晶体结构与性质 （复习课） CONTENTS 目 录 01 区分晶体与非晶体 02 03 晶体研究的价值 晶胞结构及相关计算 Ⅱ. 本质区别：内部微粒是否呈周期性重复排列 科学家们是如何测定晶体结构的呢？ 问题导入：固体都是晶体吗？ 具有规则几何外形的固体是不是晶体呢？ 如何区分晶体和非晶体呢？ Ⅰ. 区分方法：宏观上是否能自发形成规则的几何外形， 微观上内部微粒在三维空间里是否呈周期性重复排列 区别晶体和非晶体最可靠的科学方法是什么呢？ 晶体结构的测定 对固体进行 X射线衍射实验 区别 晶体 非晶体 固体 常用仪器：_____ X射线衍射仪 X射线单晶衍射仪 晶胞是晶体中最小的结构重复单元。 识晶胞 1.定义： 铜晶体结构 铜晶胞 铜晶胞 识晶胞 2.晶胞的特征： 正方体 或 长方体 其边长不一定相等也不一定垂直 ① 常规的晶胞一般是平行六面体 ② 角、棱、面相同 角：8个顶角相同 棱：三套各4根平行棱分别相同 面：三套各2个平行面分别相同 结合所学内容，判断以上4图中，属于晶胞的是？ 识晶胞 3.常见的晶胞类型： 简单立方 体心立方 面心立方 识晶胞 4.晶胞与晶体关系： 晶体 晶胞 无隙并置 最小的结构重复单元 析晶胞 均摊法 晶胞只是晶体的一个基本结构单元，在它的上下、左右、前后无隙并置地排列着无数晶胞，所以晶胞周边的粒子并不为一个晶胞单独所拥有，而是为多个晶胞所共有。 【例】一个铜晶胞含有几个铜原子？ 1.晶胞中粒子数目的分析 析晶胞 均摊法 金属铜的一个晶胞的原子数 2 1 8 1 ＝ 8 × ＋6× ＝4 铜晶胞平均含有的铜原子数目 1.晶胞中粒子数目的分析 8 归纳———典型立方晶胞结构特点 1 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}类型 图示 粒子数 简单立方体 体心立方体 面心立方体 1 2 4 析晶胞 均摊法 石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构(如下图)，试回答下列问题： ① 图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。 ②碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_____。 2 3 2∶3 【迁移应用】 析晶胞 均摊法 【例】如图为甲、乙两种晶体的晶胞示意图，试写出: ① 甲晶体的化学式(X为阳离子)为 。? ② 乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比是 。? X3Y 1∶3∶1 2.晶体化学式（粒子数之比）的确定 ZnS 析晶胞 【例】NaCl的晶胞模型如图 Na＋周围与之最近且等距的Cl－数为___；这些紧邻的Cl－构成的空间结构为__ _。 Cl－ 周围与之最近且等距的原子数为___；这些紧邻的Na＋构成的空间结构为__ _。 3.晶胞中紧邻粒子数（配位数）分析 6 6 正八面体 正八面体 析晶胞 知识应用 试求铜晶胞中铜原子的紧邻粒子数？ 每个原子周围与之最近且等距的原子数：12 面心立方堆积 12 3.晶胞中紧邻粒子数（配位数）分析 归纳———典型立方晶胞结构特点 2 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}类型 图示 粒子数 紧邻粒子数 6 8 12 简单立方体 体心立方体 面心立方体 1 2 4 算晶胞 思维流程： 1. 晶胞密度的计算公式与单位换算 计算公式： 单位换算： a为立方晶胞棱长，单位：cm 晶胞中的粒子数 晶胞中1个粒子的质量 1 m = 102 cm = 109 nm = 1012 pm 算晶胞 【例】已知金属铜是面心立方紧密堆积，铜原子半径为r cm，计算： ① 铜晶胞棱长a ② 铜的密度ρ r ① 面对角线 = 4r 棱长 ② 密度 2. 典型立方晶胞密度的计算 = a 算晶胞 已知金属钾是体心立方紧密堆积，钾原子半径为r cm，请计算： ① 钾晶胞棱长a ② 钾的密度ρ ????a ? 棱长 ① 立方体对角线=4r ② 密度 【迁移应用】 = a 归纳———典型立方晶胞结构特点 3 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}类型 图示 粒子数 紧邻粒子数 6 8 12 晶胞边长(a)与原子半径(r)的关系 简单立方体 体心立方体 面心立方体 1 2 4 a=2r 晶胞相关计 ... ...
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