晶体基本结构和性质第一节晶胞
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采取这种堆积方式
每个晶胞含原子数：1 配位数是 6 个.
非密置层堆积，
空间利用率低
（52%）
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
空间利用率的计算：
空间利用率=晶胞所含原子体积总和*100% 晶体体积 a：晶胞单位长度 r=原子半径 简单立方一个晶胞 含有一个原子
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
2、非密置层的另一种堆积是将上层金属原 子填入下层的金属原子形成的凹穴中
β，γ来描述
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
金刚石晶体
铜晶体 石墨烯晶体
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
CO2晶胞
思考与交流:
NaCl晶体结构和晶胞
1.上述铜晶体、金刚石、CO2晶体、NaCl 晶体的晶胞的空间构形呈什么形状？
2.在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶
胞之间是否存在空隙？ 晶体的基本结构与性质第一节晶胞
启发石墨
顶点;1/6； 水平棱:1/4； 竖棱:1/3 面心：1/2 ； 体心：完全属于
典例：小题巧练10：-18题 晶体的基本结构与性质第一节晶胞
归纳：均摊法 小技巧：
顶点：有1/8属于 该立方体
顶点:(360。/晶胞α夹角)×2 竖棱:(360。/晶胞夹角)
棱边：有1/4属于 该立方体
面心：有1/2属于 该立方体
晶体的基本结构与性质 第一节 晶胞
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
二﹑晶胞
1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关 系比喻然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的， 是人为划定的。
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
晶胞参数(三维点阵) 晶胞的大小和形
状可用晶胞的三 条棱边长度(轴 长)a, b, c 及三棱 边夹角(轴角)α，
2.晶胞“无隙并置”
无隙 并置
平行六 面体
特点：晶胞一般都是平 行六面体.晶胞在晶体 中“无隙并置”。
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
3、三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方 面心立方
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
4.晶胞中原子个数的计算
分摊法：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 =12
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
典例2：金刚石晶胞中有几个碳原子？
金 刚 石 晶 胞 示 意 图
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
8个
典例三、石墨及其结构
空间层状结构 空间结构俯视图
练习：如图所示，
在石墨晶体的层状结构中，
（1）每一个最小的碳环完全
拥有碳原子数为 2 ，
（2）每一层内碳原子数目与C－C共价键数目比
A
B A B A
2a 2 + a 2 = (4r) 2
3 a 2 16 r 2
空间利用率 r
3a 4
= 晶胞含有原子的体积 / 晶胞体积 100%
24r3 24( 3a)3
一个晶胞两个球
=
3 a3
3a34晶体的基本结1构与0性% 质0第一节6晶胞% 8
思考：密置层的堆积方式有哪些？
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)
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
（2）体心立方堆积 钾型 （ IA，VB，VIB）
许多金属（如碱金属、Fe 等）采取这种堆积方式。 每个晶胞含原子数 ：2 ：配位数：8 非密置层堆积，晶空体的基间本结构利与性质用第一节率晶胞 不高（68%）
体心立方堆积空间利用率计算
设原子半径为r 、 晶胞边长为a ，根据 勾股定理，
审题一定要注意 是晶体结构 (均摊法)， 还是分子结构
体心：完全属于
分子结构(其化学式由
该立方体
图中所有实际存在的
原子个数决定) 晶体的基本结构与性质第一节晶胞
二、金属晶体的原子堆积模型
1百度文库堆积原理
组成晶体的金属原子在没有其他因 素影响时，在空间的排列大都遵循紧 密堆积原理。这是因为金属键没有方 向性，因此都趋向于使金属原子吸引 更多的其他原子分布于周围，并以紧 密堆积方式降低体系的能量，使晶体 变得比较稳定。
3、金属原子在二维平面的堆积方式
金属原子在二维空间（平面）上有两种排列方式
配位数=4
配位数=6
（a）非密置层 （b）密置层
思考与交流 非密置层在三维空间里堆积
有几种方式？不同方式堆积时金属晶体的
配位数、原子的空间利用率、晶胞的区别？ 晶体的基本结构与性质第一节晶胞
（1）简单立方堆积： 只有金属（Po）
值为 2:3
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
知识拓展---非立方晶胞中
三棱柱晶胞中： 顶点：1/12； 水平棱:1/4； 竖棱:1/6 面心：1/2 ； 体心：完全属于
顶点，水平棱是空间 上下两层共同所有
典例：导学案102-513题
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
知识拓展---非立方晶胞中
六方棱柱晶胞中：
一个立方体 棱上的原子 被四个晶胞 共用，则平 分给一个晶 胞的只有1/4
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
面心：占1/2 体心：完全属于
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
典例1：下图是CO2分子晶体的晶胞结构示 意图，其中有多少个CO2分子？多少个原子？
8×
1 8
+
6
×1
2
=4
(8×
1 8
+
6
×
1 2
体心：1
面心：1/2 棱边：1/4
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
顶点：1/8
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
顶点
一个立方体 顶点的原子 被八个晶胞 共用，则平 分给一个晶 胞的只有1/8
一层上为四个 立方体堆积， 上、下共两层 晶体的基本结构与性质第一节晶胞
顶点：
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
（2）：棱上
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
2、堆积几个概念
紧密堆积：微粒之间的作用力，使微粒 间尽可能的相互接近，使它们占有最小 的空间。
空间利用率：空间被晶格质点占据的百 分数。用来表示紧密堆积的程度。
配位数：在密堆积中，一个原子或离子 周围距离最近且相等的原子或离子的数 目。
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
，
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。
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
第一种是将第三层的 球对准第一层的球。
下图是此种六方 紧密堆积的前视图
12
6
3
54
于是每两层形成一个周期 ，即 AB AB 堆积方式 ，形成六方紧密堆积
配位数12 ( 同层 6 ，上下层各 3 晶体的基本结构与性质第一节晶胞
每个晶胞含原子数：1 配位数是 6 个.
非密置层堆积，
空间利用率低
（52%）
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
空间利用率的计算：
空间利用率=晶胞所含原子体积总和*100% 晶体体积 a：晶胞单位长度 r=原子半径 简单立方一个晶胞 含有一个原子
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
2、非密置层的另一种堆积是将上层金属原 子填入下层的金属原子形成的凹穴中
β，γ来描述
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
金刚石晶体
铜晶体 石墨烯晶体
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
CO2晶胞
思考与交流:
NaCl晶体结构和晶胞
1.上述铜晶体、金刚石、CO2晶体、NaCl 晶体的晶胞的空间构形呈什么形状？
2.在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶
胞之间是否存在空隙？ 晶体的基本结构与性质第一节晶胞
启发石墨
顶点;1/6； 水平棱:1/4； 竖棱:1/3 面心：1/2 ； 体心：完全属于
典例：小题巧练10：-18题 晶体的基本结构与性质第一节晶胞
归纳：均摊法 小技巧：
顶点：有1/8属于 该立方体
顶点:(360。/晶胞α夹角)×2 竖棱:(360。/晶胞夹角)
棱边：有1/4属于 该立方体
面心：有1/2属于 该立方体
晶体的基本结构与性质 第一节 晶胞
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
二﹑晶胞
1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关 系比喻然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的， 是人为划定的。
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
晶胞参数(三维点阵) 晶胞的大小和形
状可用晶胞的三 条棱边长度(轴 长)a, b, c 及三棱 边夹角(轴角)α，
2.晶胞“无隙并置”
无隙 并置
平行六 面体
特点：晶胞一般都是平 行六面体.晶胞在晶体 中“无隙并置”。
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
3、三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方 面心立方
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
4.晶胞中原子个数的计算
分摊法：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 =12
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
典例2：金刚石晶胞中有几个碳原子？
金 刚 石 晶 胞 示 意 图
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
8个
典例三、石墨及其结构
空间层状结构 空间结构俯视图
练习：如图所示，
在石墨晶体的层状结构中，
（1）每一个最小的碳环完全
拥有碳原子数为 2 ，
（2）每一层内碳原子数目与C－C共价键数目比
A
B A B A
2a 2 + a 2 = (4r) 2
3 a 2 16 r 2
空间利用率 r
3a 4
= 晶胞含有原子的体积 / 晶胞体积 100%
24r3 24( 3a)3
一个晶胞两个球
=
3 a3
3a34晶体的基本结1构与0性% 质0第一节6晶胞% 8
思考：密置层的堆积方式有哪些？
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)
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
（2）体心立方堆积 钾型 （ IA，VB，VIB）
许多金属（如碱金属、Fe 等）采取这种堆积方式。 每个晶胞含原子数 ：2 ：配位数：8 非密置层堆积，晶空体的基间本结构利与性质用第一节率晶胞 不高（68%）
体心立方堆积空间利用率计算
设原子半径为r 、 晶胞边长为a ，根据 勾股定理，
审题一定要注意 是晶体结构 (均摊法)， 还是分子结构
体心：完全属于
分子结构(其化学式由
该立方体
图中所有实际存在的
原子个数决定) 晶体的基本结构与性质第一节晶胞
二、金属晶体的原子堆积模型
1百度文库堆积原理
组成晶体的金属原子在没有其他因 素影响时，在空间的排列大都遵循紧 密堆积原理。这是因为金属键没有方 向性，因此都趋向于使金属原子吸引 更多的其他原子分布于周围，并以紧 密堆积方式降低体系的能量，使晶体 变得比较稳定。
3、金属原子在二维平面的堆积方式
金属原子在二维空间（平面）上有两种排列方式
配位数=4
配位数=6
（a）非密置层 （b）密置层
思考与交流 非密置层在三维空间里堆积
有几种方式？不同方式堆积时金属晶体的
配位数、原子的空间利用率、晶胞的区别？ 晶体的基本结构与性质第一节晶胞
（1）简单立方堆积： 只有金属（Po）
值为 2:3
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
知识拓展---非立方晶胞中
三棱柱晶胞中： 顶点：1/12； 水平棱:1/4； 竖棱:1/6 面心：1/2 ； 体心：完全属于
顶点，水平棱是空间 上下两层共同所有
典例：导学案102-513题
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
知识拓展---非立方晶胞中
六方棱柱晶胞中：
一个立方体 棱上的原子 被四个晶胞 共用，则平 分给一个晶 胞的只有1/4
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
面心：占1/2 体心：完全属于
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
典例1：下图是CO2分子晶体的晶胞结构示 意图，其中有多少个CO2分子？多少个原子？
8×
1 8
+
6
×1
2
=4
(8×
1 8
+
6
×
1 2
体心：1
面心：1/2 棱边：1/4
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
顶点：1/8
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
顶点
一个立方体 顶点的原子 被八个晶胞 共用，则平 分给一个晶 胞的只有1/8
一层上为四个 立方体堆积， 上、下共两层 晶体的基本结构与性质第一节晶胞
顶点：
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
（2）：棱上
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
2、堆积几个概念
紧密堆积：微粒之间的作用力，使微粒 间尽可能的相互接近，使它们占有最小 的空间。
空间利用率：空间被晶格质点占据的百 分数。用来表示紧密堆积的程度。
配位数：在密堆积中，一个原子或离子 周围距离最近且相等的原子或离子的数 目。
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
，
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。
晶体的基本结构与性质第一节晶胞
第一种是将第三层的 球对准第一层的球。
下图是此种六方 紧密堆积的前视图
12
6
3
54
于是每两层形成一个周期 ，即 AB AB 堆积方式 ，形成六方紧密堆积
配位数12 ( 同层 6 ，上下层各 3 晶体的基本结构与性质第一节晶胞