)處理晶體的周期性結(jié)構晶體會在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點或者明銳的衍射峰。晶體結(jié)構的測定1520253035晶體能產(chǎn)生明銳的衍射峰晶態(tài)SiO2由X射線衍射實驗的結(jié)果還可以進一步測定分子的空間結(jié)構。晶體會在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點或者明銳的衍射峰。X射線衍射實驗晶體結(jié)構的測定乙酸晶體乙酸晶胞乙酸分子的空間結(jié)構(含4個乙酸分子)

從衍射圖中經(jīng)計算可獲取晶體的結(jié)構信息，如晶胞的形狀、大小，微?？臻g對稱性