【課件】晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定課件下學(xué)期高二化學(xué)人教版選擇性必修2

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)3.1.3晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定這些具體物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)是如何測(cè)定的呢？CaTiO3晶胞ZnS晶胞I2晶胞【問題導(dǎo)學(xué)】8′

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1′

1、了解晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法化學(xué)博覽發(fā)現(xiàn)X射線，獲1901年物理學(xué)獎(jiǎng)發(fā)現(xiàn)X射線在晶體中的衍射效應(yīng)勞厄用X射線衍射研究晶體結(jié)構(gòu)布拉格父子倫琴19011914物理學(xué)獎(jiǎng)1915物理學(xué)獎(jiǎng)1936化學(xué)獎(jiǎng)1962化學(xué)獎(jiǎng)利用X射線等技術(shù)研究分子結(jié)構(gòu)X射線衍射法測(cè)定蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)1964化學(xué)獎(jiǎng)X射線衍射法測(cè)定復(fù)雜晶體與大分子結(jié)構(gòu)1980化學(xué)獎(jiǎng)X射線衍射確定DNA核苷酸順序與基因結(jié)構(gòu)1985化學(xué)獎(jiǎng)……X射線衍射實(shí)驗(yàn)給我們提供了哪些關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)的信息呢？發(fā)展了X射線衍射確定晶體與分子結(jié)構(gòu)的方法。Hauptman與Karle備受垂青的X射線衍射實(shí)驗(yàn)【點(diǎn)撥精講】23′

測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是X射線衍射儀。通過晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得行射圖后，經(jīng)過計(jì)算可以從衍射圖形獲得晶體結(jié)構(gòu)的有關(guān)信息，包括晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對(duì)稱類型、原子在晶胞里的數(shù)目和位置等，以及結(jié)合晶體化學(xué)組成的信息推出原子之間的相互關(guān)系。一、晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定

當(dāng)單一波長(zhǎng)的X射線通過晶體時(shí)，X射線和晶體中的電子相互作用，在記錄儀上形成衍射圖譜。人們對(duì)衍射圖的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即可獲得晶體結(jié)構(gòu)的有關(guān)信息。一種X射線衍射儀X射線管鉛板晶體樣品記錄儀晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定——X射線衍射實(shí)驗(yàn)衍射方向衍射強(qiáng)度X射線管鉛板晶體晶體能產(chǎn)生分立的斑點(diǎn)X射線衍射實(shí)驗(yàn)1.衍射方向——晶胞的形狀、大小與取向非晶體衍射圖譜數(shù)據(jù)處理晶體的周期性結(jié)/°晶體能產(chǎn)生明銳的衍射峰2.衍射強(qiáng)度——原子的種類與位置晶態(tài)SiO2非晶態(tài)SiO2由X射線衍射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果還可以進(jìn)一步測(cè)定分子結(jié)構(gòu)。原子的種類與位置衍射強(qiáng)度綜合分析X射線衍射測(cè)定分子結(jié)構(gòu)衍射方向甲烷晶體a邊長(zhǎng)為a的立方晶胞C、H原子間的距離是否存在化學(xué)鍵確定鍵長(zhǎng)、鍵角問題解決思路·方法3.X射線衍射測(cè)定分子結(jié)構(gòu)1.X射線衍射原理單一波長(zhǎng)的X射線通過晶體時(shí),X射線和晶體中的電子相互作用,會(huì)在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點(diǎn)或明銳的衍射峰?！菊n堂小結(jié)】2′

2.X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得晶胞信息晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)圖經(jīng)過計(jì)算,可以獲得包括晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對(duì)稱類型、原子在晶胞里的數(shù)目和位置等,以及結(jié)合晶體化學(xué)組成的信息推出原子之間的相互關(guān)系。3.X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得分子信息通過晶體X射線衍射實(shí)驗(yàn),可以測(cè)定晶胞中各個(gè)原子的位置(坐標(biāo)),根據(jù)原子坐標(biāo),可以計(jì)算原子間的距離,判斷哪些原子之間存在化學(xué)鍵,確定鍵長(zhǎng)和鍵角,得出分子的空間結(jié)構(gòu)?！井?dāng)堂檢測(cè)】11′

1.下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A．測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是X射線衍射儀B．石英玻璃和水晶的衍射圖譜不同C．X射線衍射實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y(cè)定晶胞中含有的分子數(shù)，但不能確定青蒿素這樣復(fù)雜分子的空間結(jié)構(gòu)D．單晶硅在X射線衍射圖譜上有明銳的衍射峰C2.(雙選)晶體是一類非常重要的材料,在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。下列對(duì)晶體硅的敘述正確的是()A.形成晶體硅的速率越快越好B.晶體硅有固定的熔點(diǎn)C.可用X射線衍射實(shí)驗(yàn)來鑒別晶體硅和玻璃D.粉末狀的固體一定不是晶體BC3.如圖所示是硼和鎂的晶體結(jié)構(gòu)單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子，6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為（）A.MgBB.MgB2