高中化学 第3章 第1节 第2课时 晶体结构的最小重复单元—晶胞学案 鲁科版选修3.doc

精品资料第2课时　晶体结构的最小重复单元——晶胞学习目标　1.知道晶胞的概念以及晶胞与晶体的关系2.会用“切割法”确定晶胞中粒子数目(或粒子数目比)和晶体的化学式晶体结构的最小重复单元——晶胞1．晶胞(1)概念：晶体中最小的____________单元2)形状：每个晶胞都是大小、形状完全相同的______________________2．晶胞(或结构单元)中微粒数的计算——切割法(1)平行六面体形晶胞晶胞任意位置上的一个原子如被x个晶胞共有，那么切割后每个晶胞对这个原子分得的份额就是__________①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________份额②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________份额③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________份额④晶胞内的原子不与其他晶胞共享2)非平行六面体形结构单元若结构单元不是长方体形，则粒子对结构单元的贡献视情况而定，与长方体形晶胞不同的是计算顶点以及侧棱上的微粒情况以下图的三棱柱形结构单元为例，要12个三棱柱才能将一个顶点完全盖住，所以顶点为12个结构单元共用，相应的其侧棱被6个结构单元共用，上下边为4个结构单元共用，中间为一个结构单元独有：A：6×＝B：3×＋6×＝2C：1×1＝1因此，A、B、C三种微粒的个数比为______________。

1．下列有关晶胞的叙述，正确的是(　　)A．晶胞的结构就是晶体的结构B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成2．晶体结构型式和晶胞匹配的是(　　)A．A3型最密堆积——六方晶胞B．A2型密堆积——面心立方晶胞C．A1型最密堆积——体心立方晶胞D．NaCl型离子晶体——简单立方晶胞3．如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最接近的且等距离的钛离子共有______个2)该晶体结构中，元素氧、钛、钙的个数比是______________________________练基础落实知识点一　晶胞中所拥有的各种粒子的数目的计算1．对于A1型密堆积的描述错误的是(　　)A．A1型密堆积晶体的晶胞也叫面心立方晶胞B．面心立方晶胞的每个顶点上和每个面的中心上都各有一个原子C．平均每个面心立方晶胞中有14个原子D．平均每个面心立方晶胞中有4个原子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的原子个数之比依次为(　　)A．1∶3∶1 B．2∶3∶1C．2∶2∶1 D．1∶3∶3知识点二　根据晶胞结构确定化合物的化学式3．下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，其对应的化学式正确的是(图中：○—X，●—Y，⊗—Z)(　　)　 A．X2Y　 B．XY3　　 C．XY3Z　D．XYZ4.已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是(　　)A．ZXY3 B．ZX2Y6C．ZX4Y8 D．ZX8Y12知识点三　晶体空间结构的推断5．(1)水在不同的温度和压强条件下可以形成11种不同结构的晶体，密度从比水轻的0.92 g·cm－3到约为水的一倍半。

冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物其中冰­Ⅶ的晶体结构为一个如下图所示的立方晶胞，每个水分子可与周围__________个水分子以氢键结合，晶体中，1 mol水可形成________mol氢键2)已知下列元素的电负性数据：H为2.1，O为3.5，F为4.0OF2与水的立体结构相似，但水分子的极性比OF2强得多，其原因有：①OF2中氧原子上有两对孤对电子，抵消了F—O键中共用电子对偏向F而产生的极性；②从电负性上看，__________________________________________________________________练高考真题6．[2010·山东理综，32(4)]铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4＋处于立方晶胞顶点，Ba2＋处于晶胞中心，O2－处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为________________，每个Ba2＋与__________个O2－配位7．[2008·山东理综，32(4)]X＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示X的元素符号是____________，与同一个N3－相连的X＋有______个。

练综合拓展8．金属铁单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为________9．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：甲晶胞中x与y的个数比是________，乙晶胞中a与b的个数比是________，丙晶胞中有________个c离子，有________个d离子10．钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”试回答下列问题：(1)钛有Ti和Ti两种原子，它们互称为______________Ti元素基态原子的电子排布式为________________________2)如图是偏钛酸钡晶体的晶胞结构，可推知它的化学式为____________(用元素符号表示)第2课时　晶体结构的最小重复单元——晶胞双基落实1．(1)结构重复　(2)平行六面体2．(1)　①　②　③(2)1∶4∶2课堂练习1．D2．A　[对应关系为A1型最密堆积——面心立方晶胞，A2型密堆积——体心立方晶胞，NaCl型离子晶体——六方晶胞。

]3．(1)6　(2)3∶1∶1课时作业1．C　[如图为A1型密堆积晶体的晶胞，它为面心立方晶胞，面心和顶点上各有1个原子，故A、B均正确；平均每个面心立方晶胞中所拥有的原子个数为：8×＋6×＝4个，故D正确]2．A　3.C　4.A5．(1)4　2(2)氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差解析　(1)观察图示的立方晶胞的中心水分子可知，该水分子与周围4个水分子以氢键结合；每2个水分子间形成的1个氢键，每个水分子只分得一半，故晶体中，1 mol水可形成4 mol×0.5＝2 mol氢键2)根据题中所给出的元素的电负性数据：H为2.1，O为3.5，F为4.0，氧与氢的电负性差(1.4)大于氧与氟的电负性差(0.5)，因此，虽然OF2与水的立体结构相似，但水分子的极性比OF2强得多6．BaPbO3　127．Cu　6解析　X＋中所有电子正好充满K(2个)、L(8个)、M(18个)三个电子层，则其电子总数为28，X原子的核电荷数是29，X为铜元素；根据题给图示晶体结构，可以计算出晶胞中的小球数和大球数，小球数为12×＝3，大球数为8×＝1，结合化学式Cu3N可判断大球为N3－，位于小立方体的顶点上，与同一个N3－相连的Cu＋有6个(上、下、左、右、前、后)。

8．1∶29．4∶3　1∶1　4　4解析　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4个立方体共有，位于立方体面的微粒为2个立方体共有，所以x∶y＝1∶6×＝4∶3；a∶b＝1∶8×＝1∶1；丙晶胞中c离子为12×＋1＝4(个)，d离子为8×＋6×＝4(个)10．(1)同位素　1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2)　(2)BaTiO3解析　根据偏钛酸钡晶体的晶胞结构，求得Ba、Ti、O原子数之比＝1∶8×∶12×＝1∶1∶3，故它的化学式是BaTiO3。