金属晶体中原子的基本堆积模型和晶胞学案+习题VIP免费

金属晶体中原子的基本堆积模型和晶胞【学习目标】1、初步了解金属晶体中原子的基本堆积模型2、知道晶胞的概念及其与晶体的关系，会用“切割法”(或“均摊法”)确定晶胞中微粒的数目和晶体的化学式。【新知导学】一、两个概念：金属晶体和晶胞1、金属晶体定义：金属原子通过金属键形成的晶体。2、晶胞（1）定义：晶体结构中最小的重复单位（2）特点：大小形状相同的平行六面体（3）晶胞与晶体的关系：晶体是由晶胞周期性的在三维空间并置堆砌而成（4）晶胞的意义：可代表晶体（知道了晶胞的形状大小以及晶胞中粒子的种类数目和粒子所处的空间位置，就可以了解整个晶体的结构）。二、金属晶体的结构型式大多数金属晶体采用A1或A3型最密堆积的结构型式，少数金属采用其他紧密程度相对较低的密堆积型式，如A2型密堆积。常见金属晶体的四种结构型式如下表所示：三、晶胞及其所含微粒数的计算方法1．金属铜的晶胞为面心立方晶胞，如图所示。铜晶体面心立方晶胞及其切割示意图观察分析上图，回答下列问题：(1)位于顶角上的铜原子为____个晶胞共有。(2)位于面心上的铜原子为____个晶胞共有。(3)晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是____。2．晶胞中微粒数的计算计算一个晶胞中实际拥有的微粒数，常用“切割法”(或“均摊法”)。即某个微粒为n个晶胞所共有，那么切割后的每个晶胞对这个微粒分得的份额是____________。(1)平行六面体形(正方体)晶胞中不同位置的微粒数的计算①处于顶点上的微粒，同时为____个晶胞所共有，每个微粒有__________属于该晶胞。②处于棱边上的微粒，同时为____个晶胞所共有，每个微粒有________属于该晶胞。③处于晶面上的微粒，同时为____个晶胞所共有，每个微粒有______属于该晶胞。④处于晶胞内部的微粒，则______属于该晶胞。(2)非平行六面体形晶胞中微粒数的计算非平行六面体形晶胞中微粒数的计算方法要根据具体情况而定。如计算六方晶胞中的微粒数：①处于顶点的微粒，为____个晶胞共用，每个微粒有______属于该晶胞。②处于面心的微粒，为____个晶胞共用，每个微粒有______属于该晶胞。③处于体内的微粒，______属于该晶胞。如右图，六方晶胞中所含的微粒数为__________________。【归纳总结】1.晶体是由无数个晶胞堆积得到的。知道晶胞的大小和形状以及晶胞中粒子的种类、数目和粒子所处的空间位置，就可以认识整个晶体的结构。2．晶胞中微粒个数的计算，其关键是正确分析晶胞中任意位置上的一个微粒被________所共用。不同______的晶胞，情况不同。3．A1型最密堆积为面心立方晶胞如Cu，A3型最密堆积为六方晶胞如Mg。【活学活用】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．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。二、晶体化学式的确定1．如下图所示为某晶体的一个晶胞，该晶体由A、B、C三种基本粒子组成。试根据图示判断，该晶体的化学式是________。2.如图为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。(1)在该物质的晶体中，每个钛原子周围与它最接近且距离相等的氧离子、钙离子、钛离子各有________个、________个、________个。(2)该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是________，该物质的化学式可表示为________。(3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c，晶体结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为dnm(1nm＝10－9m)，则该晶体的密度为________g·cm－3。【归纳总结】晶胞是晶体中的最小重复单元，每个晶胞中平均拥有的各类微粒的最简个数比即为晶体的化学式。三、立方晶胞中各物理量的关系1、m＝ρV＝a3×ρ＝N×MNAcmρ：表示晶胞密度g·V：表示一个晶胞体积cma：表示晶胞边长cmmolM：表示晶胞摩尔质量g·N：表示阿伏加德罗常数molN：...