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◆人教版(2019)選擇性必修二 物質結構與性質 第三章
第一節 物質的聚集狀態和晶體常識
第二課時：晶胞
1.認識晶胞并理解晶體中粒子的空間排布存在周期性。
2.學會計算晶胞中粒子的數目，學會計算晶體的化學式。
3.學會計算晶體的密度。
【學習目標】
【重、難點】晶胞中粒子數目以及晶體密度的計算
目錄
晶體和晶胞的概念
晶體和晶胞的關系
晶胞中粒子個數的計算
晶體密度的計算
課堂小結
01
02
03
04
05
一、晶體和晶胞的概念
氯化鈉晶體結構
銅晶體結構
金剛石結構
晶體：內部微粒(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則幾何外形的固體。
一、晶體和晶胞的概念
描述晶體結構的基本單元叫晶胞。
銅晶胞
銅晶體結構
晶胞是晶體中最小的結構重復單元。
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。
平行六面體
無隙并置
二、晶體和晶胞的關系
金剛石晶胞
CO2晶胞
NaCl晶胞
銅晶胞
Na＋
Cl－
討論：分析以下晶胞中有幾套相互平行的棱？晶胞中有幾套相互平行的面？總結晶胞滿足哪些條件。
晶胞
平行六面體
8個頂角相同
3套各2個平行面分別相同
3套各4根平行棱分別相同
課堂練習1：判斷下列六面體是否是晶胞？
A：圖中的晶體結構滿足晶胞的特點，是晶胞。
B：圖中的晶體結構，不滿足晶胞“8個頂角相同”的要求，無法進行“無隙并置”，不是晶胞。
C：圖中的晶體結構，不滿足晶胞“三套各4根平行棱分別相同”的要求，無法進行“無隙并置”，不是晶胞。
D：圖中的晶體結構，不滿足“三套各兩個平行面分別相同”的要求，無法進行“無隙并置”，不是晶胞。
問題1：請計算出這個銅晶胞中含有的銅原子數目？
每個頂點:1/8
每個面心:1/2
金屬銅一個晶胞中銅原子數：
8×1/8+6×1/2=4
銅晶胞中含有8個頂點、6個面心
三、晶胞中粒子個數的計算——均攤法
平行六面體晶胞中不同位置的粒子數的計算
體心：1
8個晶胞共用一個頂點：每個分攤1/8
4個晶胞共用一條棱邊：每個分攤1/4
2個晶胞共用一個面 心：每個分攤1/2
面心：1/2
體心：1
棱邊：1/4
頂點：1/8
Na+數＝12× +1 ＝4
1
4
1
8
Cl-數＝8× +6 × ＝4
1
2
Na+數: Cl-數=1:1
氯化鈉的化學式為NaCl
一個晶胞含4個NaCl
應用：可以根據晶胞結構確定物質的化學式。
課堂練習2：請計算出NaCl晶胞Na+和Cl-的個數？
金屬鈉（Na） 金屬鋅（Zn） 碘（I2） 金剛石（C）
課堂練習3：下列晶胞中分別平均含有幾個原子？
A
B
化學式：
AB
化學式：
AB2
C
化學式：
ABC3
課堂練習4：請寫出下列晶胞表示的離子晶體的化學式？
(A表示陽離子)
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
“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1/n屬于這個晶胞。
正三棱柱晶胞中粒子的計算方法
頂點：1/12
側棱：1/6
內部：1
上下棱：1/4
晶胞1
晶胞2
X：6/12=1/2
Y：6/4+3/6=2
Z：1
Mg：12/6+2/2=3
B:(晶胞內) 6
化學式為：XZ2Y4
化學式為：MgB2
課堂練習5：計算下列晶胞中原子數目，確定化學式。
Na+
Cl－
(1)每個晶胞中有____個Na＋，____個Cl－；
(2)在NaCl晶胞中，每個Na＋周圍距離最近
的Cl－有___個；每個Cl－周圍最近距離的Na＋有___個。
(3)在NaCl晶體中，每個Na＋周圍最近距離的Na＋有____個。
(4)該晶胞中，若兩個距離最近的Na＋核間距為a cm，
則該晶體的密度ρ = _______ g·cm-3。
4
4
6
6
12
課堂練習6：右圖為氯化鈉的晶胞，
請回答下列問題：
1、晶體密度計算公式：
m:晶胞質量(g)
V：晶胞體積(cm3)
2、計算步驟
(1)晶胞質量m的計算
①選取一個晶胞。
②用均攤法確定晶胞或所截取結構單元中所含的原子、分子或離
子數目，確定組成單質或化合物“粒子”的數目，設為N。
③計算晶胞中所含“粒子”的物質的量：
NA為阿伏伽德羅常數
④計算晶胞的質量： M為該微粒的摩爾質量。
五、晶體密度的計算
(3)由
計算晶胞的密度，即晶體密度。
(2)計算晶胞的體積V。
注意單位換算:1m=102cm=109nm=1010 =1012pm
練習6：(4)該晶胞中，若兩個距離最近的Na＋核間距為a cm，則晶體的密度ρ = ______ g·cm-3。
Na+
Cl－
晶胞的邊長:
b=√2 a cm
晶胞分攤4個NaCl
ρ = =
N · M
b3 · NA
4×58·5
(√2 a)3 ×NA
=
58·5√2
a3 · NA
g·cm－3
2、計算步驟
晶胞
概念：
用均攤法算原子個數
特點:
晶體
晶胞是晶體中最小的結構重復單元。
整塊晶體可以看作是數量巨大的晶胞無隙并置而成。
8個頂角相同、3套各4根平行棱分別相同、
3套各2個平行面分別相同的最小平行六面體
六、課堂小結
THANKS
延時符

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