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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
雪花晶體
鹽晶體
糖晶體
生活中有很多形形色色、各種各樣的晶體，你知道構成這些晶體的基本單元是什么嗎？
1.能結合實例描述晶體中粒子排列的周期性規律。
2.能計算簡單晶胞中粒子的數目。
3.知道X射線衍射實驗是測定晶體結構的常用方法。
1.了解晶體中微粒的空間排布存在周期性,通過分析推理、計算等
方法認識晶胞的結構、組成及其相互關系。（證據推理與模型認知）
2.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。（科學探究與創新意識）
晶體是內部微粒(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。
金剛石
干冰
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律呢？
在晶體微觀空間里取出一個基本重復單元。
氯化鈉
一、晶胞的常識
晶胞：
描述晶體結構的基本單元叫做晶胞。
銅晶胞
銅晶體結構
銅晶胞
晶胞是晶體中最小的結構重復單元。
晶體與晶胞的關系好比蜂巢與蜂室的關系
晶胞與晶體的關系
一般來說，晶胞都是____________體，整塊晶體可以看作是數量巨大的晶胞“無隙并置”而成。
平行六面
“無隙”是指相鄰晶胞之間___________。
無任何間隙
“并置”是指所有晶胞都是__________排列的，取向________。
平行
相同
無隙并置
晶體
晶胞
銅晶體
銅晶胞
一個銅晶胞含有幾個銅原子？
14 ？
4 ？
立方晶胞中微粒數的計算方法：
均攤法：晶胞任意位置上的一個原子如果是被n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/n
1
2
4
3
7
6
8
5
1
2
2
1
3
4
1
體心：1
面心：1/2
頂點：1/8
棱邊：1/4
晶胞中粒子數目的計算
平行六面體
立方晶胞
體心
1
面心
1/2
棱邊
1/4
頂點
1/8
體心
1
面心
1/2
橫1/4 豎1/6
頂點
1/12
三棱柱
三棱柱
棱邊
六棱柱
體心
1
面心
1/2
棱邊
橫1/4 豎1/3
頂點
1/6
六棱柱
（1）下圖中的 NaCl 晶胞中，含有幾個鈉原子和氯原子？
8× + 6× = 4
氯原子數 =
12× + 1= 4
鈉原子數 =
Cl－
Na+
【及時鞏固】
金屬鈉（C） 金屬鋅（Zn） 碘（I2） 金剛石（C）
(2) 晶胞有幾套平行棱？有幾套平行面？
(3) 數一數，它們分別平均含有幾個原子？
晶胞有3套平行棱，有3套平行面
二、晶體結構的測定
2. 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。
1. 測定晶體結構最常用的儀器是X射線衍射儀
3.測定方法:
非晶態SiO2
晶態SiO2
分立的斑點
明銳的衍射峰
X 射線衍射儀
X射線衍射儀
單一波長的X射線
晶體
記錄儀
分立的斑點或明銳的衍射峰
發出
通過
X射線和晶體中的電子
產生
相互作用
X
射線
衍射
圖譜
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
計算
結合化學組成
晶胞中各個原子的位置；原子間的距離；鍵長和鍵角 ；得出分子的空間結構。
晶體結構的測定
晶體
X射線衍射實驗
晶胞
晶體與晶胞的關系
確定晶體組成的方法—均攤法
有關晶胞的計算
A
1、下列有關晶胞的敘述中，正確的是 （ ）
A. 晶胞是晶體結構中最小的重復單元
B. 晶胞中的任何一個粒子都屬于這個晶胞
C. 所有晶體都是由平行六面體無隙組合而成
D. 不同晶體中的晶胞的大小和形狀均相同
2、區別晶體與非晶體最可靠的科學方法是（ ）
A. 測定熔沸點
B. 觀察外形
C. 對固體進行X-射線衍射測定
D. 通過比較硬度確定
C
3、如圖是某晶體的晶胞示意圖，其中X粒子位于此晶胞的中心，Y粒子位于8個頂點，該晶體中粒子X和Y的個數比是（ ）
A.1:1 B.1:2 C.1:4 D.1:8
A
提示：X粒子屬于晶胞獨立擁有，而每個Y粒子則為8個晶胞共用，
每個晶胞均攤Y粒子的個數為 ×8=1。
4、話筒是聲電轉換的換能器,在話筒中有一種材料的結構如圖所示,它的主要成分是鈦酸鋇,根據晶胞的結構示意圖,可知它的化學式是(　　)
A.BaTi8O12 B.BaTi4O6
C.BaTi2O4 D.BaTiO3
D
5、如圖為甲、乙兩種晶體的晶胞示意圖:
試寫出:
(1)甲晶體的化學式(X為陽離子)為 。
(2)乙晶體中A、B、C三種粒子的個數比是 。
X3Y
1∶3∶1
【規律總結】晶體化學式的確定流程:觀察確認粒子種類→確定各粒子在晶胞中的位置→用均攤法求晶胞均攤各粒子的數目→求各粒子數目的最簡比→確定化學式。

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