资源简介

(共25张PPT)
　晶胞的视图与截面
晶胞投影专题突破
网
科
1.认识不同类型晶胞（简单立方，体心立方，面心立方等）的特征，并能准确识别其视图，截面及投影图像。
2.能初步根据投影图推导晶体的内部结构和排列规律，培养学生的空间思维与逻辑分析能力。
3.学会绘制常见晶胞的视图，截面及投影图，深化对晶胞结构的理解。
学习目标
观看视频：晶胞沿体对角线的投影图
金刚石
单晶硅
SiO2
碳化硅
锗
锡
结合视频，仔细观察下列晶胞及其沿体对角线的投影图，尝试从投影图上对晶胞再认识。
一、晶胞投影
1.投影指的是用一组光线将物体的形状投射到一个平面上，在该平面上得到的图像称为“投影”。
2.分类：投影可分为正投影和斜投影。正投影是指平行投射线垂直于投影面，平行投射线不垂直于投射面的称为斜投影。目前我们遇到的题目中所涉及的投影都是正投影。
3.常见晶胞沿 轴的投影图
【注意】离子重叠时半径大的投影圈大。
4.常见晶胞沿体对角线的投影图
【课堂练习1】判断正误
左图氮化硼晶胞的沿体对角线投影图为
（1）
( )
（2）
该晶胞沿z轴方向上的投影图为
( )
×
×
【课堂练习2】
的晶胞结构如右图所示，其中B代表 。该晶胞
沿体对角线方向的投影图为__（填字母）。

【课堂练习3】磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶体晶胞如图a所示。磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图b,请将表示硼原子的圆圈涂黑。
答案：
或
【课堂练习4】分别用 、 表示H2P和K+,KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示,图(b)、图(c)分别显示的是H2P、K+在晶胞xz面、yz面上的位置:晶胞在x轴方向的投影图为（ ）　　　　　(填字母)。
B
特别提醒
晶胞投影问题解题技巧
晶胞投影问题本质上是把三维空间晶胞结构中的微粒投影到二维平面上。解此类题的关键：
（1）要弄清是沿着什么方向进行投影。
（2）投影时是否存在不同层微粒的相互重叠。
（3）明确不同位置的投影和三维空间中的微粒如何一一对应。
（4）求微粒间距离时要注意投影在同一平面，微粒不一定在同一平面。
晶胞的视图和截面是晶体学中用于研究和描述晶胞结构的重要概念，晶胞的视图侧重于从外部不同方向观察晶胞的整体结构，而晶胞的截面则着重于展示晶胞内部在某个平面上的具体情况，二者相辅相成，共同为我们深入研究晶体结构和性质提供了重要的手段。
思考：何为晶胞的视图与截面，它们与晶胞投影有无联系？
二、晶胞的视图与截面
1.晶胞的视图：是从特定方向观察晶胞时的二维或三维投影，表示晶胞种原子或离子的空间排列方式。常见视图方向及作用：
（1）沿晶轴方向视图：比如沿 x、y、z 轴方向观察晶胞，能够直观地了解晶胞在这些方向上的原子分布规律，对于确定晶体的对称性、晶系等特征非常重要。例如，在立方晶系中，沿三个晶轴方向观察，晶胞呈现出规整的立方体形状，原子在各个方向上的排列具有高度的对称性。
（2）斜视图：从非晶轴的其他角度观察晶胞，可以看到一些在沿晶轴方向视图中不易发现的原子间的连接方式和空间关系。有助于更全面地理解晶胞的三维结构，特别是对于一些具有复杂结构的晶胞，斜视图能够提供更丰富的信息。
2.晶胞的截面：是指用一个平面去切割晶胞所得到的平面图形。通过分析晶胞的截面，可以了解晶胞内部原子、离子或分子在某个平面上的分布情况，以及它们之间的距离、角度等几何参数。常见截面类型及意义：
（1）平行于晶面的截面：这种截面可以展示晶胞在特定晶面上的原子排列图案，对于研究晶体的表面性质、晶体生长过程中的晶面生长规律等具有重要意义。例如，在研究金属晶体的表面催化反应时，平行于晶面的截面能够帮助我们了解反应物分子与晶体表面原子的相互作用方式。
（2）任意截面：通过选取不同的任意截面，可以从不同角度观察晶胞内部的结构，发现一些特殊的原子排列特征或结构缺陷。在材料科学中，研究晶胞的任意截面有助于分析材料内部的杂质分布、位错等缺陷对材料性能的影响。
三维图 (平行六面体) 二维图 正视图 沿体对角线切开的剖 面图 沿体对角线投射所得的平面图


知识总结：典型晶胞的视图与截面，投影图
三维图 (平行六 面体) 二维图 正视图 沿体对角线切开的剖面图 沿体对角线投射所得的平面图
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三维图 (平行六 面体) 二维图 正视图 沿体对角线切开的剖面图 沿体对角线投射所得的平面图

三维图 (平行六面体) 二维图 正视图 沿体对角线切开的剖面图 沿体对角线投射所得的平面图


三维图 (平行六 面体) 二维图 正视图 沿体对角线切开的剖面图 沿体对角线投射所得的平面图

特别提醒：　
(1)画或判断投影图时,一定要注意x、y、z轴的方向。
(2)上面结构模型中的原子也可以换为不同的原子,但在投影图中的位置不变。
(3)在俯视图或正视图顶点上的球所代表的原子可能在顶点上,也可能在棱上;在边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,也可能在体内。
(4)截面图(或切面图)中的球代表的原子在该面的位置与在晶胞中的实际位置是一致的。
【课堂练习5】立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示,图2是该晶胞的俯视投影图,则该图中表示硼原子相对位置的是______________(填序号)。
3
【课堂练习6】新型超导材料晶体的晶胞结构中镁原子和镍原子位于顶点和面心,它们构成两种八面体空隙,一种由镍原子构成,另一种由镍原子和镁原子一起构成,两种八面体空隙的数量之比是1∶3,碳原子只填充在镍原子构成的八面体空隙中,沿晶胞立方格子对角线取得的截图如图所示。
该新型超导材料的化学式为　　　　　 。
MgCNi3
【课堂练习7】Fe的一种晶体的结构如图甲、乙所示,若按甲中虚线方向切乙,得到的切面图正确的是( )。
A
【课堂练习8】图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x=　　　　　pm,Mg原子之间最短距离y=　　　　　pm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则MgCu2的
密度是　　　　 　(列出计算表达式)g·cm-3。
a
a

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