3.1.3晶胞投影 課件 2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

晶胞的視圖與截面晶胞投影專題突破網(wǎng)科1.認(rèn)識(shí)不同類型晶胞（簡單立方，體心立方，面心立方等）的特征，并能準(zhǔn)確識(shí)別其視圖，截面及投影圖像。2.能初步根據(jù)投影圖推導(dǎo)晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和排列規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維與邏輯分析能力。3.學(xué)會(huì)繪制常見晶胞的視圖，截面及投影圖，深化對(duì)晶胞結(jié)構(gòu)的理解。學(xué)習(xí)目標(biāo)觀看視頻：晶胞沿體對(duì)角線的投影圖金剛石單晶硅SiO2碳化硅鍺錫結(jié)合視頻，仔細(xì)觀察下列晶胞及其沿體對(duì)角線的投影圖，嘗試從投影圖上對(duì)晶胞再認(rèn)識(shí)。一、晶胞投影

1.投影指的是用一組光線將物體的形狀投射到一個(gè)平面上，在該平面上得到的圖像稱為“投影”。

2.分類：投影可分為正投影和斜投影。正投影是指平行投射線垂直于投影面，平行投射線不垂直于投射面的稱為斜投影。目前我們遇到的題目中所涉及的投影都是正投影。

【注意】離子重疊時(shí)半徑大的投影圈大。

4.常見晶胞沿體對(duì)角線的投影圖

【課堂練習(xí)1】判斷正誤左圖氮化硼晶胞的沿體對(duì)角線投影圖為（1）()（2）該晶胞沿z軸方向上的投影圖為()××

沿體對(duì)角線方向的投影圖為__（填字母）。

【課堂練習(xí)3】磷化硼是一種耐磨涂料,它可用作金屬的表面保護(hù)層。磷化硼晶體晶胞如圖a所示。磷化硼晶胞沿著體對(duì)角線方向的投影如圖b,請(qǐng)將表示硼原子的圓圈涂黑。

答案：或

B特別提醒

晶胞投影問題解題技巧

晶胞投影問題本質(zhì)上是把三維空間晶胞結(jié)構(gòu)中的微粒投影到二維平面上。解此類題的關(guān)鍵：（1）要弄清是沿著什么方向進(jìn)行投影。（2）投影時(shí)是否存在不同層微粒的相互重疊。（3）明確不同位置的投影和三維空間中的微粒如何一一對(duì)應(yīng)。（4）求微粒間距離時(shí)要注意投影在同一平面，微粒不一定在同一平面。晶胞的視圖和截面是晶體學(xué)中用于研究和描述晶胞結(jié)構(gòu)的重要概念，晶胞的視圖側(cè)重于從外部不同方向觀察晶胞的整體結(jié)構(gòu)，而晶胞的截面則著重于展示晶胞內(nèi)部在某個(gè)平面上的具體情況，二者相輔相成，共同為我們深入研究晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了重要的手段。思考：何為晶胞的視圖與截面，它們與晶胞投影有無聯(lián)系？二、晶胞的視圖與截面

1.晶胞的視圖：是從特定方向觀察晶胞時(shí)的二維或三維投影，表示晶胞種原子或離子的空間排列方式。常見視圖方向及作用：（1）沿晶軸方向視圖：比如沿x、y、z軸方向觀察晶胞，能夠直觀地了解晶胞在這些方向上的原子分布規(guī)律，對(duì)于確定晶體的對(duì)稱性、晶系等特征非常重要。例如，在立方晶系中，沿三個(gè)晶軸方向觀察，晶胞呈現(xiàn)出規(guī)整的立方體形狀，原子在各個(gè)方向上的排列具有高度的對(duì)稱性。（2）斜視圖：從非晶軸的其他角度觀察晶胞，可以看到一些在沿晶軸方向視圖中不易發(fā)現(xiàn)的原子間的連接方式和空間關(guān)系。有助于更全面地理解晶胞的三維結(jié)構(gòu)，特別是對(duì)于一些具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的晶胞，斜視圖能夠提供更豐富的信息。2.晶胞的截面：是指用一個(gè)平面去切割晶胞所得到的平面圖形。通過分析晶胞的截面，可以了解晶胞內(nèi)部原子、離子或分子在某個(gè)平面上的分布情況，以及它們之間的距離、角度等幾何參數(shù)。常見截面類型及意義：（1）平行于晶面的截面：這種截面可以展示晶胞在特定晶面上的原子排列圖案，對(duì)于研究晶體的表面性質(zhì)、晶體生長過程中的晶面生長規(guī)律等具有重要意義。例如，在研究金屬晶體的表面催化反應(yīng)時(shí)，平行于晶面的截面能夠幫助我們了解反應(yīng)物分子與晶體表面原子的相互作用方式。（2）任意截面：通過選取不同的任意截面，可以從不同角度觀察晶胞內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)一些特殊的原子排列特征或結(jié)構(gòu)缺陷。在材料科學(xué)中，研究晶胞的任意截面有助于分析材料內(nèi)部的雜質(zhì)分布、位錯(cuò)等缺陷對(duì)材料性能的影響。三維圖(平行六面體)二維圖

正視圖

沿體對(duì)角線切開的剖

面圖

沿體對(duì)角線投射所得的平面圖

知識(shí)總結(jié)：典型晶胞的視圖與截面，投影圖三維圖(平行六面體)二維圖

正視圖沿體對(duì)角線切開的剖面圖沿體對(duì)角線投射所得的平面圖

—三維圖(平行六面體)二維圖正視圖沿體對(duì)角線切開的剖面圖沿體對(duì)角線投射所得的平面圖

三維圖(平行六面體)二維圖正視圖沿體對(duì)角線切開的剖面圖沿體對(duì)角線投射所得的平面圖

三維圖(平行六面體)二維圖

正視圖沿體對(duì)角線切開的剖面圖沿體對(duì)角線投射所得的平面圖

特別提醒：(1)畫或判斷投影圖時(shí),一定要注意x、y、z軸的方向。(2)上面結(jié)構(gòu)模型中的原子也可以換為不同的原子,但在投影圖中的位置不變。(3)在俯視圖或正視圖頂點(diǎn)上的球所代表的原子可能在頂點(diǎn)上,也可能在棱上;在邊上的球代表的原子可能在棱上,也可能在面上;在面上的球代表的原子可能在面上,也可能在體內(nèi)。(4)截面圖(或切面圖)中的球代表的原子在該面的位置與在晶胞中的實(shí)際位置是一致的?！菊n堂練習(xí)5】立方氮化硼晶體的晶胞如圖1所示,圖2是該晶胞的俯視投影圖,則該圖中表示硼原子相對(duì)位置的是______________(填序號(hào))。3【課堂練習(xí)6】新型超導(dǎo)材料晶體的晶胞結(jié)構(gòu)中鎂原子和鎳原子位于頂點(diǎn)和面心,它們構(gòu)成兩種八面體空隙,一種由鎳原子構(gòu)成,另一種由鎳原子和鎂原子一起構(gòu)成,兩種八面體空隙的數(shù)量之比是1∶3,碳原子只填充在鎳原子構(gòu)成的八面體空隙中,沿晶胞立方格子對(duì)角線取得的截圖如圖所示。該新型超導(dǎo)材料的化學(xué)式為

。

MgCNi3【課堂練習(xí)7】Fe的一種晶體的結(jié)構(gòu)如圖甲、乙所示,若按甲中虛線方向切乙,得到的切面圖正確的是()。

A【課堂練習(xí)8】圖(a)是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu),Mg以金剛石方式堆積,八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中,填入以四面體方式排列的Cu。圖(