高中化学选修三第三章 第一节 晶胞计算


在立体晶胞中,原子可以位于它的顶点, 也可以位于它的棱上,还可以在它的面上(不 含棱),当然,它的体内也可以有原子; 每个顶点被8个晶胞共有,所以晶胞对自己顶 点上的每个原子只占1/8份额; 每条棱被4个晶胞共有,所以晶胞对自己 棱上的每个原子只占1/4份额; 每个面被2个晶胞共有,所以晶胞对自己 面上(不含棱)的每个原子只占1/2份额; 晶胞体内的原子不与其他晶胞分享,完 全属于该晶胞。
14. (1) 含8个小立方体的NaCl晶体示意 图为一个晶胞 (2) 在晶胞中Na+与Cl-个数比为1:1. (3) 12个
【例2】最近发现一种由钛原子和碳原子构成 的气态团簇分子,如下图所示,顶角和面心的 原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原 子,它的化学式是 。
解析:由于本题团簇分子指的是一个 分子的具体结构,并不是晶体中的最 小的一个重复单位,不能采用均摊法 分析,所以只需数出该结构内两种原 子的数目就可以了。答案为:Ti14C13
干冰晶体结构示意
由此可见,每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子。
回分子晶体
结束
【课后巩固练习】 1.晶体与非晶体的严格判别可采用 ( D ) A. 有否自范性 B.有否各向异性 C.有否固定熔点 D.有否周期性结构 2.某物质的晶体中含A、B、C三种元素,其排 列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未 能画出),晶体中A、B、C的中原子个数之比 依次为 ( A ) A. 1:3:1 B. 2:3:1 C. 2:2:1 D. 1:3:3
晶胞中粒子数的计算方法: 晶体结构类习题最常见的题型就是已知 晶胞的结构而求晶体的化学式。解答这类习 题首先要明确一个概念:由晶胞构成的晶体, 其化学式不一定是表示一个分子中含有多少 个原子,而是表示每个晶胞中平均含有各类 原子的个数,即各类原子的最简个数比。解 答这类习题,通常采用分摊法。
在一个晶胞结构中出现的多个原子,这 些原子并不是只为这个晶胞所独立占有,而是 为多个晶胞所共有,那么,在一个晶胞结构中 出现的每个原子,这个晶体能分摊到多少比例 呢。这就是分摊法。分摊法的根本目的就是算 出一个晶胞单独占有的各类原子的个数。 分摊法的根本原则是:晶胞任意位置上 的一个原子如果是被x个晶胞所共有,那么, 每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x。
12.右图是石英晶体平面示意图,它实际上 是立体的网状结构, 其中硅、氧原子数之比为 1:2 。 原硅酸根离子SiO44-的结构可表示为_______ 二聚硅酸根离子Si2O76-中,只有硅氧键,它 的结构可表示为 。
O O O O Si O Si O O 6-
13. 在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的
棱边:1/4
顶点:1/8
面心:1/2
体心:1
晶胞中原子个数的计算
1.每个晶胞涉及同类A数目m个,每个A为n个
晶胞共有,则每个晶胞占有A:m×1/n。 2.计算方法
位置 贡献 顶点 1/8 棱边 1/4 面心 1/2 体心 1
【例1】水的状态除了气、液和固态外,还有 玻璃态。它是由液态水急速冷却到165k时形 成的,玻璃态的水无固态形状,不存在晶体结 构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻 璃态水的叙述正确的是 ( C ) A.水由液态变为玻璃态,体积缩小 B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀 C. 玻璃态是水的一种特殊状态 D. 玻璃态水是分子晶体
新课标人教版课件系列
《高中化学》选修3二 Nhomakorabea晶胞• 定义:晶体中重复出现的最基本的结构单元
三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方
面心立方
1、简单立方:又称简立方,自然界中简单立 方晶体比较少见.VI A族元素晶体钋 Po在室 温时是简单立方结构.简立方的配位数为 6。 2、体心立方:碱金属 Li、Na、K等是体心立 方结构.体心立方的配位数是 8。 3、面心立方:Cu、Ag、Au 等金属晶体的结 构是面心立方.面心立方的配位数为 12, 这是简单晶体可能具有的最高配位数,面心立 方是自然界最密集的堆积方式之一,称为面心 立方密堆积,简称立方密堆积或立方密积.
【例3】钛酸钡的热稳定性好,介电常数高, 在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。 钛酸钡晶体的结构示意图为下图,它的化学 式是 ( ) D A.BaTi8O12 B.BaTi4O6 C.BaTi2O4 D.BaTiO3
解题关键: Ba在立方体的中心,完全属于该晶胞; Ti处于立方体的8个顶点,每个Ti为与之相 连的8个立方体所共用,即只有1/8属于该晶胞; O处于立方体的12条棱的中点,每条棱为 四个立方体共用,故每个O只有1/4属于该晶胞; 即晶体中: Ba:Ti:O=1:(8×1/8):(12×1/4)=1:1:3 易错剖析:如果以为钛酸钡晶体就是一个个孤 立的如题图所示的结构,就会错选C
6.如右图石墨晶体结构的每一层里平均每个最 小的正六边形占有碳原子数目为( A ) A、 2 B、3 C、4 D、6
8.下列有关晶体的特征及结构的陈述中不正 确的是 ( D ) A 单晶一般都有各向异性 B 晶体有固定的熔点 C 所有晶体都有一定的规整外形 D 多晶一般不表现各向异性 多晶指的是多种晶形共存,单晶指只 有一种晶形。 单晶体- 晶体内部的晶格方位完全一 致. 多晶体—许多晶粒组成
4.白磷分子如图所示:则31 g白磷分子中存 在的共价键数目为(
C

A. 4 NA C.1.5 NA
B.NA D.0.25 NA
5.某离子化合物的晶胞如右图所示立体结 构,晶胞是整个晶体中最基本的重复单位。 阳离子位于此晶胞的中心,阴离子位于8个 顶点,该离子化合物中,阴、阳离子个数比 是 ( D ) A、 1 ∶ 8 B、1∶4 C、 1 ∶ 2 D、 1 ∶ 1
CO2分子有___________ 12 个 在晶体中截取一
个最小的正方形;使正方形的四个顶点部落
到CO2分子的中心,则在这个正方形的平面
4 上有___________ 个CO2分子。
14.如图为NaCl晶体结构图,图中直线交点处 为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体 积的大小)。 (1)请将其代表Na+的用笔涂黑圆点,以完成 NaCl晶体结构示意图。 (2)确定晶体的晶胞,分析其构成。 (3)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相 等的 Na+共有多少个?
10.解析:x:y=4:3 a:b=1:1 4个c 4个d 处于晶胞中心的x或a为该晶胞单独占有,位 于立方体顶点的微粒为8个立方体共有,位于 立方体棱边的微粒为四个立方体共有,位于 立方体面的微粒为两个立方体共有,所以 x:y=l:6×1/8=4:3; a:b=1:8×1/8=1:1; 丙晶胞中c离子为12×1/4+1=4(个); d离子为8×1/8 + 6×1/2=4(个)
9. 晶体中最小的重复单元——晶胞,①凡处
于立方体顶点的微粒,同时为
8
个晶胞
共有;②凡处于立方体棱上的微粒,同时为
4
个晶胞共有;③凡处于立方体面上的
微粒,同时为 有。
2
个晶胞共有;④凡处于
立方体体心的微粒,同时为
1
个晶胞共
10. 现有甲、乙、丙(如下图》三种晶体的晶 胞:(甲中x处于晶胞的中心,乙中a处于晶胞 的中心),可推知:甲晶体中x与y的个数比是 4 : 3 ,乙中a与b的个数比是 __________ 1 : 1 ,丙晶胞中有_______ 4 个c离子, __________ 4 有____________ 个d离子。
练习一: 石墨晶体的层状结构, 层内为平面正六边形结构(如 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____ 2 个、占有 的碳碳键数为____ 3 个。 碳原子数目与碳碳化学键数目 2:3 。 之比为_______
学与问(P66)
P67 习题 第三题
二氧化碳及其晶胞
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高中化学_选修三_第三章_第一节_晶体的常识精品__新人教版ppt课件

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经不同途径得到的晶体
(见教材P61图3~2)
4、晶体形成的途径
熔融态物质凝固。 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 溶质从溶液中析出。
问题与思考
粉末状的固体是否都为非晶体呢? 一些晶体的显微照片:(见教材P61图3~3)
那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢?
5、晶体的特性
<1>.有规则的几何外形
学与问(教材64页: )
学与问答案: 2 2 8 8
作业: 教材P64 3:列式计算下图晶胞中各有多少个原子
二氧化碳及其晶胞
思考
6 1.NaCl晶体中,每个Na+周 围最近距离的Cl-有 个?
6 每个Cl-周围最近距离的
Na+有 个?
2.围在最Na近Cl距晶离体的中N,a+每有个12N个a+?周
(晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性)
<2> .有固定的熔沸点 <3> .各向异性(强度、导热性、光学性质等) <4>.当一波长的x-射线通过晶体时,会在记录仪上看到分立的斑点或者普
线.
(教材63页图3-6)
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是: 对固体进行X—射线衍射实验。(见课本P62科学视野)
每个晶胞中所含的Na+和Cl-
的个数均为4个,即含4个
∴“N每aC个l”晶。胞的质量为:6.025×8.51023×4g 每个晶胞的体积为:(a×10-8)3㎝3
故NaCl晶体的密度为:
a10-8cm
58.5 6.02×1023
×4
(a×10-8㎝)3
=
0.39 g. ㎝-3 a3
解法2:晶体中最小正方体中所含的Na+和Cl-的个数均为:

高中化学选修三晶胞参数计算

高中化学选修三晶胞参数计算

晶胞参数的计算1. 均摊法确定晶体的化学式给出晶体的—部分(称为晶胞)的图形,要求确定晶体的化学式:通常采用均摊法.均摊法有如下规则,以NaCl的晶胞为例:①处于顶点的粒子,同时为8个晶胞所共有,所以,每个粒子只分摊1/8给该晶胞.②处于棱上的粒子,同时为4个晶胞所共有,所以,每个粒子只分摊1/4给该晶胞.③处于面上的粒子,同时为2个晶胞所共有,所以,每个粒子只分摊1/2给该晶胞.④处于晶胞内部的粒子,则完全属于该晶胞.由此算出在NaCl的晶胞中:含数:含数:故NaCl晶体中,和数目之比为1∶1.2. 晶胞参数的计算根据(1)ρ= m/V(2)V=a3例.(1)化学教材中图示了NaCl晶体结构,它向三维空间延伸得到完美晶体。

NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl 相同,Ni2+与最临近O2-的核间距离为a×10-8cm,计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为mol)。

(2)天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某氧化镍晶体中就存在如图所示的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。

其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。

某氧化镍样品组成,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比。

[练习]1. 由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为78/126,其阴离子只有过氧离子(O22-)和超氧离子(O2-)两种。

在此晶体中,过氧离子和超氧离子的物质的量之比为??A. 2︰1B. 1︰1C. 1︰2D. 1︰32.食盐晶体如右图所示。

在晶体中,?表示Na+,?表示Cl?。

已知食盐的密度为? g / cm3,NaCl摩尔质量M g / mol,阿伏加德罗常数为N,则在食盐晶体里Na+和Cl?的间距大约是??A?cm B?cmA?cm D?cm3.某物质的晶体中,含A、B、C三种元素,其排列方式如右图所示(其中前后两面心上的B原子不能画出),晶体中A、B、C的原子个数比依次为( )A.1:3:1 B.2:3:1C.2:2:1 D.1:3:34. 如右图所示,是一种晶体的晶胞,该离子晶体的化学式为()A.ABC B.ABC3 C.AB2C3 D.AB3C35.晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单位称为晶胞。

选修三专题:晶胞计算

选修三专题:晶胞计算

第1页共6页晶胞计算晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一,也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。

晶体结 构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、 N A 、M 、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度 的表达式往往是列等式的依据。

解决这类题,一是要掌握晶体 均摊法”的原理,二是要有扎实的立体 几何知识,三是要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。

有关晶胞各物理量的关系:1、晶胞质量二晶胞占有的微粒的质量二晶胞占有的微粒数X NM A 02、空间利用率二对角线长= 2a o ⑵体对角线长=,3a o ⑶体心立方堆积4r = 3a (r 为原子半径)。

⑷面心立方堆积4r = .2a (r 为原子半径)。

对于立方晶胞,可简化成下面的公式进行各物理量的计算:a 3Xp>N A = n XM , a 表示晶胞的棱长,p 表示密度,N A 表示阿伏加德罗常数的值,n 表示1 mol 晶胞中所含晶体的物质 的量,M 表示摩尔质量,a 3XpX N A 表示1 mol 晶胞的质量。

1、【2012全国1】(6) ZnS 在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业 中应用广泛。

立方ZnS 晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm .密 度为 _____________ 列式并计算),a 位置S 2-离子与b 位置Zn 2+离子之间的 距离 ____ pm (列示表示)f270—或估也一或心巧4.1 i "- :sin ——-—22、【2013全国1】(6)在硅酸盐中,SiO 4-四面体(如下图(a ))通过共用顶角氧离子可形成岛状、 链状、层状、骨架网状四大类结构型式。

图(b )为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中 Si 原子的 杂化形式为 _____________ , Si 与 O 的原子数之比为 _________ ,化学式为 ____________________ 。

高中化学选修三晶胞的计算总结

高中化学选修三晶胞的计算总结

高中化学选修三晶胞的计算总结!新课标Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷、海南等地的高考真题中有一道选作题为选修3·物质结构与性质内容,分值约为15分,其中最后一问一般考查晶胞的相关计算,这部分内容很难,很多同学对此不知如何下手,甚至放弃,但只要掌握技巧,此问题就能迎刃而解,今天小编为大家进行了总结。

1、要清楚几个基本的计算公式:2、能用均摊法计算出晶胞中每种原子的个数。

方法如下:(1)顶点上的原子,被8个晶体所共用,对每一个晶体只提供1/8(2)棱边上的原子,被4个晶体所共用,对每一个晶体只提供1/4(3)面心上的原子,被2个晶体所共用,对每一个晶体只提供1/2(4)体心上的原子,被1个晶体所共用,对每一个晶体只提供1栗子:如下图,是某晶体最小的结构单元,试写出其化学式。

根据均摊法,得出:化学式为xy3z。

3、得出晶胞中所含有的原子的个数。

4、根据题目要求,结合以上三点,计算所求的量如密度、空间利用率、晶胞参数等。

【好题演练】1(选自2016·新课标Ⅱ)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____。

②若合金的密度为dg/cm3,晶胞参数a=________nm.答案【解析】铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子,所以ICu>INi。

(4)①根据均摊法计算,晶胞中铜原子个数为6×1/2=3,镍原子的个数为8×1/8=1,则铜和镍的数量比为3:1。

②根据上述分析,该晶胞的组成为Cu3Ni,若合金的密度为dg/cm3,根据p=m÷V,则晶胞参数a=nm。

【考点】晶胞的计算。

2(选自2016·新课标Ⅲ)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。

回答问题:GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图所示。

该晶体的类型为________________,Ga与As以________键键合。

人教版高中化学选修三3.1 晶体的常识—晶胞

人教版高中化学选修三3.1 晶体的常识—晶胞
第一节 晶体的常识
第二课时 晶胞
二.晶胞
1.定义:描述晶体结构的基本单元 晶体与晶胞的关系正好比蜂巢与蜂室的关系
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
铜晶体
铜晶胞
晶体结构 晶胞示意图
晶胞形状:
无隙并 置
平行六面 体
说明:
⑴晶胞一般是平行六面体,整块晶体是数量巨大 的晶胞“无隙并置”而成。
⑵晶胞是8个顶角相同的最小正六面体;晶胞的 平行棱相同;晶胞的平行面相同。
Zn: 8× +1=2
I2:
(8×
+
6
×
1 2
)×2
=8
8×1/8+6×1/2+4=8
练习1:
石墨晶体的层状结构,层 内为平面正六边形结构(如 图),试回答下列问题:
图中平均每个正六边形占 有C原子数为____2个、占有的 碳碳键数为____个3 。
碳原子数目与碳碳化学键 数目之比为_____2_:_3.
Cl- 顶点 ( 1/8 ) 8 = 1,
面中心 ( 1/2 ) 6 = 3 , 共 4 个
Na+ 棱上 ( 1/4 ) 12 = 3 ,
体中心
1 共4个
练习6、如图所示晶体中每个阳离子A或阴离子B,均可被 另一种离子以四面体形式包围着,则该晶体对应的化学式 为
A.AB C.AB3
B.A2B D.A2B3
练习2
2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温 度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元:镁 原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子, 6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为( B )
A、MgB C、Mg2B

晶体结构——晶胞计算鲁科版高中化学选修

晶体结构——晶胞计算鲁科版高中化学选修

晶体结构——晶胞计算鲁科版高中化学选修晶体结构是指晶体中原子或离子的排列方式和几何结构。

晶体结构的研究对于理解晶体的性质和物理化学现象至关重要。

在化学选修课程中,晶体结构是一个重要的知识点,通过学习晶体结构的相关理论和计算方法,可以加深对晶体结构和性质的理解。

晶体结构的计算主要基于晶胞的概念。

晶胞是指晶体中最小的周期性结构单元,通过复制和堆积晶胞,构成了整个晶体的结构。

晶胞一般是一个或多个原子或离子所组成的空间集合体,晶胞中包含了晶体中所有原子或离子的信息。

晶胞的计算需要通过晶体学标准符号来描述晶体的结构类型。

晶体学标准符号包括晶胞的晶格参数和晶胞的角度,通过这些参数可以确定晶体的晶胞类型。

晶胞有多种类型,常见的有立方晶系、四方晶系、正交晶系、斜方晶系、单斜晶系和三斜晶系。

每一种晶胞类型都有其特定的晶格参数和角度范围。

晶胞的计算还需要确定晶胞内原子或离子的排列方式和坐标位置。

一般情况下,晶胞内的原子或离子是有序排列的,根据晶格的对称性,可以通过推导和计算确定原子或离子的位置。

晶胞内的原子或离子的位置通常用晶胞坐标或直角坐标表示,以便计算和描述晶体的结构。

在晶体结构的计算中,晶胞的参数和原子或离子的位置可以通过实验方法或计算方法获得。

实验方法包括X射线衍射、电子衍射和中子衍射等,这些方法可以通过分析衍射图案来确定晶体的结构。

计算方法主要包括理论计算和模拟计算,通过建立晶体结构的模型和应用物理化学理论进行计算,可以得到晶胞参数和原子或离子的位置。

晶体结构的计算在理论和实际应用中都有重要的意义。

在理论方面,晶体结构的计算可以帮助研究人员深入理解晶体的基本结构和性质,探索晶体中物质的行为和相互作用。

在应用方面,晶体结构的计算可以用于材料设计和功能材料的开发。

通过计算晶体结构,可以预测材料的物理化学性质,指导材料合成和工艺流程优化。

总之,在高中化学选修课程中学习晶体结构的相关理论和计算方法,可以帮助学生深入理解晶体的基本结构和性质,为进一步学习和研究材料科学奠定基础。

选修三-第三章-第一节-晶胞

第一节 晶体的常识 (第二课时)
晶胞
学习目标:
1、了解晶体和晶胞的关系
2. 会计算晶胞中的粒子数,试确定晶体 的化学式
3. 结合数学思想解决
的问题
一、晶胞 1.概念
晶胞是描述晶体结构的基本单元。 2.结构 习惯采用的晶胞都是平行六面体,晶体是由无பைடு நூலகம்晶 胞“无隙并置”而成。
平行六 面体
无隙并置
氯化铯晶体:CsCl
1
1
体心:1
(1)平行六面体晶胞
A= 1 B= 4 ×1/8=1/2
A2B
确定化学式
A= 4 ×1/4=1 B= 8 ×1/8=1 C= 1
ABC
拓展练习1:
某晶胞结构如 图所示,晶胞中 各微粒个数分别 为:
铜___3_____个 钡___2_____个 钇___1_____个 氧___7_____个
氯化铯晶胞
氯化钠晶体:NaCl
NaCl晶胞
二、根据晶胞的结构,确定晶体的化学式
晶体化学式确定—— 晶胞内不同微粒的个数最简整数比
氯化铯晶胞
晶胞中粒子个数计算规律
晶胞 顶角 棱上 面上 中心
立方体 1/8 1/4 1/2 1
请看:
4
8 51
棱边:1/4
1
3 73
62
2
4
面心:1/2
2
顶点:1/8
(2)正三棱柱
顶点: 1/12 面心: 1/2 (上、下)棱:1/4 中棱: 1/6
(3)六棱柱晶胞 分析此晶胞中有
个原子
顶点: 1/6 面心: 1/2
体心: 1
练习:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属
化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物

高中化学新人教版教案-晶胞-名师

2、运用“均摊法”确定晶胞内的微粒数或晶体的化学式
二、过程与方法
利用模型将化学知识具体化,掌握用“均摊法”——数学方法来解决化学知识的方法,提高逻辑思维能力和空间想象力。
三、情感、态度与价值观
通过“均摊法”的学习与应用,使学生加强学科间联系,进一步强化结构决定性质的辩证思维。
重点难点:运用“均摊法”确定晶胞中的微粒数或晶体的化学式
金刚石:8×1/8+6×1/6+4 = 8
练习:1:下面几种晶胞中分别含有几个原子
练习:2:根据离子晶体的晶胞结构,判断下列离子晶体的化学式:(A表示阳离子)
练习:3:根据离子晶体的晶胞结构,判断下列离子晶体的化学式:(A表示阳离子)
练习:4:根据离子晶体的晶胞结构,判断下列离子晶体的化学式:(A表示阳离子)
【师】大家一起思考一下这种晶胞的计算方法是什么原理呢
学生小组探究:
每组分析并得出结论:
学生思考讨论
投影展示,学生通过小组讨论,利用自己制作的晶胞模型,在投影中展示给大家,并讲解。
【随堂练习】
现在我们一起再来回顾一下在一个铜晶胞里含有多少个铜原子还是14个吗
生:不是8*1/8+6*1/2=4
金属钠:8×1/8+1 =2
教学设计
教学主题
人教版 选修三 第三章 第一节晶体的常识 第二课时 晶胞
一、教材分析
晶胞是人教版高中化学选修三《物质结构与性质》第三章——《晶体结构与性质》中第一节的内容,晶胞对于学生来说是新的教学内容,教材将晶胞安排在第一节,旨在为后面的四大晶体类型的结构与性质做铺垫,从而使学生更加深刻的理解——结构决定性质,性质反映结构。并且通过这一基本单元—晶胞,迁移认识晶体的结构。
【师】下面我们一起来看一下铜晶胞的图

高中化学选修3 第三章晶体结构与性质 讲义及习题

高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较2、获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固.②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。

③溶质从溶液中析出.3、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。

晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”.4、晶胞中微粒数的计算方法-—均摊法某粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。

中学常见的晶胞为立方晶胞.立方晶胞中微粒数的计算方法如下:①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用,每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用,每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2个晶胞共用,每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有,即为1注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。

二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体质硬度一般较软很硬一般较硬,少部分软较硬熔沸点很低很高一般较高,少部分低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂(Na等与水反应)大多易溶于水等极性溶剂导电传热性一般不导电,溶于水后有的导电一般不具有导电性(除硅)电和热的良导体晶体不导电,水溶液或熔融态导电延展性无无良好无物质类别及实例气态氢化物、酸(如HCl、H2SO4)、大多数非金属单质(如P4、Cl2)、非金属氧化物(如SO2、CO2,SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)一部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼),一部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(Na、Mg、Al、青铜等)金属氧化物(如Na2O),强碱(如NaOH),绝大部分盐(如NaCl、CaCO3等)2、晶体熔、沸点高低的比较方法(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体.金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。

(2)原子晶体由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高。

如熔点:金刚石>碳化硅>硅(3)离子晶体一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。

高中化学选修三第三章 第一节 晶体的常识


2.某离子化合物的晶胞如图所示。阳离子位 于晶胞的中心,阴离子位于晶胞的8个顶 点上,则该离子化合物中阴、阳离子的个 数比为 A.1∶8 C.1∶2 B.1∶4 D.1∶1 ( )
1 解析:阴离子位于晶胞的8个顶点,个数为8× =1, 8 阳离子位于晶胞的中心,个数为1。 答案:D
3.某离子晶体的晶胞结构如图所示,X位于立 方体的顶点,Y位于立方体的中心。
2.晶胞中原子个数的计算(以铜晶胞为例) (1)晶胞的顶角原子是 8 个晶胞共用 的,晶胞棱上的原子是 4 个晶胞共用 的,晶胞面上的原子是 2 个晶胞共用的。 (2)金属铜的一个晶胞中铜的原子个 1 1 数为8× +6× =4。 8 2
1.常见的晶胞有几种类型?
提示:长方体(正方体)晶胞和非长方体(非正方体)晶胞。
5.如图所示的甲、乙、丙三种晶体:
X2Y ,乙晶体 试推断甲晶体的化学式(X为阳离子)为________ 1∶3____
8 D周围结合E的个数是________ 个。
解析
解析:甲中X位于立方体体心,有1个,Y位于立方体的 1 1 1 顶点,实际有 ×4= 个,N(X)∶N(Y)=1∶ =2∶1, 8 2 2 1 1 故甲的化学式为X2Y;乙中A有 ×8=1个,B有 ×6 8 2 =3个,C在体心,有1个,故N(A)∶N(B)∶N(C)= 1∶3∶1;丙中D点被8个同样的晶胞共用,故结合E的个 数是8个。
(2)非长方体(非正方体)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情 况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个 1 碳原子)对六边形的贡献为 。 3 2.晶胞密度的有关计算
(1)假设某晶体的晶胞如下:
以M表示该晶体的摩尔质量,NA表示阿伏加德罗常 数,N表示一个晶胞中所含的微粒数,a表示晶胞的棱 长,ρ表示晶体的密度,计算如下: 该晶胞的质量用密度表示:m=ρ· a3 N 用摩尔质量表示:m= M NA N N 则有:ρ· a = M,ρ= M NA NAa3
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