晶体常识 公开课

第二节晶胞二﹑晶胞1.晶胞：晶体中最小的重复单元蜂巢与蜂室铜晶体铜晶胞晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图NaCl晶体结构和晶胞思考与交流:1.上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎样的？2.在NaCl晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否存在空隙？2、三种典型立方晶体结构体心立方简单立方面心立方平行六面体无隙并置3、特点：晶胞都是平行六面体.晶胞在晶体中是“无隙并置”而成.体心：1面心：1/2顶点：1/8棱边：1/44.晶胞中原子个数的计算（1）面心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。微粒数为：8×1/8+6×1/2=4(2)体心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享，处于体心的粒子全部属于该晶胞。微粒数为：8×1/8+1=2探究:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?某晶胞结构如图所示，晶胞中各微粒个数分别为：铜________个钡________个钇________个练习：231【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【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（）A.BaTi8O12B.BaTi4O6C.BaTi2O4D.BaTiO3D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C3．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（）A、1∶8B、1∶4C、1∶2D、1∶1D4.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__________，乙中a与b的个数比是__________，丙晶胞中有_______个c离子，有____________个d离子。4:31:1444.解析：x:y＝4:3a：b＝1：14个c4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)3.常见晶胞中微粒数的计算六方晶胞：在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。微粒数为：12×1/6+2×1/2+3=6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A、MgBB、MgB2C、Mg2BD、Mg3B2Mg原子的数目：12×1/6+2×1/2=3B原子的数目：6故化学式可表示为MgB2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____个、占有的碳碳键数为____个。碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。练习一：2：3233、下图的晶胞中各有几个原子？（1）8×+6×+1=481218×+6×+4=82181（2）(8×+6×)×3=128121（3）P64习题2种。碘是正交低心晶胞，8个顶点和平行底面心分子取向相同，另二对平行面面心分子取向相同，共有2种不同的取向。