复习题教学目标

课题：常见晶体模型及晶胞计算

知识

授课班级

课

时

1．了解晶胞的概念及常见堆积方式。

2．掌握晶胞与晶体的关系，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关计算。

与

教

学

目

的

技能

过程

与

方法

情感

态度

价值观

训练学生的动手能力和空间想象能力

让学生形成严谨的科学态度，培养学生合作学习精神

重

点

根据晶胞确定晶体的组成并进行相关计算

难

点

提高归纳和应用知识的能力，训练学生思维的敏捷性和严密性。

知

识

结

构

与

板

书

设

计

教学过程

教学步骤、内容

［引入］

本节课我们复习常见晶体模型及晶胞计算。

［过渡］

晶胞是晶体中重复出现的最基本的结构单元，习惯采用的晶胞都是平行六面体。晶体可看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成，所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙，所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。

说明：划分晶胞要遵循2个原则：一是尽可能反应晶体内部结构的对称性，二是尽可能小。

［投影］三种典型立方晶体结构

一、晶胞

(1)晶胞：晶胞是描述晶体结构的基本单元。

(2)晶体与晶胞的关系：数量巨大的晶胞“无隙并置”构成晶体。

三种典型立方晶体结构: 粒子半径r 与正方体边长 a 的关系：

(3)晶胞中粒子数目的计算--均摊法：如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有 1/n 属于这个晶胞。

晶体密度及微粒间距离的计算

教学方法、手段、师生活动

［分析］根据投影分析粒子半径 r 与正方体边长 a 的关系：

［板书］（1）简单立方：a=2r

（2）体心立方：

a=4r （3）面心立方：

a=4r （4）六方紧密堆积的晶胞中：金属原子的半径

r 与六棱柱的边长

a、高

h 的关系：

h=

［过渡］晶胞中微粒的计算方法——均摊法

a

［讲解］均摊法根本原则是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/n。

对于立方晶胞：

位置

贡献

顶点

1/8

棱边

1/4

面心

1/2

体心

1

非长方体（非立方体）：如

［练习1］1.Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为________。

11根据晶胞结构可以判断：Cu(●)：2×＋12×＋3＝6；H(○)：2616×＋1＋3＝6，所以化学式为CuH。

3

［练习2］2．科学家把C60和K掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图所示。该化合物中的K原子和C60分子的个数比为________。

［答案］：3:1 ［学生活动］略

［过渡］二、晶胞的密度及微粒间距离的计算

［例题］（1）设NaCl晶胞的边长为acm，则晶胞中Na+和Cl-的最近距离（即小立方体的边长）为

cm，则晶胞中同种离子的最近距离为

cm。

(2)晶胞的边长为acm，求NaCl晶体的密度。

(3)若NaCl晶体的密度为ρg/cm，则 NaCl晶体中Na与Na间的最短距离是多少？

［解答］(1)

；

(2) ρ=

3＋+ 微粒个数

晶胞的体积=

(3)

［练习3］3. Cu与F形成的化合物的晶胞结构如图所示，若晶体密度为a g·cm3，则Cu与F最近距离为___pm。(阿伏加德罗常数用NA－表示，列出计算表达式，不用化简；图中为Cu，为F)

11［讲解] 设晶胞的棱长为x cm，在晶胞中，Cu：8×＋6×＝4；F：824，其化学式为CuF。a·x·NA＝4M(CuF)，x＝334Ma·NA。最短距离为小立方体对角线的一半，小立方体的体对角线为x2＋x2＋x2＝3x。所以最短距离为3x·1＝3·34×832222224a·NA×10 pm。

10［归纳］晶体密度及微粒间距离的计算

(1)计算晶体密度的方法

(2)计算晶体中微粒间距离的方法

［过渡］三、空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积百分数，用它来表示紧密堆积的程度，即：空间利用率＝晶胞占有的微粒体积

晶胞体积我们下一节课分析。

［作业］1.预习空间利用率的相关计算；

2.完成课时作业。

教学回顾：