人教版化学选修三第三章-晶体的结构与性质-教学分享-(共30张PPT)

晶体教学的分享广州市执信中学梁捷雯晶体的结构全国卷对晶体部分的考察晶体结构在实际生活中的应用晶体的结构利用动画帮助学生理解晶胞“无隙并置”利用动画帮助学生理解均摊法理解复杂晶体中微粒的相对位置晶胞特征：一般是平行六面体。晶体由晶胞“无隙并置”而成利用动画帮助学生理解“无隙并置”利用动画帮助学生理解“无隙并置”平行六面体无隙并置晶胞特征：一般是平行六面体。晶体由晶胞“无隙并置”而成利用动画帮助学生理解均摊法晶胞简单立方体心立方面心立方晶胞中微粒间相对位置的理解金刚石晶胞切割法如果把CaF2切成八个小立方体，Ca2+、F-分别在小立方体的什么位置？金刚石晶胞2012年全国卷ZnS晶胞黄色大球为S2-，绿色小球为Zn2+全国卷对晶体部分的考察晶体的类型晶体的组成晶体的密度计算晶胞中微粒间距离计算2015福建31(4)Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,4674–4678孔洞的半径合适较低的密度人们一般认为B-H…A的氢键中，A和H之间距离在250pm到300pm之间就存在氢键。距离确定键的类型培养晶体晶体研究的一般过程X射线晶体衍射得到原子相对位置对晶体结构进行解析，确定晶胞晶体结果的表达，如化学式、离子的配位数、晶胞结构示意图、晶胞中离子的坐标、密度等利用晶胞确定微粒间的距离，解决实际问题，如原子之间是否可以成键、氧和氢之间能否成氢键等。NaCl的cif文件节选分子式晶胞参数晶胞中微粒个数萤石的晶胞是一立方体，其晶胞边长a=546.3pm，其密度是_________g/cm3（列式即可）。（已知M(CaF2)=78g/mol）注意单位的换算1pm=10-10cm=10-12m1nm=10-7cm=10-9m注意晶胞中微粒的个数𝝆=晶胞质量晶胞体积𝝆=𝟕𝟖𝟔.𝟎𝟐×𝟏𝟎𝟐𝟑×𝟒(𝟓𝟒𝟔.𝟑×𝟏𝟎−𝟏𝟎)𝟑g/cm3𝝆=摩尔质量阿伏加德罗常数×微粒个数晶胞体积g/cm3请观察CaF2晶胞，CaF2晶胞是一立方体。已知CaF2晶胞的边长为a，请讨论计算相邻F-和Ca2+的距离a2a3a𝟑𝟒𝒂12a晶胞NaClCsClCaF2相邻阴阳离子之间的距离相邻阴离子之间的距离相邻阳离子之间的距离设立方晶胞的边长为a𝟏𝟐a√𝟑𝟐a√𝟑𝟒𝒂√𝟐𝟐𝒂a𝟏𝟐a√𝟐𝟐𝒂a√𝟐𝟐𝒂Oxyz(0,0,0)(𝒂𝟒,𝒂𝟒,𝒂𝟒)𝑑=(𝑥1−𝑥2)2+(𝑦1−𝑦2)2+(𝑧1−𝑧2)2𝑑=(0−𝑎4)2+(0−𝑎4)2+(0−𝑎4)2d=34ad=34×546.3pmd=1.73×546.34pm=236.3pm利用坐标法计算晶胞中微粒之间的距离晶体结构在实际生活中的应用红宝石的主要成分为Al2O3，红宝石为红色的原因是Cr3+和Al3+半径接近，Cr3+部分取代了Al3+的位置。人们一般认为O-H…O的氢键中，O和H之间距离在250pm到300pm之间就存在氢键。Na2CO3·xH2O的晶胞如右图所示，该晶胞为一长方体，边长分别为524.3pm、644.0pm、1072.1pm。如图所示，建立空间直角坐标系。已知坐标分别为O1（161.0,228.8,173.1）H1（255.0,448.3,83.6）H2（404.4,405.3,59.0）请判断O1和H1、H2间是否存在氢键。O1H1H2ZxyO1-H1：255.0pm，有氢键O1-H2：321.6pm，无氢键Na+CO32-H2O蓝光LED会获得2014年诺贝尔物理徐奖为什么LED灯发出不同颜色的光？在磷化镓晶体中掺杂不同种类的可以使其在通电时由于电子跃迁吸收不同的能量形成激发态，激发态以不同波长的光的形式释放，故发出不同颜色的光。17.（14分）2014年诺贝尔物理学奖得主的贡献是发明了一种高效而环保的光源——蓝色发光二极管（LED）。某同学对此非常感兴趣，请你帮助某同学完成资料收集的工作。（一）LED研究起始于对碳化硅晶体的研究。1907年，英国科学家HenryJosephRound发现在施加电流时能够在碳化硅晶体中发现发光现象。（1）碳化硅晶体属于___________晶体。（2）碳化硅的晶胞结构与金刚石的相似，在碳化硅晶体中，碳原子所连接最小的环由____个碳原子和_____个硅原子组成，每个碳原子连接_____个这样的环。（3）碳化硅中，碳原子采取_____杂化方式，与周围的硅原子形成的键角为_______。（4）请结合原子结构的知识解释发光的原因：_______________________________。（二）准现代LED。1962年，GE公司使用磷砷化镓（GaAsxP1-x）材料制成了红色发光二极管。这是第一颗可见光LED，被视为现代LED之祖。随后又出现了绿色LED磷化镓（GaP）和黄色LED碳化硅，使光谱拓展到橙光、黄光和绿光。（5）镓在元素周期表的位置是________________，其基态原子的价电子排布式为___________。（6）人们发现在磷砷化镓或磷化镓中掺杂氮（利用氮代替磷或砷的位置），可以提高其发光效率。其原因不可能为________（多选）。A、氮的半径比磷和砷的半径小，用氮代替部分磷或砷的位置不会影响晶体的构型。B、N的第一电离能大于磷和砷，容易失去电子，发生电子跃迁。C、N的电负性大，掺杂后得到的位置中存在氢键。D、N是与砷、磷具有相同价电子结构的杂质但对电子束缚能力较磷和砷强，造成等电子陷阱。（三）1993年，中村修二等人开发出首个明亮蓝光的氮化镓LED。凭借此成就，他获得了2014年诺贝尔物理学奖。（7）为测试氮化镓绿色LED光强与电流的关系，得到右图，从图中你能得到规律______________谢谢！广州市执信中学梁捷雯