高中化学 常见晶胞模型
(完整版)常见晶胞模型
氯化钠晶体离子晶体（1）NaCI晶胞中每个Na+等距离且最近的Cl-（即Na+配位数）为6个(2)(3)NaCI晶胞中每个CI-等距离且最近的Na+（即CI-配位数）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Na+4个; 占有的CI-4个。
在该晶体中每个Na+周围与之最接近且距离相等的Na+ 与每个Na+等距离且最近的CI-所围成的空间几何构型为CsCI晶体（注意：右侧小立方体为CsCI晶胞；左侧为8个晶胞）（1）CsCI晶胞中每个Cs+等距离且最近的C「（即Cs+配位数）为8个CsCI晶胞中每个CI-等距离且最近的Cs+（即CI-配位数）为8个，这几个Cs+在空间构成的几何构型为正方体。
（2）在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有6个这几个Cs+在空间构成的几何构型为正八面体。
• Cs* OCI- （3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Cs+ 1个；占有的CI- 1个CaF2晶体（1））Ca2+立方最密堆积，F-填充在全部四面体空隙中。
（2）CaF2晶胞中每个Ca2+等距离且最近的F-（即Ca2+配位数）为8个CaF2晶胞中每个F-等距离且最近的Ca2+（即F-配位数）为4个（3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Ca2+4个；占有的F-8个。
ZnS晶体：（1）1个ZnS晶胞中，有4 个S2「，有4个Zn2+（2）Zn2+的配位数为4个, S2_的配位数为4个O£n?，•原子晶体（1） 金刚石晶体a 每个金刚石晶胞中含有 8个碳原子，最小的碳环为 6元环，并且不在同一平面（实际为椅 式结构），碳原子为sp 3杂化，每个C 以共价键跟相邻的_4_个 C 结合，形成正四面体。
键角109° 28'b 、 每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用c 、 12g 金刚石中有2mol 共价键，碳原子与共价键之比为 （2） Si 晶体由于Si 与碳同主族，晶体Si 的结构同金刚石的结构。
几种常见的晶体模型及晶胞的计算
几种常见的晶体结构模型和晶胞的计算
知识建构
晶体结构与性质
氨的转化与生成氨晶的体转结化构与与生性成质
知识建构
一、 密置层
一、金属晶体
二维空间 非密置层
密置层
配位数(直接相切) 4
6
堆积方式
简单立方堆积 体心立方密堆积
面心立方最密堆积
结构示意图
六方最密堆积
晶胞
配位数
6
8
每个晶胞完整
拥有微粒数
1
2
R与a的关系
2R=a
12
12
4
2
2R=a
氨晶的体转结化构与与生性成质 知识建构 一、金属晶体
堆积方式
简单立方堆积 体心立方密堆积(A2) 面心立方最密堆积(A1) 六方最密堆积(A3 )
结构示意图
晶胞
每个晶胞完整拥
1
2
有微粒数
R与a的关系
2R=a
空间利用率
4
2
2R=aHale Waihona Puke b知识建构NaCl型
CsCl型
ZnS型
CaF2型
晶胞
F-
Ca2+
配位数
每个晶胞完整 拥有微粒数
Na+:6 Cl-:6 Na+:4 Cl-:4
Cs+:8 Cl-:8 Cs+:1 Cl-:1
Zn2+:4 S2-:4 Zn2+:4 S2-:4
Ca2+:8 F-:4 Ca2+:4 F-:8
符合物质
BaF2、PbF2、CeO2等
思考：1.NaCl晶胞中，距离最近且相等的Cl-的数目是多少？ZnS中的S2-？CaF2中的Ca2+？ 12 思考：2. CsCl晶胞中，距离最近且相等的Cl-的数目是多少？Cs+？ CaF2中的F-？ 6
高三化学基础知识复习课时考点二五类常见晶体模型与晶胞计算
考点二五类常见晶体模型与晶胞计算(考点层次B→共研、理解、整合)1．典型晶体模型(1)原子晶体(金刚石和二氧化硅)①金刚石晶体中，每个C与另外4个C形成共价键，C—C键之间的夹角是109°28′，最小的环是六元环。
含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有2 mol。
②SiO2晶体中，每个Si原子与4个O成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是Si原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。
(2)分子晶体①干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。
②冰的结构模型中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O 的冰中，最多可形成2 mol“氢键”。
(3)离子晶体①NaCl型：在晶体中，每个Na＋同时吸引6个Cl－，每个Cl－同时吸引6个Na＋，配位数为6。
每个晶胞含4个Na＋和4个Cl－。
②CsCl型：在晶体中，每个Cl－吸引8个Cs＋，每个Cs＋吸引8个Cl－，配位数为8。
(4)石墨晶体石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C原子采取的杂化方式是sp2。
(5)常见金属晶体的原子堆积模型2.晶胞中微粒的计算方法——均摊法(1)原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1 n(3)图示：提醒：在使用均摊法计算晶胞中的微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒依次被6、3、4、2个晶胞所共有。
3．几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目A．NaCl(含4个Na＋，4个Cl－)B．干冰(含4个CO2)C ．CaF 2(含4个Ca 2＋，8个F －) D ．金刚石(含8个C) E ．体心立方(含2个原子) F ．面心立方(含4个原子) 4．有关晶胞各物理量的关系对于立方晶胞，可简化成下面的公式进行各物理量的计算：a 3×ρ×N A ＝n×M，a 表示晶胞的棱长，ρ表示密度，N A 表示阿伏加德罗常数的值，n 表示1 mol 晶胞中所含晶体的物质的量，M 表示摩尔质量，a 3×ρ×N A 表示1 mol 晶胞的质量。
高三化学课件常见的晶胞模型
（4）设金属原子的摩尔质量为M g/mol,
则晶胞密度ρ为
体心六方晶胞
g/cm3
/
n
m
ρ=
=
−7 3 =
−
(×10 )
(×10 7)3
Hale Waihona Puke 2×10213=
g/cm
3
二、金属晶体
3、面心立方最密堆积（A 1 型或铜型）
典型代表 Ca Al Cu Ag Au Pd Pt
(4)金属镁形成的晶体中，每个镁原子周围与其距离最近的原子有6个。(×)
三、分子晶体
1、干冰（CO 2 ）
2、冰（H 2 O）
3、碘晶体
（1）每个水分子最多与相邻的4个水分子，以氢键相连接
（2）含1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol“氢键”
碘晶体晶胞（长方体）
（3）1 mol液态水中氢键数小于2NA
四、离子晶体
1、氯化钠（型）
（1）每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－
（2）每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个
每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个
ClNa+
在氯化钠晶胞中，
与每个Na＋等距离且最近的几个Cl－所围成的空间几何构型为 正八面体
四、离子晶体
2、氯化铯（型）
则a=2r
简单六方晶胞
V球=
4
3
πr3 V晶胞=a3
空间利用率=V球/V晶胞×100%=52%
二、金属晶体
2、体心六方堆积（A 2 型或钾型）
典型代表 Li Na K Ba W Fe
（1）晶胞内含原子个数为 2
（2）配位数为 8
常见晶体模型及晶胞计算
常见晶体模型及晶胞计算晶体是由晶体胞重复堆积而成的，晶体胞是晶体的最小构造单元。
晶体的结构可以用晶胞参数表示，晶胞参数包括晶格常数、晶胞的角度、晶胞的体积等。
根据晶体的晶胞参数，可以推导出晶胞的几何形状和晶体的晶体类别。
根据晶体的晶胞形状，晶体可以分为立方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、单斜晶系和三斜晶系。
每个晶系又可以进一步分为各种晶体类别，如立方晶系下又有体心立方晶体和面心立方晶体等。
晶体模型描述了晶体的结构和排列方式。
常见的晶体模型有球模型、格点模型和球与棍模型。
1.球模型：球模型是一种简化的晶体表示方法，将晶体中的原子用球体表示，球的大小和颜色常用来表示原子的种类和其它信息。
2.格点模型：格点模型是用晶体胞中的原子位置来表示晶体结构的一种方法，晶体胞中的每个原子位置称为格点。
在格点模型中，晶体中的每个原子都用一个点来表示，这样形成了一个点阵，点阵反映了原子的排列方式。
常见的格点模型有立方格点模型、面心立方格点模型和体心立方格点模型。
3.球与棍模型：球与棍模型是一种结合了球模型和格点模型的晶体表示方法。
在球与棍模型中，每个原子用一个球来表示，不同原子之间用直线连接表示键的形成。
在进行晶胞计算时，需要确定晶体的晶胞参数。
晶胞参数可以通过实验测量得到，也可以通过计算方法获得。
晶胞计算主要包括以下几个步骤：1.实验测量：通过实验手段，如X射线衍射、电子衍射等，测量晶体的晶胞参数。
2.计算方法：根据晶体的晶胞参数和晶体的晶格类型，可以使用计算方法来预测和计算晶体的晶胞参数。
常见的计算方法有密度泛函理论（DFT）和分子力场（MM）等。
3.晶胞优化：通过晶胞优化算法，寻找晶体的最稳定结构。
晶胞优化算法可以通过改变晶胞参数、原子位置或局部结构等来寻找最低能量的晶体结构。
4.校正和验证：使用计算得到的晶胞参数进行校正和验证，与实验结果进行比较，确保计算结果的准确性和可靠性。
总之，晶体模型和晶胞计算是研究和描述晶体结构的重要工具。
各个金属的晶胞构型
各个金属的晶胞构型一、体心立方结构（bcc）：体心立方结构是一种常见的金属晶胞构型，其中金属原子位于立方体的顶点和正中心位置。
铁（Fe）和钨（W）是两个典型的体心立方结构金属。
体心立方结构具有高熔点、高硬度和良好的导电性能。
铁是一种重要的结构材料，广泛应用于建筑、机械制造等领域。
钨是一种重要的高温材料，可用于制造高温设备和电子元件。
二、面心立方结构（fcc）：面心立方结构是另一种常见的金属晶胞构型，其中金属原子位于立方体的顶点和面心位置。
铜（Cu）和铝（Al）是两个典型的面心立方结构金属。
面心立方结构具有良好的延展性和塑性，具有较高的导电性和导热性。
铜是一种重要的导电材料，广泛应用于电子、电气和通信领域。
铝是一种轻质金属，具有良好的耐腐蚀性和导热性，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
三、密堆积结构（hcp）：密堆积结构是一种金属晶胞构型，其中金属原子位于六边形最密堆积的位置。
钛（Ti）和锆（Zr）是两个典型的密堆积结构金属。
密堆积结构具有较高的强度和硬度，具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
钛是一种重要的结构材料，广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。
锆是一种重要的核工程材料，可用于核电站中的燃料元件和反应堆结构材料。
四、六方最密堆积结构（hexagonal close-packed, hcp）：六方最密堆积结构是一种特殊的金属晶胞构型，其中金属原子位于六边形最密堆积的位置。
钴（Co）和锌（Zn）是两个典型的六方最密堆积结构金属。
六方最密堆积结构具有较高的强度和硬度，具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
钴是一种重要的磁性材料，广泛应用于电子、电气和医疗领域。
锌是一种重要的防腐材料，广泛应用于建筑、冶金和化工行业。
金属的晶胞构型对金属的性质和用途有着重要影响。
不同金属的晶胞构型决定了金属的硬度、强度、导电性和耐热性等特性。
了解金属的晶胞构型有助于我们更好地理解金属的性质和应用，并为相关领域的研究和应用提供指导。
常见晶胞模型
常见晶胞模型氯化钠晶体（1）NaCl晶胞中每个Na+等距离且最近的Cl-（即Na+配位数）为6个NaCl晶胞中每个Cl-等距离且最近的Na+（即Cl-配位数）为6个（2）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Na+4_个；占有的Cl-4个。
（3）在该晶体中每个Na+周围与之最接近且距离相等的Na+共有12个；与每个Na+等距离且最近的Cl-所围成的空间几何构型为正八面体CsCl晶体（注意：右侧小立方体为CsCl晶胞；左侧为8个晶胞）（1）CsCl晶胞中每个Cs+等距离且最近的Cl-（即Cs+配位数）为8个CsCl晶胞中每个Cl-等距离且最近的Cs+（即Cl-配位数）为8个，这几个Cs+在空间构成的几何构型为正方体。
（2）在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有6个这几个Cs+在空间构成的几何构型为正八面体。
（3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Cs+ 1个；占有的Cl- 1个。
CaF2晶体（1））Ca2+立方最密堆积，F-填充在全部四面体空隙中。
（2）CaF2晶胞中每个Ca2+等距离且最近的F-（即Ca2+配位数）为8个CaF2晶胞中每个F-等距离且最近的Ca2+（即F-配位数）为4个（3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Ca2+4个；占有的F-8个。
ZnS晶体：（1）1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋。
（2）Zn2＋的配位数为4个，S2－的配位数为 4个。
金刚石 金刚石晶胞 金刚石晶胞分位置注释（1）金刚石晶体a 、每个金刚石晶胞中含有8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平面（实际为椅式结构），碳原子为sp 3杂化，每个C 以共价键跟相邻的_4_个C 结合，形成正四面体。
键角109°28’b 、每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用c 、12g 金刚石中有2mol 共价键，碳原子与共价键之比为 1:2 （2）Si 晶体由于Si 与碳同主族，晶体Si 的结构同金刚石的结构。
高中化学常见晶胞类型
高中化学常见晶胞类型
1. 立方晶胞：具有三个相等的边长和90度的角度，分为简单立方晶胞、面心立方晶胞和体心立方晶胞。
2. 正交晶胞：具有三个不相等的边长和90度的角度，分为基本正交晶胞和体心正交晶胞。
3. 单斜晶胞：具有两个相等的边长和90度的角度，一个不等的边长和不等的角度，分为基本单斜晶胞和简单单斜晶胞。
4. 正交二斜晶胞：具有三个不相等的边长和不等的角度，分为基本正交二斜晶胞和简单正交二斜晶胞。
5. 六方晶胞：具有三个相等的边长和120度的角度，一共有四种晶胞形式。
6. 四方晶胞：具有两个相等的边长和90度的角度，一个不等的边长和不等的角度，常见的晶胞形式有两种。
7. 三斜晶胞：具有三个不相等的边长和不等的角度，其中一种形式被称为"菱房晶胞"。
(完整版)常见晶胞模型
氯化钠晶体（1）NaCl晶胞中每个Na+等距离且最近的Cl-（即Na+配位数）为6个NaCl晶胞中每个Cl-等距离且最近的Na+（即Cl-配位数）为6个（2）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Na+4_个；占有的Cl-4个。
（3）在该晶体中每个Na+周围与之最接近且距离相等的Na+共有12个；与每个Na+等距离且最近的Cl-所围成的空间几何构型为正八面体CsCl晶体（注意：右侧小立方体为CsCl晶胞；左侧为8个晶胞）（1）CsCl晶胞中每个Cs+等距离且最近的Cl-（即Cs+配位数）为8个CsCl晶胞中每个Cl-等距离且最近的Cs+（即Cl-配位数）为8个，这几个Cs+在空间构成的几何构型为正方体。
（2）在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有6个这几个Cs+在空间构成的几何构型为正八面体。
（3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Cs+ 1个；占有的Cl- 1个。
CaF2晶体（1））Ca2+立方最密堆积，F-填充在全部四面体空隙中。
（2）CaF2晶胞中每个Ca2+等距离且最近的F-（即Ca2+配位数）为8个CaF2晶胞中每个F-等距离且最近的Ca2+（即F-配位数）为4个（3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Ca2+4个；占有的F-8个。
ZnS晶体：（1）1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋。
（2）Zn2＋的配位数为4个，S2－的配位数为 4个。
Si O金刚石 金刚石晶胞 金刚石晶胞分位置注释（1）金刚石晶体a 、每个金刚石晶胞中含有8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平面（实际为椅 式结构），碳原子为sp 3杂化，每个C 以共价键跟相邻的_4_个C 结合，形成正四面体。
键角109°28’b 、每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用c 、12g 金刚石中有2mol 共价键，碳原子与共价键之比为 1:2 （2）Si 晶体由于Si 与碳同主族，晶体Si 的结构同金刚石的结构。
几种常见的晶体模型ppt课件
空间利用率74%
又称为A2型或钾型，典型代表 Na、K、Fe，配位数为 8，空
间利用率68%
又称为A3型或镁型，典型代表 Mg、Zn、Ti，配位数为 12，
空间利用率74% 20
14
Ⅲ.六方最密堆积
第一种： 将第三层球对准第一层的球A Nhomakorabea12
B
6
3
54
A
B
于是每两层形成一个周期，
A
即 AB AB 堆积方式，形成
六方堆积。
配位数 12 ( 同层 6，上下层各 3 ) 15
16
Ⅳ:面心立方最密堆积
第三层的另一种排列方 式，是将球对准第一层的 2 ，4，6 位，不同于 AB 两 层的位置，这是 C 层。
8
三维空间堆积方式
Ⅰ. 简单立方堆积
9
10
Ⅱ. 体心立方堆积
11
12
密置层的堆积方式 第一层 ：
13
第二层 ：对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )
12
6
3
54
12
6
3
54
，
AB
关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两 种最紧密的堆积方式。
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
17
第四层再排 A，于是形成
ABC ABC 三层一个周期。
A
这种堆积方式可划分出面心
立方晶胞。
C
B
12
高中化学 常见晶胞模型
离子晶体氯化钠晶体（1）NaCl 晶胞每个Na +等距离且最近的Cl -（即Na +配位数）为6个 NaCl 晶胞每个Cl -等距离且最近的Na +（即Cl -配位数）为6个 （2）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Na +4_个；占有的Cl -4个。
（3）在该晶体中每个Na + 周围与之最接近且距离相等的Na +共有12个；与每个Na +等距离且最近的Cl -所围成的空间几何构型为 正八面体CsCl 晶体（注意：右侧小立方体为CsCl 晶胞；左侧为8个晶胞） （1） CsCl 晶胞中每个Cs +等距离且最近的Cl -（即Cs +配位数） 为8个CsCl 晶胞中每个Cl -等距离且最近的Cs +（即Cl -配位数） 为8个 ，这几个Cs +在空间构成的几何构型为正方体 。
（2）在每个Cs +周围与它最近的且距离相等的Cs +有6个 这几个Cs +在空间构成的几何构型为正八面体 。
（3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Cs + 1个；占有的Cl - 1个。
CaF 2晶体（1）） Ca 2+立方最密堆积，F -填充在全部 四面体空隙中。
（2）CaF 2晶胞中每个Ca 2+等距离且最近的F -（即Ca 2+配位数）为8个CaF 2晶胞中每个F -等距离且最近的Ca 2+（即F -配位数）为4个 （3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Ca 2+4个；占有的F -8个。
ZnS 晶体：（1）1个ZnS 晶胞中，有4个S 2－，有4个Zn 2＋。
（2）Zn 2＋的配位数为4个，S 2－的配位数为 4个。
原子晶体金刚石 金刚石晶胞 金刚石晶胞（1）金刚石晶体a 、每个金刚石晶胞中含有8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平面（实际为椅式结构），碳原子为sp 3杂化，每个C 以共价键跟相邻的_4_个C 结合，形成正四面体。
键角109°28’b 、每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用c 、12g 金刚石中有2mol 共价键，碳原子与共价键之比为 1:2Si O（2）Si 晶体由于Si 与碳同主族，晶体Si 的结构同金刚石的结构。
高中化学常见晶体模型及晶胞计算
小结：高考常见题型 （一） 晶胞中微粒个数的计算， 求化学式
（二） 确定配位数
（三） 晶体的密度及微粒间距离 的计算
练习
－的距离为 a cm，该晶体密度为
（1）设NaCl晶胞的边长为acm，则
示晶为胞中Na+和Cl-的最近距离（( 即小)立
方体的边长）为 a/2 cm，则晶胞中 同种离子的最近距离为 a/2 cm。
思考：NaCl、CsCl同属AB型离子晶体， NaCl晶体中 Na+的配位数与CsCl晶体中Cs+的配位数是否相等？
CaF2的晶体结构
（1）每个Ca2+周围等距且 紧邻的F-有 8 个， Ca2+配 位数为 8 。
（2）每个F-周围等距且紧 邻的Ca2+有 4 个， F-配位 数为 4 。
FCa2+
金属晶体的四种堆积模型对比
堆积模型
采纳这种堆积 的典型代表
空间利用率
配位数
简单立方
Po（钋）
52%
6
体心立方 （钾型）
K、Na、Fe
68%
8
六方最密 （镁型）
Mg、Zn、Ti
74%
12
面心立方最密 （铜型）
Cu, Ag, Au
74%
12
晶胞
原子晶体
金刚石
该晶胞实际分摊到的碳原子数为 (4 + 6 ×1/2 + 8 ×1/8) = 8个。
（3）每个晶胞中含 4 个Ca2＋、含 8 个F－, Ca2＋和 F－的个数比是 1︰2 。
3、金属晶体:
①简单立方堆积 唯一金属——钋 简单立方堆积的配位数 =6
每个晶胞含 1 个原子
球半径为r 正方体边长为a r=a/2
几种常见的晶体模型
探索世界上几种常见的晶体模型，了解它们的基本结构以及在自然界和工业 中的应用。
晶体的基本结构
晶体是由原子、离子或分子有序排列而成的固体，拥有规则的几何形状和结构。它们具有高度的对称性和透明 度。
点阵模型
点阵模型是描述晶体结构的一种方式，通过将原子或离子视为均匀分布的点 来表示晶体的结构。它用于解释周期性结构和晶体缺陷。
NaCl型晶体
NaCl型晶体是一种典型的离子晶体结构，由正负离子按照体心立方排列而成。它具有高熔点、脆性和良好的 电导性。
锌伯氏体晶体
锌伯氏体晶体是由锌原子构成的金属晶体，具有紧密堆积的结构方晶体
面心立方晶体是一种常见的金属晶体结构，原子位于正八面体的每个面心上。 它具有高熔点和良好的可塑性。
立方氧化物型晶体
立方氧化物型晶体是一类由氧化物组成的晶体，通常具有高硬度、抗磨损和 高熔点。它们在电子、陶瓷和光学领域得到广泛应用。
金红石型晶体
金红石型晶体是一种复杂的氧化物晶体，具有六方最密堆积结构。它们在宝石和电子器件中常被用作材料。
花岗岩型晶体
花岗岩型晶体是一种以石英、长石和云母等矿物组成的岩石。它们在建筑和装饰领域得到广泛应用，具有多样 的颜色和纹理。
高中化学晶胞类型与堆积方式
高中化学晶胞类型与堆积方式
晶胞类型与堆积方式是描述晶体结构的重要参数。
晶胞是指最小重复单元，在晶体中完整重复出现的一组原子、离子或分子所构成的几何单元。
堆积方式是指晶体中晶胞的堆积方式，分为紧密堆积和面心堆积。
晶胞类型：
1. 简单立方晶胞
2. 体心立方晶胞
3. 面心立方晶胞
4. 六方晶系晶胞
堆积方式：
1. 紧密堆积
2. 面心堆积
其中，紧密堆积是指晶体中离子或原子排列较为紧密的一种结构，分为ABAB
型和ABCABC型两种。
在ABAB型紧密堆积结构中，两种不同大小的离子或原子交替堆积，因此也称为交替堆积。
ABCABC型紧密堆积结构中，三种不同大小的离子或原子轮流堆积，也称为轮流堆积。
而面心堆积是指晶体中近邻原子间距离最小的一种结构，它是在紧密堆积的基础上将每个原子的四面体空间充满了。
因此，在面心堆积中每个晶胞有四个面处于最密堆积状态。
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离子晶体
氯化钠晶体
（1）NaCl 晶胞每个Na +
等距离且最近的Cl -（即Na +
配位数）为6个 NaCl 晶胞每个Cl -等距离且最近的Na +（即Cl -配位数）为6个 （2）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Na +
4_个；
占有的Cl -4个。
（3）在该晶体中每个Na + 周围与之最接近且距离相等的Na +
共有12个；
与每个Na +等距离且最近的Cl -所围成的空间几何构型为 正八面体
CsCl 晶体（注意：右侧小立方体为CsCl 晶胞；左侧为8个晶胞） （1） CsCl 晶胞中每个Cs +等距离且最近的Cl -（即Cs +配位数） 为8个
CsCl 晶胞中每个Cl -等距离且最近的Cs +
（即Cl -配位数） 为8个 ，这几个Cs +
在空间构成的几何构型为正方体 。
（2）在每个Cs +周围与它最近的且距离相等的Cs +有6个 这几个Cs +在空间构成的几何构型为正八面体 。
（3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Cs + 1个；占有的Cl - 1个。
CaF 2晶体
（1）） Ca 2+立方最密堆积，F -填充在全部 四面体空隙中。
（2）CaF 2晶胞中每个Ca 2+等距离且最近的F -（即Ca 2+配位数）
为8个
CaF 2晶胞中每个F -等距离且最近的Ca 2+（即F -配位数）为4个 （3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Ca 2+4个；
占有的F -8个。
ZnS 晶体：
（1）1个ZnS 晶胞中，有4个S 2－，有4个Zn 2＋。
（2）Zn 2＋的配位数为4个，S 2－的配位数为 4个。
原子晶体
金刚石 金刚石晶胞 金刚石晶胞
（1）金刚石晶体
a 、每个金刚石晶胞中含有8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平
面（实际为椅式结构），碳原子为sp 3杂化，每个C 以共价键跟相邻的_4_个C 结合，形成正四面体。
键角109°28’
b 、每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用
c 、12g 金刚石中有2mol 共价键，碳原子与共价键之比为 1:2
Si O
（2）Si 晶体
由于Si 与碳同主族，晶体Si 的结构同金刚石的结构。
将金刚石晶胞中的C 原子全部换成Si 原子，健长稍长些便可得到晶体硅的晶胞。
（3）某些非金属化合物【SiO 2、SiC （金刚砂）、BN （氮化硼）、Si 3N 4等】
例如SiC 将金刚石晶胞中的一个C 原子周围与之连接的4个C 原子全部换成
Si 原子，
键长稍长些便可得到SiC 的晶胞。
（其中晶胞的8个顶点和6个面心为Si 原子，4个互
不相邻的立方体体心的为C 原子，反之亦可）
a 、每个SiC 晶胞中含有 4 个硅原子，含有 4 个碳原子
b 、1mol SiC 晶体中有4 mol Si —C 共价键
（4）SiO 2 晶体：在晶体硅的晶胞中，在每2个Si 之间插入1个
O 原子，便可得到SiO 2晶胞。
a 、每个硅原子都采取sp 3杂化，与它周围的4个氧原子所形成
的空间
结构为__正四面体_型，SiO 2晶体中最小的环为 12 元环 b 、每个Si 原子被 12 个十二元环共用，每个O 原子被 6 个 十二元环共用
c 、每个SiO 2晶胞中含有 8 个Si 原子，含有 16 个O 原子
d 、1mol Si O 2晶体中有 4 mol 共价键
（5）晶体硼
已知晶体硼的基本结构单元是由B 原子构成的正二十面体，其中有20个等边三
角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个B 原子。
通过观察图形及推算，
可知此结构单元是由__12_个B 原子构成，其中B —B 键间的夹角是__60°__。
假设将晶体硼结构单元中每个顶角均削去，余下部分的结构与C 60相同， 则C 60由_12_个正五边形和_20个正六边形构成。
分子晶体
1、CO 2晶体
以CO 2为例：如右图为干冰晶体的晶胞，立方体的 面心 和 顶点 各 有一个CO 2分子，因此，每个晶胞中有 4 个CO 2分子。
在干冰晶体中，每个CO 2分子距离最接近且相等的CO 2分子有 12 个。
象这种在分子晶体中作用力只是范德华力，以一个分子为中心，其周围通常可以有12个紧邻的分子的特征称为 分子密堆积 。
（若将CO 2分子换成O 2、I 2或C 60等分子，干冰的晶体结构就变成了O 2、I 2或C 60的晶体结构。
）
C 60晶胞 I 2单质
2、水分子：冰中１个水分子与周围４个水分子形成氢键，
所以1 mol 水拥有的氢键数目为2N A
3、白磷晶体：分子式为P 4， 124g 白磷形成的P---P 键数目是6 N A
金属晶体
）面心立方最密堆积
堆积模型简单立方体心立方堆积六方最密堆积（A
3
）
（A
1
典型代表Po Na K Fe Mg Zn Ti Cu Ag Au
空间利用率52% 68% 74% 74%
配位数 6 8 12 12
晶胞
C12K C8K 混合型晶体
1、石墨晶体
①石墨晶体是层状结构，层与层之间是以范德华力结合，同一层内
C原子与C原子以共价键结合成平面网状，每一层碳原子排列
成六边形，则碳原子采用 sp2杂化。
未成对电子形成大π 键。
②石墨晶体中C原子数与C－C键数之比是2:3 。
其中每个正六边形
占有的 C原子数平均为 2 个。
2、石墨的层状结构如下图2所示，图中7个六元环实际占有的碳原子数是 14 ，若该层状结构
可由很多个平行四边形无隙并置得到，每个平行四边形实际占有2个碳原子，请在图中画出一个这
样的平行四边形。
3、石墨能与熔融金属钾作用，形成蓝色的C24K、灰色的C48K、C60K等。
有一种青铜色的C x K中K原
子（用o表示）的分布如图3所示，则x= 8 ；另有一种石墨化合物C32K，其中K原子的分布也类
似图的正六边形，该正六边形的边长是上右图中正六边形边长的 2 倍。