专题晶体的堆积模型
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堆积方式 晶胞类型 空间利 配位数 用率 简单立 方堆积 简单立方 52％ 68% 74% 74% 6 8 12 实例
Po Na、K、Fe Mg、Zn、Ti Cu、Ag、Au
体心立方 体心立方 密堆积 六方最 密堆积 六方
面心立方 面心立方 最密堆积
12
二、金属晶体中有关计算
1. 晶体密度的计算 简单立方堆积
金 属 晶 体 的 堆积模型
探究1: 什么是密堆积原理？
有限的原子、离子或分子尽量占取 较小的空间的堆积是密堆积.
原子、离子、分子的排布总是趋向于配位数 高，空间利用率大的紧密堆积结构方式，最 紧密的堆积往往是最稳定的结构。
探究2：晶体的类别、构成微粒、微粒 间的作用及形成晶体的原理
金属晶体——金属键
金属晶体的非密堆积模型分析
（1）、金属原子非密置层堆积1：
简单立方堆积：
配位数
非最紧密堆积， 空间利用率低
6
（2）、金属原子非密置层堆积2：
体心立方堆积
配位数
8
金属晶体的密堆积模型分析
A
1
6 5 4 2 3
B
C
A
面心立方 最密堆积
（Cu型）
A B C
配位数
12
B
1 6 5 4
2
3
A B
A
A
六方最 密堆积
（Mg型）
配位数
12
三维空间里密置层的 金属原子的堆积方式
（ 1） ABAB… 堆积方式
（ 2） ABCABC 堆积方式
【小结】
每个小球周围距离最近的小球数 简单立方堆积： 体心立方堆积： 六方紧密堆积： 6 8 12 12
A2 型
A3型 A1 型
面心立方紧密堆积：
堆积方式及性质小结
空间利用率 = 球体积 100% 晶胞体积
探究5:什么是晶胞?它和晶体有什么关系？ （1）晶体结构中最小的重复单元 （2）是从晶体结构中截取下来的大小、 形状完全相同的平行六面体 （3）将一个个晶胞上下左右前后并置 起来，就构成整个晶体结构
探究6:
1、二维堆积
等径圆球的密堆积模型
非密置层
密置层
135 2 或 或135 3 1 cos10928` sin 10928` 2
270
面心立方晶胞----A1型
体心立方晶胞----A2型
巩固练习
1.已知金属铜为面心立方晶体，如图所示，铜 的相对原子质量为63.54，密度为8.936g/cm3， 试求 （1）图中正方形边长 a， r （2）铜的金属半径 r
r
o
r r a
a
2.立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶 胞边长为540.0 pm，a位置S2-离子与b 位置Zn2+离子之间的距离为_____pm（ 列式表示）。
无方向性 饱和性
有方向性 和饱和性
离子晶体——离子键
分子晶体——范德华力
原子晶体——共价键
密堆 积原 理Biblioteka Baidu
混合型晶体——共价键和范德华力
探究3: 什么是配位数？ 一个原子或离子周围最邻近的 原子或离子的数目。
探究4: 什么是空间利用率？ 指构成晶体的原子、离子或 分子在整个晶体空间中所占有的 体积百分比。
Po Na、K、Fe Mg、Zn、Ti Cu、Ag、Au
体心立方 体心立方 密堆积 六方最 密堆积 六方
面心立方 面心立方 最密堆积
12
二、金属晶体中有关计算
1. 晶体密度的计算 简单立方堆积
金 属 晶 体 的 堆积模型
探究1: 什么是密堆积原理？
有限的原子、离子或分子尽量占取 较小的空间的堆积是密堆积.
原子、离子、分子的排布总是趋向于配位数 高，空间利用率大的紧密堆积结构方式，最 紧密的堆积往往是最稳定的结构。
探究2：晶体的类别、构成微粒、微粒 间的作用及形成晶体的原理
金属晶体——金属键
金属晶体的非密堆积模型分析
（1）、金属原子非密置层堆积1：
简单立方堆积：
配位数
非最紧密堆积， 空间利用率低
6
（2）、金属原子非密置层堆积2：
体心立方堆积
配位数
8
金属晶体的密堆积模型分析
A
1
6 5 4 2 3
B
C
A
面心立方 最密堆积
（Cu型）
A B C
配位数
12
B
1 6 5 4
2
3
A B
A
A
六方最 密堆积
（Mg型）
配位数
12
三维空间里密置层的 金属原子的堆积方式
（ 1） ABAB… 堆积方式
（ 2） ABCABC 堆积方式
【小结】
每个小球周围距离最近的小球数 简单立方堆积： 体心立方堆积： 六方紧密堆积： 6 8 12 12
A2 型
A3型 A1 型
面心立方紧密堆积：
堆积方式及性质小结
空间利用率 = 球体积 100% 晶胞体积
探究5:什么是晶胞?它和晶体有什么关系？ （1）晶体结构中最小的重复单元 （2）是从晶体结构中截取下来的大小、 形状完全相同的平行六面体 （3）将一个个晶胞上下左右前后并置 起来，就构成整个晶体结构
探究6:
1、二维堆积
等径圆球的密堆积模型
非密置层
密置层
135 2 或 或135 3 1 cos10928` sin 10928` 2
270
面心立方晶胞----A1型
体心立方晶胞----A2型
巩固练习
1.已知金属铜为面心立方晶体，如图所示，铜 的相对原子质量为63.54，密度为8.936g/cm3， 试求 （1）图中正方形边长 a， r （2）铜的金属半径 r
r
o
r r a
a
2.立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶 胞边长为540.0 pm，a位置S2-离子与b 位置Zn2+离子之间的距离为_____pm（ 列式表示）。
无方向性 饱和性
有方向性 和饱和性
离子晶体——离子键
分子晶体——范德华力
原子晶体——共价键
密堆 积原 理Biblioteka Baidu
混合型晶体——共价键和范德华力
探究3: 什么是配位数？ 一个原子或离子周围最邻近的 原子或离子的数目。
探究4: 什么是空间利用率？ 指构成晶体的原子、离子或 分子在整个晶体空间中所占有的 体积百分比。