晶体结构的堆积模型
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鲁科版化学 选修3 第3章 第1节 《物质的聚集状态与物质性质》
第1课时 认识晶体
阜阳三中 朱平平
食糖晶体
金刚石
石墨
思考：晶体为什么具有规则的几何外形？
明 矾
2
晶体---内部微粒 非晶体---内部 规律性重复排列 微粒杂乱无章
一、晶体结构的堆积模型
X射线衍射实验测定的结果表明， 组成晶体的原子、离子或分子在没有 其他因素（如共价键、氢键）影响时， 在空间的排列大都服从紧密堆积原理。 这是因为金属键、离子键和分子间作 用力均没有方向性，都趋向于使原子 或分子吸引尽可能多的原子或分子分 布于周围，并以密堆积的方式降低体 系的能量，使晶体变得比较稳定。
ABC ABC 堆积方式。
金属铜
2. 非等径圆球的密堆积---离子晶体
不同半径的圆球的堆积一般看成是大球先 按一定方式做等径圆球的密堆积，小球再填充 在大球所形成的空隙中。
NaCl晶体中的CI-按A1型方式进行最密 堆积，Na+填充在CI-所形成的空隙中。
铜晶体
铜晶胞
二、晶胞---晶体结构的最小重复单元
1.常见晶wk.baidu.com类型---六方晶胞 A3型
每个晶胞都是平行六面体
三种典型立方晶胞
简单立方 体心立方 面心立方
2.晶胞中微粒数的计算
常用方法---切割法(均摊法）：
某晶胞中的微粒，如果被n个晶胞所共有， 则微粒的1/n属于该晶胞
不同位置的 粒子对立方晶 胞的贡献： 顶点---1/8 棱---1/4 面心---1/2 体心---1
该晶体结构单元中，氧、钛、钙离子的个数
比是 3∶1∶1。
O：12×1/4＝3
Ti: 8 ×1/8＝1
Ca
Ca：1
Ti
O
内容小结
晶体结构的 堆积模型
晶
体
结
构
晶胞---晶体结
构的最小重复
单元
等径圆球的密堆积
非等径圆球的密堆积
常见三种密堆积 的晶胞
晶胞中微粒数 的计算
晶胞 顶角 棱上 面上 中心
立方体 1/8 1/4 1/2
第一种排列方式:
下图是A3型紧密
将球对准第一层的球。 堆积的前视图
A
12
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
A3型 紧密堆积
金属镁
第二种排列方式: 将球对准第一层的 2,4,6位,不同于AB两 层，这是C层。
12
6
3
54
于是每三层形成一个周期，即 A1型 最密堆积
1
谢谢大家！ 阜阳市第三中学 朱平平
QQ：178170730
1、右图为球的最密堆积形式之一，则
正确的是（ A ）
A、此为A3型密堆积 B、可用符号
“…ABCABC…”表示
C、Cu属于此种堆积形式
D、此堆积为非等径圆球的
最紧密堆积形式之一
• 2.现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图所示）， 可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为__1_:_1_；乙 晶体的化学式为__C_2_D_；丙晶体的化学式为__E__F__； 丁晶体的化学式为_X__Y_2_Z_。
请你比较
密置层
非密置层
在一个平面上，当每个等径球与周围6个 球相切时堆积最紧密
1、等径圆球的密堆积（金属晶体）
第一层:密置型排列 第二层:将球对准 1，3，5 位。
1
6
2
5
3
4
12
6
3
54
对准 2，4，6 位，其情形是一样的
密置双层只有一种
2
AB
1
认真观察密置双层形成的空隙种类， 思考：如果扩展到三层，会有几种排列方式？
请看: 棱边：1/4 31
42
84
73
51
62
面心：1/2 2
顶点：1/8
1
1
体心：1
氯化钠的晶体结构 Na+
Cl-
右图为一个氯
化钠晶胞，计算 晶胞中Na+和Cl各多少个？
Na+：12×1/4+1=4 Cl-：8×1/8+6×1/2=4
(都是4个！)
2：下图为高温超导领域的一种化合物—— 钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最 小重复单元。
第1课时 认识晶体
阜阳三中 朱平平
食糖晶体
金刚石
石墨
思考：晶体为什么具有规则的几何外形？
明 矾
2
晶体---内部微粒 非晶体---内部 规律性重复排列 微粒杂乱无章
一、晶体结构的堆积模型
X射线衍射实验测定的结果表明， 组成晶体的原子、离子或分子在没有 其他因素（如共价键、氢键）影响时， 在空间的排列大都服从紧密堆积原理。 这是因为金属键、离子键和分子间作 用力均没有方向性，都趋向于使原子 或分子吸引尽可能多的原子或分子分 布于周围，并以密堆积的方式降低体 系的能量，使晶体变得比较稳定。
ABC ABC 堆积方式。
金属铜
2. 非等径圆球的密堆积---离子晶体
不同半径的圆球的堆积一般看成是大球先 按一定方式做等径圆球的密堆积，小球再填充 在大球所形成的空隙中。
NaCl晶体中的CI-按A1型方式进行最密 堆积，Na+填充在CI-所形成的空隙中。
铜晶体
铜晶胞
二、晶胞---晶体结构的最小重复单元
1.常见晶wk.baidu.com类型---六方晶胞 A3型
每个晶胞都是平行六面体
三种典型立方晶胞
简单立方 体心立方 面心立方
2.晶胞中微粒数的计算
常用方法---切割法(均摊法）：
某晶胞中的微粒，如果被n个晶胞所共有， 则微粒的1/n属于该晶胞
不同位置的 粒子对立方晶 胞的贡献： 顶点---1/8 棱---1/4 面心---1/2 体心---1
该晶体结构单元中，氧、钛、钙离子的个数
比是 3∶1∶1。
O：12×1/4＝3
Ti: 8 ×1/8＝1
Ca
Ca：1
Ti
O
内容小结
晶体结构的 堆积模型
晶
体
结
构
晶胞---晶体结
构的最小重复
单元
等径圆球的密堆积
非等径圆球的密堆积
常见三种密堆积 的晶胞
晶胞中微粒数 的计算
晶胞 顶角 棱上 面上 中心
立方体 1/8 1/4 1/2
第一种排列方式:
下图是A3型紧密
将球对准第一层的球。 堆积的前视图
A
12
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
A3型 紧密堆积
金属镁
第二种排列方式: 将球对准第一层的 2,4,6位,不同于AB两 层，这是C层。
12
6
3
54
于是每三层形成一个周期，即 A1型 最密堆积
1
谢谢大家！ 阜阳市第三中学 朱平平
QQ：178170730
1、右图为球的最密堆积形式之一，则
正确的是（ A ）
A、此为A3型密堆积 B、可用符号
“…ABCABC…”表示
C、Cu属于此种堆积形式
D、此堆积为非等径圆球的
最紧密堆积形式之一
• 2.现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图所示）， 可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为__1_:_1_；乙 晶体的化学式为__C_2_D_；丙晶体的化学式为__E__F__； 丁晶体的化学式为_X__Y_2_Z_。
请你比较
密置层
非密置层
在一个平面上，当每个等径球与周围6个 球相切时堆积最紧密
1、等径圆球的密堆积（金属晶体）
第一层:密置型排列 第二层:将球对准 1，3，5 位。
1
6
2
5
3
4
12
6
3
54
对准 2，4，6 位，其情形是一样的
密置双层只有一种
2
AB
1
认真观察密置双层形成的空隙种类， 思考：如果扩展到三层，会有几种排列方式？
请看: 棱边：1/4 31
42
84
73
51
62
面心：1/2 2
顶点：1/8
1
1
体心：1
氯化钠的晶体结构 Na+
Cl-
右图为一个氯
化钠晶胞，计算 晶胞中Na+和Cl各多少个？
Na+：12×1/4+1=4 Cl-：8×1/8+6×1/2=4
(都是4个！)
2：下图为高温超导领域的一种化合物—— 钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最 小重复单元。