高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 物质的聚集状态与晶体的常识课前预习ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 物质的聚集状态与晶体的常识课前预习ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了晶胞晶体结构的测定，晶体结构的测定，一维空间排列，二维平面堆积方式，三维平面堆积方式，1概念，2类型，面心立方，六方晶胞，六方堆积等内容，欢迎下载使用。
概念判断均推法计算化学式
测定仪器测定原理及数据处理
晶体是内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而构成的具有规则几何外形的固体。
自然界中，有很多不同的晶体，如何描述晶体中的微粒在空间的排列规律呢？
在晶体微观空间里取出一个基本重复单元。
反映晶体结构特征的基本重复单位
描述晶体结构的基本单元
晶胞是晶体中最小的结构重复单元。
观察下列晶胞，有什么特点？
四棱柱8个顶点，1个柱内
立方体8个顶点，6个面心
立方体 8个顶点，1个中心，顶点与中心相切
立方体8个顶点，面上原子相切
常规的晶胞都是平行六面体
三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体
x-z坐标轴形成的平面及其平行平面
x-y坐标轴形成的平面及其平行平面
y-z坐标轴形成的平面及其平行平面
三套各两个平行面分别相同
三套各4根平行棱分别相同
三套各四根平行棱分别相同
晶胞不一定是平行六面体，如有的晶胞呈六棱柱形。
晶胞不一定都取平行六面体
晶胞是如何形成晶体的?
晶胞在晶体中“无隙并置”.
特点：晶胞都是平行六面体.晶胞在晶体中“无隙并置”.
晶体可看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成
相邻的晶胞之间 没有任何间隙
与相邻的晶胞完全共顶点、共棱边、共面
所有晶胞都是平行排列的，取向相同
一个晶胞到另一个晶胞只需平移，不需转动
下图中的晶胞是指”大立方体”呢？还是”小立方体”？为什么？
晶胞具有相同的顶角、相同的平行面和相同的平行棱
下图中的晶体结构满足晶胞的特点吗？
A图中的晶体结构满足晶胞的特点，是晶胞。B图中的晶体结构，不满足晶胞“8个顶角相同”的要求，无法进行“无隙并置”，不是晶胞。C图中的晶体结构，不满足晶胞“三套各4根平行棱分别相同”的要求，无法进行“无隙并置”，不是晶胞。D图中的晶体结构，不满足“三套各两个平行面分别相同”的要求，无法进行“无隙并置”，不是晶胞。
简单立方晶胞含有几个原子？
铜晶胞含有几个铜原子呢？
8个晶胞共用一个粒子.
顶点原子为8个晶胞共享
顶点原子在晶胞中的份额为：
体心原子完全属于该晶胞
立方晶胞含有几个原子？
3.4 粒子数的计算
晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，则每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x
一个晶胞中含有粒子总个数：
金刚石晶胞中原子数是多少?
8×1/8 ＋ 6×1/2 ＋ 4 ＝ 8
　　　下图是某晶体的晶胞示意图,其中X粒子位于此晶胞的中心，Y粒子位于8个顶点，该晶体中粒子X和Y的个数比是　　A. 1∶1　　 　B. 1∶2　　C. 1∶4　　　　 D. 1∶8
解析：X粒子属于晶胞独立拥有，而每个Y粒子则为8个晶胞共用，每个晶胞均摊Y粒子的个数为8×1/8=1，故A项正确。
面心晶胞中有几个原子？
8×1/8＋6×1/2＝4
柱内原子完全属于该晶胞
顶点原子在晶胞中的份额为1/8
柱内原子完全属于该晶胞
顶点原子属于该晶胞几分之一?
微粒数为：12×1/6 ＋ 2×1/2 ＋ 3 ＝ 6
顶点原子属于该晶胞1/6
计算二氧化碳晶胞中原子总数是多少?
计算氯化钠晶胞中和钠离子个数是多少?
　　　　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___________。　　　
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： 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_______。
化学家单斯诺在玩水晶时，不小心把水晶打烂了，当他很心痛在弯腰捡起打碎了的水晶时，惊奇地发现，破碎了的水晶碎片都是一样的，具有固定的角度，这就是著名的晶碳面角守恒定理。
在晶体内部，构成晶体的微粒在空间有规则排列，类似于阅兵式队伍。
随着科学技术发展，X射线衍射仪使人类第一次“看见”了晶体的内部结构。
科学家们，如何测定具体物质的晶体结构呢？
区别晶体和非晶体最可靠的科学方法是什么呢？
对固体进行X射线衍射实验
发现X射线，获1901年物理学奖
利用X射线等技术研究分子结构
X射线衍射法测定蛋白质晶体结构
X射线衍射法测定复杂晶体与大分子结构
X射线衍射确定DNA核苷酸顺序与基因结构
(Si、O原子规则排列)
(Si、O原子不规则排列)
当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，在记录仪上形成衍射图谱。
人们对衍射图的数据进行处理，即可获得晶体结构的有关信息。
X射线衍射实验给我们提供了哪些关于晶体结构的信息呢？
晶体结构的测定
当单一波长的 X 射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或者明锐的衍射峰。
当单一波长的X射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或者明锐的衍射峰
1. X射线衍射方向
——晶胞的形状、大小与取向
2. X射线衍射强度
分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型
原子在晶胞中的数目和位置
推出原子之间的相互关系
3. X射线衍射测定分子结构
测定晶胞中各个原子的位置(坐标),根据原子坐标,可以计算原子间的距离,判断哪些原子之间存在化学键,确定键长和键角,得出分子的空间结构
得到晶胞含 4 个乙酸分子
测定原子坐标，计算原子距离，判断化学键，确定键长和键角
区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是 A．测定熔沸点 B．观察外形 C．对固体进行X—射线衍射测定 D． 通过比较硬度确定
这节课我学到了什么？（用一句话表示）
3套各2个平行面分别相同
3套各4根平行棱分别相同
非长方体晶胞中的粒子视具体情况而定
下列有关晶胞的叙述中，正确的是 A. 晶胞是晶体结构中最小的重复单元 B. 晶胞中的任何一个粒子都属于这个晶胞 C. 所有晶体都是由平行六面体无隙组合而成 D. 不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同
现有甲、乙、丙(如图所示)三种晶体的晶胞(甲中X和乙中A均处于晶胞的体心)。
问题思考:1. 甲晶胞中X与Y的个数比是多少?乙晶胞中A与B的个数比是多少?3. 丙晶体中每个晶胞包含的C离子、D离子各为多少?
体心的X为1，顶点的Y为4×1/8＝1/2， 1∶1/2＝2∶1
体心的A为1，顶角的B为8×1/8 ＝1，所以N(A)∶N(B)＝1∶1
C为12×1/4＋1＝4，D为8×1/8＋6×1/2＝4， 4∶4＝2∶1
1. 晶体具有各向同性，非晶体具有各向异性。 2. 熔融态物质快速冷却即可得到晶体。3. 粉末状的固体也有可能是晶体。4. 位于顶角上的粒子一定为8个晶胞所共有。5. 不同晶体中晶胞的大小和形状都相同。6. X射线通过晶体，导致晶体发生化学变化，形成特征的衍射图。
答案：1.×　2.×　3.√　4.×　5.×　6.×
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，它的化学式为 A. BaTi8O12 B. BaTi4O6 C. BaTi2O4 D. BaTiO3
在该物质的晶体中，每个钛原子周围与它最接近的且等距离的钛离子共有____个。 
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. MgB B. MgB2 C. Mg2B D. Mg3B2
Mg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