密堆积与中学化学中的晶体结构
晶体密堆积PPT课件
系统稳定
系统不稳定 会出现什么？
系统稳定
但当红球半径过大时 会出现什么？
据此，可计算不同配位数时的临界半径比
29
以NaCl为例，计算配位数6时的临界半径比
2 (r-
A
+r+)
在直角三角形ABC中
B
2r-
C
2(2r )2 [2(r r )]2
r 2 1 0.414 r
12
6
3
54
12
6
3
54
A
B
C
12
面心立方最紧密堆积
A
C B A C B A
ABCABC……, 即每三层重复一次
13
面心立方最紧密堆积
12
6
3
54
14
面心立方最紧密堆积
面心立方晶胞 ——面心立方最紧密堆积
C B A
密排面
15
六方最紧密堆积
12
6
3
54
ABAB……的层序堆积
16
六方最紧密堆积
问题：究竟多大半径的离子可填充四面体空隙
或八面体空隙？
26
3.配位数（coordination number ） 与配位多面体
配位数：一个原子（或离子）周围同种原子 （或异号离子）的数目称为原子（或离子）的配位 数，用CN来表示。
27
晶体结构中正、负离子的配位数的大小由结构中正、 负离子半径的比值来决定，根据几何关系可以计算出正 离子配位数与正、负离子半径比之间的关系，其值列于 表1-3。因此，如果知道了晶体结构是由何种离子构成的， 则从r＋/r－比值就可以确定正离子的配位数及其配位多面 体的结构。
晶体密堆积原理
A
面心立方最密堆积（A1）分解图
A1 型最密堆积图片
将密堆积层的相对位置按照ABCABC……方式作 最密堆积，重复的周期为3层。这种堆积可划出 面心立方晶胞。
A3型最密堆积图片
将密堆积层的相对位置按照ABABAB…方式作 最密堆积，这时重复的周期为两层。
A1、A3型堆积小结
同一层中球间有三角形空隙，平均每个球摊列2个空隙。 第二层一个密堆积层中的突出部分正好处于第一层的空 隙即凹陷处，第二层的密堆积方式也只有一种，但这两
3
A2型密堆积图片
3. 金刚石型堆积（A4）
配位数为4，空间利用率为
34.01%，不是密堆积。这
种堆积方式的存在因为原
子间存在着有方向性的共
价键力。如Si、Ge、Sn等。
边长为a的单位晶胞含半径
r
3 8
a
的球8个。
堆积方式
4. 堆积方式及性质小结
点阵形式 空间利用率 配位数 Z 球半径
面心立方 最密堆积(A1) 面心立方
金属晶体
ABABAB…, 配位数：12. 例： Mg and Zn
立方密堆积，面心
ABCABC…, 配为数 ： 12， 例: Al, Cu, Ag, Au
金 (gold, Au)
体心立方 e.g., Fe, Na, K, U
简单立方（钋，Po）
简单立方堆积
密度与金属固体的结构
(a) 简单立方：d = m/a3 = (M/NA)/(2r)3 = M/(8NAr3) (b) 体心立方： d = m/a3 = (2M/NA)/(4r/31/2)3 = 33/2M/(32NAr3) (c) 面心立方： d = m/a3 = (4M/NA)/(81/2r)3 = 4M/(83/2NAr3)
化学竞赛专题辅导资料——晶体结构
郴州市二中高一化奥班辅导资料——晶体结构（2008-05-28）【涉及概念和内容】根据《化学课程标准》和中学化学教材以及《物质结构与性质》选修教材，晶体结构涉及的内容包括：（1）基本概念：周期性有序排列、晶胞及晶胞类型、晶胞中粒子数的计算、配位数、空隙、堆积方式、晶格能、并置碓砌；（2）堆积方式：面心立方、六方、体心立方和简单立方堆积；（3）晶体种类和性质：金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体，自范性、各向异性、金属晶体的导电导热和延展性、X－射线衍射。
这些内容看似零碎，实际上它们有着密切的内在联系，了解和建立它们的关系，对于晶体结构的教与学，深刻理解晶体结构和性质，掌握核心、突出重点都是很重要的。
它们的联系可以用下面的结构表示，其中堆积类型是联系晶体基本概念、基本结构与不同晶体类型的结构和性质的桥梁。
面心立方最密堆积（A1）最密堆积六方最密堆积（A3）体心立方密堆积（A2）简单立方堆积金刚石型堆积(四面体堆积)（A4）一、晶体的结构1、晶体的概念晶体是质点（原子、分子、离子）在空间有规律周期性地重复排列，是具有规则的多面体固体物质。
2自范性：在一定条件下晶体能自动地呈现具有一定对称性的多面体的外形（晶体的形貌）。
非晶体不能呈现多面体的外形。
晶态石英的谱图非晶态石英的谱图3、晶体的点阵结构概念：在晶体内部原子或分子周期性地排列的每个重复单位的相同位置上定一个点，这些点按一定周期性规律排列在空间，这些点构成一个点阵。
点阵是一组无限的点，连结其中任意两点可得一矢量，将各个点阵按此矢量平移能使它复原。
点阵中每个点都具有完全相同的周围环境。
晶体结构= 点阵+ 结构基元结构基元：在晶体的点阵结构中每个点阵所代表的具体内容，包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构。
（1）直线点阵（2）平面点阵（3）晶胞（晶胞是人为划定的，为平行六面体）空间点阵必可选择3个不相平行的连结相邻两个点阵点的单位矢量a，b，c，它们将点阵划分成并置的平行六面体单位，称为点阵单位。
六方最密堆积和晶胞的关系-概述说明以及解释
六方最密堆积和晶胞的关系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述六方最密堆积和晶胞是固体结构中两个重要的概念。
六方最密堆积是一种最紧密的原子排列方式，具有独特的结构特点和物理性质。
晶胞则是晶体中基本的结构单元，描述了晶体的周期性排列方式。
本文旨在探讨六方最密堆积和晶胞之间的关系，分析它们在固体结构中的相互作用和影响。
通过深入研究这一关系，可以更好地理解晶体的结构和性质，为材料科学领域的研究和应用提供理论支持和指导。
1.2 文章结构本文主要分为三个部分：引言、正文和结论。
在引言部分中，将会对六方最密堆积和晶胞的基本概念进行简要介绍，然后阐明本文的目的和结构。
在正文部分，将详细探讨六方最密堆积的定义和特点，晶胞的概念及其重要性，以及六方最密堆积和晶胞之间的关系。
最后，在结论部分将总结六方最密堆积和晶胞之间的关系，讨论其在材料科学中的应用，并展望未来的研究方向。
整个文章将会逐步展开，从基础概念到具体关系，向读者呈现一个完整的研究框架。
1.3 目的本文旨在探讨六方最密堆积和晶胞之间的关系，通过对六方最密堆积和晶胞的定义、特点以及重要性进行分析和比较，揭示它们之间的联系和相互作用。
我们希望通过本文的研究，能够深入理解六方最密堆积和晶胞在材料科学领域中的重要性和应用价值，为材料科学研究提供新的思路和方法。
此外，我们也希望能够为未来关于六方最密堆积和晶胞的研究提供一定的参考和借鉴，推动相关领域的发展和进步。
2.正文2.1 六方最密堆积的定义和特点六方最密堆积是一种密排结构，也称为紧密填充结构或堆积结构。
在这种结构中，原子或离子按照特定的规律排列，以使得它们之间的间隙最小化，从而实现最大的密度。
在六方最密堆积中，每个原子或离子的周围都被临近原子或离子所包围，形成了紧密的结构。
六方最密堆积有以下几个特点：1. 紧密堆积：六方最密堆积是一种最紧密的堆积结构，原子或离子之间的间隙非常小，使得整个结构具有高度的紧凑性。
2. 六方对称性：六方最密堆积具有六方对称性，即在堆积方向上，原子或离子被排列成六边形的堆积序列，这种对称性对于晶体的稳定性和性质具有重要意义。
第二章晶体结构(紧密堆积2)
0.123+0.172=0.295 0.277 0.018 0.715 NaCl NaCl 6
极化包括：主极化和被极化 在离子晶体中，一般阴离子半径较大，易于变形 而被极化，而主极化能力较低。阳离子半径相对较小， 当电价较高时其主极化作用大，而被极化程度较低。
五、鲍林规则
（1）在正离子的周围形成一负离子配位多面体， 正离子、负离子间的距离取决于半径之和，而配 位数取决于半径比。
正离子多面体之间倾向于不公用几何元素。
（5）晶体中，本质不同的结构组元的种类，倾向于 为数最少。(节省规则）
在一晶体结构中，晶体化学性质相似的不同离子，将尽 可能采取相同的配位方式。
总结：
鲍林规则由离子晶体结构中归纳出来的，符合于大多数离
子晶体结构。对理想晶体结构有用。但它不完全适用于过
渡金属化合物的离子晶体，更不适用非离子晶体，对于这 些晶体的结构，还需用晶体场和配位场理论说明。
1.6 晶体场理论和配位场理论
一、晶体场理论基础
所谓晶体场就是指晶格中由阳离子周围的配位体—与阳离 子成配位关系的阴离子或负离子指向中心阳离子的偶极分 子——所构成的一个静电场。
图1－五个d轨道的空间分布
二、d轨道的晶体场分裂
图1－正八面体络合的d轨道
t=4/9 o
四面体和八面体配位中过渡金属离子d轨道的相对
3+
影响因素：
1.正、负离子半径比 2.温度 3.压力 4.离子极化
四、 离子极化
在离子晶体中，通常把离子视作刚性的小球，这是 一种近似处理，这种近似仅在典型的离子晶体中误差较
小。实际上，在离子紧密堆积时，带电荷的离子所产生
的电场，必然要对另一个离子的电子云产生吸引或排斥 作用，使之发生变形，这种现象称为极化。
晶体结构基本规则
执业医师资格资格考试口腔执业医师第一阶段冲刺测试卷（附答案）一、单项选择题（共130题，每题1分）。
1、人体活动最重要的直接供能物质是A、葡萄糖B、脂肪酸C、ATPD、磷酸肌酸E、GTP【参考答案】：C2、在下列寡肽和多肽中，除哪种外均是生物活性肽A、催产素B、加压素C、肾上腺皮质激素D、促甲状腺素释放激素E、胰高血糖素【参考答案】：E3、最应具备公正廉洁医德素质的是A、医院后勤保障人员B、医疗资源的管理和分配者C、妇产科医师D、内科医师E、临床护士4、在科室预防交叉感染的讨论会上，大家查找工作中的问题，小马提出了洗手消毒液的问题，张主任正确的回答是应该用A、80％酒精B、1％洗必泰C、0．5％洗必泰D、0．1％过氧乙酸E、1％碘伏【参考答案】：C5、全口义齿固位主要是靠A、附着力B、粘着力C、凝聚力D、舌及颊肌压力E、吸附力【参考答案】：E6、慢性增殖型念珠菌病的临床特征为A、口腔粘膜可见边界清楚的红斑，舌乳头萎缩伴口角粘膜糜烂、皲裂B、口腔粘膜出现白色丘疹、网纹，基底粘膜充血C、舌背中央后部粘膜出现菱形的丝状乳头萎缩区D、口腔粘膜上出现白色凝乳状斑点或斑膜，无明显自觉症状E、口角内侧粘膜表面出现致密白色斑块，表面粗糙，伴双侧口角发红及皲裂形成7、《献血法》规定，国家提倡健康公民自愿献血的年龄要求是A、18周岁至60周岁B、20周岁至60周岁C、20周岁至55周岁D、18周岁至55周岁E、18周岁至50周岁【参考答案】：D8、缺铁性贫血的改变顺序是A、低血清铁-骨髓贮存铁减少-贫血B、低血清铁-贫血-骨髓贮存铁减少C、骨髓贮存铁减少-贫血-低血清铁D、贫血-骨髓贮存铁减少-低血清铁E、骨髓贮存铁减少-低血清铁-贫血【参考答案】：E9、一个tRNA反密码子为5′-IGC-3′，它可以识别的密码A、5′-GCA-3′B、5′-GCG-3′C、5′-CCG-3′D、5′-ACG-3′E、5′-UCG-3′【参考答案】：A10、以下对合理营养的基本要求，不正确的是A、食物应对人体无毒害B、应有合适的膳食制度和良好的进食环境C、食物不应有微生物污染及腐败变质D、摄取的食品应供给足量的营养素和热能E、爆炒、油炸能使食品具有良好的色香味，所以是良好的烹调食物的方法【参考答案】：E11、细菌与所致疾病组合错误的是A、铜绿假单胞菌-烧伤感染B、幽门螺杆菌一慢性胃炎C、军团菌一军团菌病D、百日咳鲍特菌一百日咳E、流感嗜血杆菌一流感【参考答案】：E12、预防医学研究的主要内容是A、人群的健康状况B、环境因素的生物学效应C、人群中疾病发生发展的规律和影响健康的各种因素D、人类疾病的预防措施E、改善生活、生产环境，增进人群健康【参考答案】：C13、地卡因的特点是A、主要用于浸润麻醉B、主要用于阻滞麻醉C、毒性比普鲁卡因小D、麻醉作用较普鲁卡因弱E、主要用于皮肤和粘膜的表面麻醉【参考答案】：E14、雷尼替丁对下列哪一种疾病疗效最好A、胃溃疡B、十二指肠溃疡C、慢性胃炎D、过敏性肠炎E、佐-埃综合征【参考答案】：B15、关于环境污染对人体健康危害的特点，哪项是错误的A、多因素相互作用复杂性B、受害人群广泛性C、作用多样性D、低剂量长期性E、急性中毒最为常见【参考答案】：E16、不属病毒感染类型的是A、慢性病毒感染B、慢发病毒感染C、潜伏性感染D、败血症E、隐性感染【参考答案】：D17、患者，男性，38岁，要求拔除左下水平低位埋伏阻生智齿，此时不正确的处理是A、舌侧翻瓣B、行下齿槽神经麻醉C、X线牙片检查D、术后仔细清理牙槽窝E、术后口服抗生素【参考答案】：A18、全冠永久粘固后松动、脱落，其主要原因．除了A、预备体轴壁聚合角过大B、咬合侧向力过大C、修复体不密合D、牙周病E、粘固失败【参考答案】：D19、病人权利应除外A、基本医疗权B、自我决定权C、知情同意权D、要求保密权E、保管病志权【参考答案】：E20、在给社区口腔保健人员讲课时，吴教授特别强调了残疾人口腔健康的主要问题是A、龋齿和牙周疾病B、牙齿逐步丧失C、牙结石与牙龈萎缩D、牙列不齐E、口腔粘膜疾病【参考答案】：A21、龈沟液的主要成分来自A、血液B、组织液C、血清D、唾液E、以上都是【参考答案】：C22、为了保证研究结果能够回答研究目的中提出的问题，使用的人、财、物、时间较少，结果可靠，应该做好的首要工作是A、资料搜集B、科研设计C、资料整理D、资料分析E、结果的表达【参考答案】：B23、关于舌淋巴引流特点，叙述正确的是A、舌的淋巴引流丰富，最先汇人颈深下淋巴结B、近舌尖起的淋巴管，注入颈深上淋巴结的部位愈高C、近舌根起的淋巴管，注入颈深上淋巴结的部位愈高D、近舌根起的淋巴管，注入颈深上淋巴结的部位愈低E、以上叙述均不正确【参考答案】：C24、淤胆型肝炎的诊断下列哪项是错误的A、起病类似急性黄疸型肝炎B、黄疸较深，消化道和全身症状相对较轻C、常有皮肤瘙痒、明显肝大，大便颜色变浅D、T-Bil明显升高，以间接胆红素为主E、碱性磷酸酶(ALP)明显升高【参考答案】：D25、男，53岁，2型糖尿病，控制饮食无效，体重超重，过度肥胖，选下列哪种降糖药为最佳A、格列齐特B、格列苯脲C、甲苯磺丁脲D、格列吡嗪E、甲福明【参考答案】：E26、预防心脑血管疾病的二级预防是指A、早发现、早诊断、早治疗B、开展健康教育C、改变不良的生活方式D、对患者进行恢复或康复治疗E、以上答案都不是【参考答案】：A27、能防止，甚至逆转血管壁增厚和心肌肥大的抗高血压药是A、利尿降压药B、β受体阻断药C、钙离子通道阻滞药D、血管紧张素转换酶抑制药E、α受体阻断药【参考答案】：D28、《突发性公共卫生事件应急条例》规定，医疗卫生机构应当对传染病做到A、早发现、早观察、早隔离、早治疗B、早发现、早观察、早治疗、早康复C、早发现、早报告、早隔离、早治疗D、早发现、早报告、早隔离、早康复E、早预防、早发现、早治疗、早康复【参考答案】：C29、局麻时出现暂时性面瘫，一般多见于A、腭前神经阻滞麻醉时B、眶下神经阻滞麻醉时C、腭后神经阻滞麻醉时D、口内法下牙槽神经阻滞麻醉时E、局麻药中加入肾上腺素后【参考答案】：D30、关于流感病毒变异，下述错误的是A、甲型流感病毒最容易发生变异B、新亚型的出现是抗原转变的结果C、变异发生在HA和NAD、变异同其分节段的基因组易发生高频重组有关E、变异是因包膜双层脂质改变所致【参考答案】：E31、移民美国的中国人，其谦逊的美德与个人至上环境常发生冲突，由此产生适应不良，这种冲突属于A、躯体性应激源B、文化性应激源C、社会性应激源D、心理性应激源E、职业性应激源【参考答案】：B32、关于佐剂的叙述，下列哪项是错误的A、佐剂是特异性免疫增强剂B、与免疫原混合后可增强抗原在体内存留时间C、最常用于动物实验的是弗氏佐剂D、可刺激Mφ，增加它对抗原的处理和呈递E、增强辅助性T细胞的作用【参考答案】：A33、人体内氨最主要的代谢去路是A、渗入肠道B、在肝中合成尿素C、经肾脏泌氨随尿排出D、生成谷氨酰胺E、合成氨基酸【参考答案】：B34、用于观察颞下颌关节间隙改变的检查方法是A、许勒位B、经咽侧位C、下颌骨开口后前位D、颞下颌关节造影E、下颌骨侧位【参考答案】：A35、维持蛋白质空间构象的作用力不包括A、疏水键B、氢键C、肽键D、离子键E、Vanderwaals力【参考答案】：C36、以下关于半固定桥的说法哪项是错误的A、倾斜基牙为获得共同就位道B、保护缺隙一则支持力较弱的基牙C、含中间基牙的多单位固定桥，保护中间基牙D、可动连接体的栓道位于固位体上E、可动连接体一般用栓道式附着体【参考答案】：B37、以下不是口腔白色角化病的好发部位的是A、硬腭B、唇红C、口底D、舌背E、颊黏膜【参考答案】：C38、不能通过垂直传播的病原体为A、艾滋病病毒(HIV)B、乙型肝炎病毒(HBV)C、梅毒螺旋体D、流行性乙型脑炎病毒E、风疹病毒【参考答案】：D39、唾液的功能不包括A、消化作用B、吸收作用C、溶酶作用D、冲洗作用E、排泄作用【参考答案】：B40、强心甙中毒引起的窦性心动过缓的治疗可选用A、氯化钾B、阿托品C、利多卡因D、肾上腺素E、吗啡【参考答案】：B41、关于成人牙周炎，哪一项不正确A、主要致病菌是牙龈类杆菌B、病程进展缓慢，可长达2年C、牙槽骨吸收以水平为主D、可出现间歇性活动期E、晚期牙齿出现松动【参考答案】：B42、关于肺炎支原体的致病性，下述哪项是错误的A、是支原体肺炎的病原体B、主要经呼吸道传播C、其顶端结构吸附于细胞表面D、一般不侵入细胞和血流E、治疗应首选青霉素【参考答案】：E43、医疗事故指的是A、在诊疗护理工作中，因医务人员诊疗护理过失，直接造成病员死亡、残废、组织器官损伤导致功能障碍的B、以病员及其家属不配合诊治为主要原因而造成不良后果的C、发生难以避免的并发症的D、由于病情或病员体质特殊而发生难以预防和防范的不良后果的E、另有诊疗护理错误，但未造成病员死亡、残废、功能障碍的【参考答案】：A44、不能作为糖异生原料的物质是A、甘油B、氨基酸C、脂肪酸D、乳酸E、丙酮酸【参考答案】：C45、改善老年人口腔健康状况包括A、改善居住条件B、提高文化水平C、丰富精神生活D、改善营养状态E、举行娱乐活动【参考答案】：D46、金属砷失活乳牙牙髓，封药时间为A、5～7天B、1～2天C、2～4天D、30～40分钟E、2周【参考答案】：C47、与智齿阻生及发生冠周炎病因无关的是A、由于咀嚼器官的退化B、智齿萌出位置不足C、阻生齿常为龈瓣覆盖，龈瓣易被咬伤发生溃疡D、智齿无对颌牙E、全身抵抗力下降【参考答案】：D48、一开放性外伤患者，急需注射破伤风抗毒素血清，皮试发现过敏，需采用的主要防治措施是A、色甘酸二钠阻止肥大细胞脱颗粒B、生物活性介质拮抗剂-苯海拉明C、肾上腺素D、脱敏疗法E、减敏疗法【参考答案】：D49、对于高胆固醇血症造成高心肌梗死危险的病人，选择下列哪一种药作为一线治疗药物?A、考来烯胺B、烟酸C、普罗布考D、鱼油E、洛伐他丁【参考答案】：E50、牙龈切除术的步骤，哪一项不正确A、刀尖向根方与根面呈45°做切口B、切牙龈前需做袋底定点C、切口与定点的距离与牙龈厚度有关D、术后常规使用含漱剂E、上保护剂1～2周【参考答案】：A51、关于M细胞，描述不正确的是A、M细胞是一种特化的抗原转运细胞B、M细胞可通过吸附、胞饮、内吞等方式摄取肠腔内异物抗原C、M细胞基底部质膜内陷形成一个较大的凹腔D、M细胞可以囊泡形式将抗原性异物转运给巨噬细胞或DCE、M细胞直接将抗原性异物呈递给淋巴细胞【参考答案】：E52、当医院出现医院感染散发病例时，经治医师应填表报告医院感染管理科的时间A、2小时内B、4小时内C、6小时内D、12小时内E、24小时内【参考答案】：E53、下列有关淋病的描述哪项是错误的A、女性较男性易传染B、主要通过性交传染C、为一种急性或慢性传染病D、女性感染后约60％可无症状E、诊断主要依赖于活体组织检查【参考答案】：E54、骨纤维异常增殖症是一种A、骨内纤维组织增生性病变B、骨小梁发育障碍性病变C、骨组织成骨障碍性疾病D、破骨细胞功能活跃性疾病E、骨结构形成不良性疾病【参考答案】：A55、在牙本质中钙化程度最高的为A、管周牙本质B、管间牙本质C、小球间牙本质D、前期牙本质E、托姆斯颗粒层【参考答案】：A56、补体系统的蛋白中A、经典和替代途径中均有C3参加B、在免疫应答时浓度不升高C、可以参与IgG、IgM型的血清学反应，但不能参与IgE的反应D、可在某些免疫缺损病人表现缺失E、以上都对【参考答案】：E57、下列因素均可引起口角炎，但不包括A、营养不良B、真菌感染C、细菌感染D、寒冷刺激E、创伤因素【参考答案】：D58、牙冠的沟钙化不全，则称为A、发育沟B、副沟C、窝D、点隙E、裂【参考答案】：E59、慢性苯中毒主要损害的是A、呼吸系统B、消化系统C、神经系统D、造血系统E、循环系统【参考答案】：D60、牙周CPlTN指数只检查6颗指数牙的年龄段应在A、60岁以上B、30～60岁C、20岁以下D、15岁～20岁E、15岁以下【参考答案】：D61、下肢远端严重活动性出血。
计算最密堆积空间利用率的新方法
Po =
— x 100%
^ceU
其中 ，/V 为 一 个 晶 胞 内 所 含 原 子 数 ，匕。„为 原 子 体
积 ，V」 为晶胞体积。计算原子空间利用率的步骤：
第 一 ，观 察 原 子 堆 积 方 式 后 选 择 一 个 合 适 的 晶 胞 ，
在条件允许的情况下通常选择立方体或者长方体晶胞， 可以方便计算晶胞体积。
[3] 赵 波 ，周 志 华 . 密 堆 积 与 中 学 化 学 中 的 晶 体 结 构 [J].化
学 教 育 ，2 0 0 6 ( 8 ) :1 6 - 1 8 . [ 4 ] 高剑南.关于密堆积原理[ J ] . 化学 教 学 ，2009( 10) :8 - 10.
^ ■■儇 I
第 二 ，计 算 晶 胞 中 原 子 的 个 数 /V, 注意需要使用均
摊法。 第 三 ，通 过 分 析 堆 积 方 式 和 晶 胞 关 系 ，找到晶胞参
数与原子半径的几何关系。 二 、面心立方最密堆积空间利用率的计算 面 心 立 方 最 密 堆 积 中 ，晶 胞 是 一 个 立 方 体 ， 一 个晶
3 物 质 结 构 与 性 质 [ M ] . 北 京 ：人 民 教 育 出 版 社 ,2 0 0 9 :
73 -7 6 . [2 ] 张 太 平 . 金 属 晶 体 三 种 类 型 最 密 堆 积 空 间 利 用 率 的 计 算
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在六方最密堆积中找不到合适的立方体或长方体 作为晶胞。图 2 所示是六方最密
堆 积 中 一 种 常 见 的 晶 胞 ，晶 胞 底 面 是 一 个 棱 长 为 a ，一 个 内 角 为 60°
2020高考二轮复习拓展晶体的结构和性质3
（1）掺杂后晶体的化学式为
；晶胞类型为
；如
果C60－为顶点，那么K＋所处的位置是 中心的K＋到最邻近的C60－中心距离是
；处于八面体空隙 pm。
（2）实验表明C60掺杂K＋后的晶胞参数几乎没有发生变化，试给 出理由。
（3）计算预测C60球内可容纳半径多大的掺杂原子。
这个题目的关键是掺杂C60晶胞的构建。C60形成如下图所示的面心立 方晶胞，K＋填充全部八面体空隙，根据本文前面的分析，这就意味
题目：经 X射线分析鉴定，某一离子晶体属于立方晶系，其
晶胞参数 a=403.lpm。晶胞顶点位置为Ti4+所占，体心位置
为Ba2+所占，所有棱心位置为O2-所占。请据此回答或计算：
[1]用分数坐标表达请离子在晶胞中的位置； [2]写出此晶体的化学式； [3]指出晶体的点阵型式和结构基元; [4]指出Ti4+的氧配位数和Ba2+的氧配位数； [5]计算两种正离子的半径值（O2-半径为 140 pm）； [6] Ba2+和O2-联合组成哪种型式的堆积？ [7]O2-的配位情况怎样？
相对原子质量为1.008；光速c为2.998×108m·s－1；忽略吸氢前后
晶胞的体积变化）。
1、
2．晶胞中含有1个La原子和5个Ni原子。
3．计算过程：
六 方 晶 胞 体 积 ： V ＝ a2csin120° ＝ (5.11×10-8)2
×3.97×10－8×31/2/2＝89.7×10－24cm3
[6] Ba2+和O2-联合组成哪种型式的堆积？
60
根据计算结果可知，一个晶胞中包含4个{[(NH2)2CO]2H}2SiF6，即一个晶胞中有8个脲合质子[(NH2)2CO]2H+。
常见的晶体结构
原子数 晶胞原子量 密度 ＝ 晶胞体积阿佛加德罗常数
例：已知铜是面心立方结构的金属，其原子半径
为0.1278nm，相对原子质量为63.54g/mol。求铜
的原子密度。
A1型结构：-Fe、铝、铜、镍、铅、金、银、铂等
2、体心立方结构（A2型）
（1）密堆积情况：
离子半径、电中性、阴离子多面体之间的连接
1、NaCl型结构
（1）密堆积情况： Cl- 离子面心立方堆积； Na+离子填充八面体空隙；
——立方晶系
晶胞分子数：Z=4；
晶胞中：4个八面体空隙
8个四面体空隙；
Na+离子填充全部八面体空隙
（2）质点坐标：
11 1 1 11 Cl : 000 , 0, 0 ,0 22 2 2 22
11 1 1 11 000 , 0, 0 ,0 22 2 2 22
（5）原子半径与点阵常数： 晶胞的3个棱边长度（a、b、c）与原子半径r 之间的关系，可由简单的几何知识求出。 面心立方结构（a=b=c）：
a a 2r 2r
2 2
2
a 2 2r
（6）配位数： CN=12
（7）致密度（堆垛密度）：
（3）单位晶胞原子数：
六方晶胞原子数：Z=6； 单位晶胞原子数：Z=2； 晶胞含有： 6（2）个八面体空隙；
12（4）个四面体空隙；
（4）原子的空间坐标：
121 000 , 332
（5）原子半径与点阵常数： 密排六方结构（a=b=c）：
a 2r c 1.633 a
（6）配位数： CN=12 （7）致密度（堆垛密度）： 致密度：K=0.74
1、面心立方结构（FCC，A1型） （1）密堆积情况： 原子以ABCABC……的方式堆积， 面心立方紧密堆积 （111）面为密排面。 （2）原子分布：
高中化学人教版选修3教案：第三章晶体结构与性质--金属晶体结构 Word版含解析
教学过程一、课堂导入通过上一节的学习，你已知道金属铜的晶体属于A1型密堆积，金属镁属于A3型密堆积，那么，金属铁、钠、铝、金、银等属于哪种类型的密堆积？除了A1型和A3型外，金属原子的密堆积还有哪些型式？二、复习预习1.如何用金属键解释金属的导热性、导电性？2.哪些因素会影响金属键的强弱呢？金属晶体适用学科高中化学适用年级高中二年级适用区域人教版课时时长（分钟）2课时知识点1.金属晶体的概念、特点及三种堆积方式A1、A2、A3型密堆积。
教学目标1.知道金属原子的三种常见堆积方式：A1、A2、A3型密堆积2.能从构成金属晶体的微粒间的作用力和微粒的密堆积出发解释金属晶体的延展性教学重点 1.金属晶体内原子的空间排列方式。
2.能用金属键的理论解释金属晶体的物理性质。
教学难点1．了解金属晶体的三种原子堆积模型。
2．金属晶体内原子的空间排列方式。
3.何谓金属键？成键微粒是什么？有何特征？4. A1型密堆积？何谓A3型密堆积？三、知识讲解考点1：金属晶体1．概念金属原子通过金属键形成的晶体称为金属晶体。
2．特点由于金属键没有饱和性和方向性，从而导致金属晶体最常见的结构型式具有堆积密度大、原子配位数高、能充分利用空间等特点。
3．常见堆积方式考点2：金属晶体的物理性质1.金属晶体具有金属光泽。
2.金属晶体具有良好的导电性。
金属中有自由移动的电子，金属晶体中的自由电子在没有外加电场存在时是自由运动的，当有外加电场存在的情况下，电子发生了定向移动形成了电流，呈现良好的导电性。
3.金属晶体具有良好的导热性。
自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，从而引起两者能量的交换。
当金属某一部分受热时，在那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，于是通过碰撞，自由电子把能量传给金属离子。
金属容易导热就是由于自由电子运动时，把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。
4.金属晶体具有良好的延展性。
金属有延性，可以抽成细丝，例如最细的白金丝直径不过1/5000 mm。
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。
关于密堆积原理
关于密堆积原理高剑南﹙华东师范大学 200062﹚1. 从教材的一个改动说起某《化学》拓展型教材﹙试验本﹚p.48图2.17列了三种类型金属晶体的结构示意图﹙确切的表述是等径圆球的三种密堆积形式﹚，其中图⑴为体心立方堆积，图⑵为六方最密堆积，图⑶为立方最密堆积，文中第4行说“铝晶体中铝原子的堆积形式如图2.17⑵所示”。
在该教材试行本出版时，p.35图2.16除三种类型金属晶体的结构示意图由黑白图改为彩图，⑴⑵⑶分别改为﹙a ﹚﹙b ﹚﹙c ﹚外，重要的是p.34文中倒4行说“铝晶体中铝原子的堆积形式如图2.16﹙c ﹚所示”。
那么，铝晶体中铝原子的堆积形式究竟是六方最密堆积还是立方最密堆积？堆积形式与物质的性质又有什么关系？这些问题涉及到密堆积原理以及几种堆积方式。
2. 密堆积原理所谓密堆积原理是指由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结合的晶体中，原子、离子和分子等微粒总是趋向于相互配位数高，堆积密度大，能充分利用空间，因而体系稳定的那些结构。
金属原子的电子云分布基本上是球对称的，可以把同一种金属晶体看成是由半径相等的圆球构成，因此金属晶体的结构可用等径圆球的密堆积模型来研究。
常见的堆积形式有：1A 、2A 、3A 和4A 等。
2.1 等径球的密置层和密置双层1A 和3A 堆积是等径球的密置层以两种不同方式堆积而成的最密堆积。
密置层的结构如图1所示，每个球与6个球紧密接触，形成6个三角形空隙，其中1、3、5三角形空隙的底边在下、顶点在上，2、4、6三角形空隙的底边在上、顶点在下。
图1 等径球的密置层在堆积第二层等径球时，这个密置层中圆球的凸出部位正好处于第一密置层的凹陷部位，也就是一个球同时与第一密置层的三个球接触，它可以占据1、3、5空隙，也可占据2、4、6空隙，但不会两者都占，也不会混合占据。
如果占据1、3、5空隙，第一密置层中的1、3、5三角形空隙转化成密置双层中的底面在下、顶点在上的正四面体空隙T +，见图2-（a ）。
密堆积与中学化学中的晶体结构
密堆积与中学化学中的晶体结构晶体结构是化学领域中的一个重要课题，因为它们涉及到分子和原子间的相互作用，并对其形态和构造有重要的影响。
随着科学技术的发展，在中学化学教学中，也不断把晶体结构作为一个重要的知识点来讨论。
晶体结构可以有许多不同的形式，其中，最重要的形式就是密堆积。
密堆积也称为结晶，是指原子和分子之间按一定的排列构成的晶体结构，即原子和分子按照一定的规律排列组合在一起。
在一个密积晶体中，原子和分子之间是以严格的距离重叠排列的，因此得名“密堆积”。
由于原子和分子交互作用强烈，它们形成的晶体结构具有明显的立体结构特征，也就是说，它们的形状和排列是固定的，并且形状和排列规律相对稳定。
这使得密积晶体能够具有良好的物理性质，如光学性质、抗热性能、抗化学攻击能力等。
在中学化学中，教师通过引入晶体结构的概念，来帮助学生更好地理解化学中不同物质原子之间的相互作用方式。
通过讨论晶体结构，学生能够理解原子和分子之间的相对距离，从而掌握化学反应的基本规律。
此外，晶体结构也用于制定不同物质的物理性质，如棱柱状、六方晶体以及正方晶体等。
另外，通过分析晶体结构，还可以更深入地理解物质间的物理性质。
例如，一些常见的晶体结构如菱镁铝矿石、硅藻土等，具有一定的色泽特征，这是由它们形成的晶体结构所决定的。
因此，在中学化学教学中，晶体结构分析不仅可以帮助学生更好地理解物质之间的相互作用，而且还可以帮助学生更好地理解物质之间的物理性质。
本文讨论了晶体结构，特别是密堆积晶体在中学化学教学中的重要作用。
密积晶体的特征使得它能够具有良好的物理性质，可以用于制定不同物质的物理性质，并可以用于深入分析物质间的物理性质。
由此可见，密堆积晶体是中学化学教学中重要的一环，引入晶体结构的概念有助于更好地理解中学化学中的不同物质之间的相互作用和物理性质。
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密堆积与中学化学中的晶体结构
在化学教学中，学生们经常会接触到密堆积的概念，以及它们在晶体结构中的应用。
然而，一些学生可能并不清楚什么是密堆积，以及它是如何在晶体结构中影响方位。
本文将对密堆积和晶体结构进行深入分析，以帮助读者理解这两个概念。
首先来看一下什么是密堆积。
密堆积可以简单地解释为一些形状和大小相同的结构元素，这些元素按一定模式排列在一起，形成特定的结构。
例如，人类经常称之为“十字密堆积”的结构，其实就是将小的正方形元素铺排在一起，使其具有十字形的特征。
通常，密堆积是由三维结构构成的，因此，它被称为“复合密堆积”。
接下来，让我们来看看密堆积在晶体结构中的应用。
晶体结构是由有序排列的原子构成的，它们形成特定的立方体结构。
晶体结构的组成可以是原子、分子或者不同的元素的组合。
密堆积可以用来描述晶体结构，它们是控制晶体结构的基本因素之一，它们可以被用来描述晶体的性质和行为。
密堆积的应用还可以帮助我们理解晶体的表面状态和尺寸变化。
此外，晶体的晶体空间群可以用密堆积来描述，这对于研究晶体结构是非常重要的。
再次强调，密堆积是描述晶体结构的重要工具，它可以帮助学生更好地理解晶体的性质和行为。
例如，在研究晶体的振动性质和熔点时，学生可以根据密堆积的结构来理解晶体中的原子态和分子态之间的区别。
另外，密堆积也可以帮助学生理解晶体的导电性质。
因为密堆积
有一个明确的结构，它可以帮助学生理解电子在晶体结构中的运动，从而更好地理解晶体的导电性能。
总之，本文旨在帮助读者理解密堆积和晶体结构，以及它们在中学化学中的应用。
密堆积是晶体结构的基本构件，它可以帮助学生理解晶体的性质和行为，并且可以帮助他们理解晶体的导电性质。
有时，学生们可能不太了解密堆积，但是本文中提供的信息应该可以帮助读者理解这一概念。