資源簡介

(共25張PPT)
　晶胞的視圖與截面
晶胞投影專題突破
網
科
1.認識不同類型晶胞（簡單立方，體心立方，面心立方等）的特征，并能準確識別其視圖，截面及投影圖像。
2.能初步根據投影圖推導晶體的內部結構和排列規律，培養學生的空間思維與邏輯分析能力。
3.學會繪制常見晶胞的視圖，截面及投影圖，深化對晶胞結構的理解。
學習目標
觀看視頻：晶胞沿體對角線的投影圖
金剛石
單晶硅
SiO2
碳化硅
鍺
錫
結合視頻，仔細觀察下列晶胞及其沿體對角線的投影圖，嘗試從投影圖上對晶胞再認識。
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。
3.常見晶胞沿 軸的投影圖
【注意】離子重疊時半徑大的投影圈大。
4.常見晶胞沿體對角線的投影圖
【課堂練習1】判斷正誤
左圖氮化硼晶胞的沿體對角線投影圖為
（1）
( )
（2）
該晶胞沿z軸方向上的投影圖為
( )
×
×
【課堂練習2】
的晶胞結構如右圖所示，其中B代表 。該晶胞
沿體對角線方向的投影圖為__（填字母）。

【課堂練習3】磷化硼是一種耐磨涂料,它可用作金屬的表面保護層。磷化硼晶體晶胞如圖a所示。磷化硼晶胞沿著體對角線方向的投影如圖b,請將表示硼原子的圓圈涂黑。
答案：
或
【課堂練習4】分別用 、 表示H2P和K+,KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示,圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2P、K+在晶胞xz面、yz面上的位置:晶胞在x軸方向的投影圖為（ ）　　　　　(填字母)。
B
特別提醒
晶胞投影問題解題技巧
晶胞投影問題本質上是把三維空間晶胞結構中的微粒投影到二維平面上。解此類題的關鍵：
（1）要弄清是沿著什么方向進行投影。
（2）投影時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應。
（4）求微粒間距離時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中用于研究和描述晶胞結構的重要概念，晶胞的視圖側重于從外部不同方向觀察晶胞的整體結構，而晶胞的截面則著重于展示晶胞內部在某個平面上的具體情況，二者相輔相成，共同為我們深入研究晶體結構和性質提供了重要的手段。
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律，對于確定晶體的對稱性、晶系等特征非常重要。例如，在立方晶系中，沿三個晶軸方向觀察，晶胞呈現出規整的立方體形狀，原子在各個方向上的排列具有高度的對稱性。
（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現的原子間的連接方式和空間關系。有助于更全面地理解晶胞的三維結構，特別是對于一些具有復雜結構的晶胞，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，可以了解晶胞內部原子、離子或分子在某個平面上的分布情況，以及它們之間的距離、角度等幾何參數。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，對于研究晶體的表面性質、晶體生長過程中的晶面生長規律等具有重要意義。例如，在研究金屬晶體的表面催化反應時，平行于晶面的截面能夠幫助我們了解反應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部的結構，發現一些特殊的原子排列特征或結構缺陷。在材料科學中，研究晶胞的任意截面有助于分析材料內部的雜質分布、位錯等缺陷對材料性能的影響。
三維圖 (平行六面體) 二維圖 正視圖 沿體對角線切開的剖 面圖 沿體對角線投射所得的平面圖


知識總結：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 沿體對角線切開的剖面圖 沿體對角線投射所得的平面圖
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三維圖 (平行六 面體) 二維圖 正視圖 沿體對角線切開的剖面圖 沿體對角線投射所得的平面圖

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


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

特別提醒：　
(1)畫或判斷投影圖時,一定要注意x、y、z軸的方向。
(2)上面結構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上的球所代表的原子可能在頂點上,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。
(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際位置是一致的。
【課堂練習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位置的是______________(填序號)。
3
【課堂練習6】新型超導材料晶體的晶胞結構中鎂原子和鎳原子位于頂點和面心,它們構成兩種八面體空隙,一種由鎳原子構成,另一種由鎳原子和鎂原子一起構成,兩種八面體空隙的數量之比是1∶3,碳原子只填充在鎳原子構成的八面體空隙中,沿晶胞立方格子對角線取得的截圖如圖所示。
該新型超導材料的化學式為　　　　　 。
MgCNi3
【課堂練習7】Fe的一種晶體的結構如圖甲、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8】圖(a)是MgCu2的拉維斯結構,Mg以金剛石方式堆積,八面體空隙和半數的四面體空隙中,填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對角面取得的截圖。可見,Cu原子之間最短距離x=　　　　　pm,Mg原子之間最短距離y=　　　　　pm。設阿伏加德羅常數的值為NA,則MgCu2的
密度是　　　　 　(列出計算表達式)g·cm-3。
a
a

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