資源簡介

(共24張PPT)
第三章
晶體結構與性質
第一節　物質的聚集狀態與晶體的常識
第2課時　晶胞　晶體結構的測定
內容索引
學習目標
活動方案
課堂反饋
學 習 目 標
1. 認識晶胞，知道晶胞與晶體之間的關系。
2. 學會計算晶胞中粒子的數目。
活 動 方 案
閱讀下列資料，回答問題。
為了描述晶體在微觀空間里原子的排列，從中取出一個基本結構單元，這種描述晶體結構的基本結構單元就是晶胞。常規的晶胞都是平行六面體。整塊晶體可以看成是數量巨大的晶胞“無隙并置”而成。晶胞之間應沒有任何空隙，所有的晶胞都是平行排列的，取向相同。下圖分別是銅晶體和晶胞的示意圖、金剛石晶體和晶胞的示意圖。
活動一：體會晶胞與晶體的關系
銅晶體
銅晶胞
金剛石晶體
金剛石晶胞
下列平行六面體是否可能是晶胞(同一類型的小球表示同一種微粒)？如果不是說明理由。
【答案】 BDE不是晶胞。
B不是基本結構單元，還可以再切分成8個更小的基本單元；
D不滿足無隙并置的要求，例如當該單元平行移至上表面時，不同微粒不能重合；
E不滿足無隙并置的要求，無論將E向上下、左右或前后平移均不能與原單元重合。
1. 由于晶胞在它的上下、左右、前后是無隙并置的，因此晶胞中不同位置的原子(或原子團)屬于本晶胞的“份額”并不相同。根據下圖示意分析，位于頂點、棱、面和內部的原子(或原子團)屬于該晶胞的“份額”分別是多少？
活動二：會對晶胞中粒子數進行簡單計算
2. 下圖甲、乙、丙、丁分別表示金屬鈉(Na)、金屬鋅(Zn)、碘(I2)、金剛石(C)晶胞的示意圖，它們分別平均含幾個原子？
3. 如圖表示的是NaCl晶體的一個晶胞，請你計算一個NaCl晶胞中所含Na＋和Cl－的數目分別為多少。
1. 由不同原子或離子構成的晶胞，可以先依據晶胞計算所含原子或離子的個數，再轉化為最簡整數比，即得到化學式。依據信息寫出下列晶胞所對應物質的化學式。
活動三：依據晶胞確定化合物的化學式
【答案】 A：ZnS；B：BN；C：CaTiO3。
2. 一種Cu2O晶體的晶胞如圖所示，圖中不同小球分別代表什么微粒？
【答案】 白球表示O2－，黑球表示Cu＋。
課 堂 反 饋
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1. 晶體的 X射線衍射實驗獲得衍射圖后，經過計算可獲得下列關于晶體結構的信息中的( 　　)
①晶胞形狀和大小　②粒子在微觀空間有序排列呈現的對稱類型　③原子在晶胞里的數目和位置　④哪些原子之間存在化學鍵　⑤分子的空間結構
A. ①②③④ B. ②③④⑤
C. ①②③⑤ D. ①②③④⑤
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【解析】 通過晶體的X射線衍射實驗獲得衍射圖后，經過計算可以從衍射圖中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；根據原子坐標，可以計算原子之間的距離，判斷出晶體中哪些原子之間存在化學鍵，確定鍵長和鍵角，從而得出分子的空間結構。
【答案】 D
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2. 下列有關晶胞的敘述正確的是( 　　)
①晶胞是晶體結構中的基本結構單元　②根據晶體的不同，晶胞可以是任意形狀　③習慣采用的晶胞是平行六面體　④晶胞都是正八面體
A. ①③ B. ②④
C. ①④ D. ②③
【解析】 晶胞是晶體微觀空間里的一個基本單元，在它的上、下、左、右、前、后無隙并置地排列著無數晶胞，而且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；“無隙”是指相鄰晶胞之間沒有任何間隙，“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同；由于晶體的不同，晶胞可以是多種形狀的幾何體，但不是任意形狀，一般來說，晶胞為平行六面體。
【答案】 A
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3. 某離子化合物的晶胞如圖所示。陽離子位于晶胞的中心，陰離子位于晶胞的8個頂角上，則該離子化合物中陰、陽離子的個數比為( 　　)
A. 1∶8 B. 1∶4
C. 1∶2 D. 1∶1
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【答案】 D
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4. 某晶體中含有X、Y、Z三種元素，其排列方式如圖所示，晶體中X、Y、Z的原子個數之比為( 　　)
A. 1∶3∶1 B. 2∶3∶1
C. 8∶6∶1 D. 4∶3∶1
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【答案】 A
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5. 某晶體的晶胞如圖所示，A為陰離子，在正方體內，B為陽離子，分別在頂角和面心，則該晶體的化學式為( 　　)
A. B2A B. BA2
C. B7A4 D. B4A7
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【答案】 B
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6. 鈦酸鋇的熱穩定性好，介電常數高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用。鈦酸鋇晶體結構示意圖如圖所示，它的化學式是( 　　)
A. BaTi8O12 B. BaTi4O5
C. BaTi2O4 D. BaTiO3
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【答案】 D
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7. 已知某晶體由X、Y、Z三種元素組成，其晶胞如圖所示，則X、Y、Z三種元素的原子個數之比為( 　　)
A. 1∶3∶1 B. 2∶6∶1
C. 4∶8∶1 D. 8∶1∶1
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【答案】 A
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8. 最近發現一種鈦原子和碳原子構成的氣態團簇分子，如圖所示，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，它的化學式為( 　　)
A. Ti14C13 B. TiC
C. Ti4C4 D. Ti4C3
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【解析】 整個晶胞為一個分子，根據鈦原子和碳原子構成的氣態團簇分子結構示意圖可知，該分子模型中，Ti原子個數為14，C原子個數為13，分子中Ti和C的原子個數比為 14∶13，則化學式為Ti14C13。
【答案】 A
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