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课件网) 原子之舞:晶胞推演的几何协奏曲 第三章 晶体结构与性质 晶体结构与性质--几种简单晶体结构模型 学习目标 1.能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。 2.了解常见的堆积类型,知道金属的面心立方最密堆积与几种常见晶体模型之间的联系,理解晶胞推演的过程。 3.建立常见晶体的晶胞模型,认识金属晶体、金刚石晶体、常见离子晶体的结构特点,发展“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。 氨的转化与生成 复习回顾 晶体结构与性质 堆积方式 简单立方堆积 体心立方密堆积(A2) 面心立方最密堆积(A1) 六方最密堆积(A3 ) 结构示意图 晶胞 配位数 每个晶胞完整拥有微粒数 R与a的关系 6 8 12 12 1 2 4 2 一、金属晶体 2R=a 2R=a 氨的转化与生成 复习回顾 晶体结构与性质 堆积方式 简单立方堆积 体心立方密堆积(A2) 面心立方最密堆积(A1) 六方最密堆积(A3 ) 结构示意图 晶胞 每个晶胞完整拥有微粒数 R与a的关系 空间利用率 1 2 4 2 一、金属晶体 2R=a 2R=a=b 氨的转化与生成 知识建构 晶体结构与性质 填充在体心 填充在面心 氨的转化与生成 知识建构 晶体结构与性质 正八面体空隙 正四面体空隙 氨的转化与生成 知识建构 晶体结构与性质 4个正八面体空隙 8个正四面体空隙 氨的转化与生成 知识建构 晶体结构与性质 正八面体空隙 氨的转化与生成 知识建构 晶体结构与性质 正四面体空隙 氨的转化与生成 知识建构 晶体结构与性质 二、离子晶体 1.氯化钠 非等径圆球填入全部八面体空隙 钠离子填入全部的八面体空隙 氨的转化与生成 知识建构 晶体结构与性质 知识建构 晶体结构与性质 非等径圆球 填入所有的四面体空隙 非等径圆球 填入半数的四面体空隙 氨的转化与生成 知识建构 晶体结构与性质 常见模型 NaCl型 CsCl型 ZnS型 CaF2型 晶胞 F- Ca2+ 配位数 每个晶胞完整拥有微粒数 符合物质 二、离子晶体 Zn2+:4 S2-:4 Cs+:8 Cl-:8 Na+:6 Cl-:6 Ca2+:8 F-:4 Na+:4 Cl-:4 Cs+:1 Cl-:1 Zn2+:4 S2-:4 Ca2+:4 F-:8 BaF2、PbF2、CeO2等 思考:1.NaCl晶胞中,距离最近且相等的Cl-的数目是多少?ZnS中的S2-?CaF2中的Ca2+? 思考:2. CsCl晶胞中,距离最近且相等的Cl-的数目是多少?Cs+? CaF2中的F-? 12 6 氨的转化与生成 走进高考 晶体结构与性质 模型认知———迁移应用 1.(2024·全国甲卷)(5)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。其中Pb的配位数为 。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度 为 g﹒cm 3 (列出计算式) (已知相对原子质量为:Pb207 S32) 6 知识建构 晶体结构与性质 非等径圆球 填入半数的四面体空隙 等径圆球 填入半数的四面体空隙 ZnS 金刚石 思考与讨论 晶体结构与性质 金刚石晶胞 思考与讨论 晶体结构与性质 1.在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少? 2.在金刚石晶体中每个碳原子连接有几个共价键?金刚石晶体中C的杂化方式?每个C-C键之间的夹角是多少度? 3.1mol金刚石中含有的C-C键数目是多少?C原子个数与C-C键数目的比值是? 4.金刚石晶体中,最小的碳环是几元环? 每个C原子参与几个六元环的形成? 4 4,sp3 ,109°28′ 6,12 2NA ,1:2 2min 思考与讨论 晶体结构与性质 5.每个金刚石晶胞中有几类碳原子?分别占据什么位置? 每个金刚石晶胞中平均含有的碳原子数目为? 6.金刚石晶胞中,原子在晶胞的体对角线方向上相切,假设晶胞的边长为a nm,则金刚石中与每个C原子等距紧邻的C原子之间的距离为? 7.假设每个C半径为R nm,求金刚石晶胞的空间利用率(列出计算式) 8.设金刚石的晶胞参数为a nm,求金刚石的密度 (列出计算式) 3,顶点、面心、小立方体体心 ,8 3min 知识建构 晶体结构与性质 ①碳原子采 ... ...