晶体结构的堆积模型
晶体堆垛方式演示
A B C A
密置层为(111)
z
y x 晶胞内含有4个球 。
体心立方密堆积A2和金刚石型堆积A4
A2堆积： 立方体心晶胞，又叫体心立方密堆积（body cubic packing）简写为：bcp
点阵型式：立方体心
谢谢 ！
理解金属晶体中原 子的堆积方式
密置列
立方堆积
非密置层
密置层
体心立方堆积
六方密堆积
面心立方密堆积
钋 型
钾 型
镁
铜
型
型
等径原球在空间的堆积
球排成密置列
把列排成二维的层可以形成一种非密置单层、一种密置单层
非密置层：等径圆球沿二维 方向伸展的一种排列方式
密置层：等径圆球沿二维方 向伸展的唯一一种排列方式
A3堆积：
又叫六方最密堆积 (hexagonal closest packing)简写为hcp 。
A B A
z
y x 120
0
晶胞内含有２个球
第三层球放在第二层球的正八面体空隙空隙上形成 ABC堆积(A1堆积)
A B C A
重复ABC的堆积叫A1堆积，重复单位ABC。
A1堆积：
抽出立方面心晶胞，又叫面心立方最密堆积 (cubic closest packing)简写为ccp 。
密置双层
在密置 双层上 排列第 3层
密置第3层：将第三层球坐 落在第二层球上,可以有两种 排列:每个球置于六面空隙或 四面体空隙上。
第三层叠加到第二层B上时，可以填在正八面体空隙上， 也可以填在正四面隙上形成AB 堆积(A3密堆积)
A B A
重复AB的堆积叫A3堆积，重复单位AB。
密置层间叠加，再叠加，球沿三维方向伸展排列， 即形成竟空间点阵
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)
c60晶胞堆积方式
c60晶胞堆积方式C60是一种具有特殊结构的碳纳米材料，它由60个碳原子构成一个球形的分子结构。
C60晶胞堆积方式指的是C60分子在晶体结构中的排列方式，它对C60材料的性质和应用具有重要影响。
C60晶胞堆积方式主要分为堆积模式、场样形态和对称性三个方面。
堆积模式是指C60分子在晶体中的堆积方式。
目前已经发现了多种不同的堆积模式，包括面心立方（FCC）、堆积、八面体天才和δ层等。
其中，FCC是最常见的C60晶胞堆积方式，它是由面心立方堆积而成的。
在这种堆积方式下，C60分子依次堆积在三维晶格点上，形成紧密堆积的结构。
场样形态是指C60晶体中分子取向的规则性和有序性。
根据实验观察，C60晶体中的分子可以形成不同的场样形态，包括单方向、双方向和多方向等。
在不同的堆积模式下，C60分子的场样形态也会有所不同。
例如，在FCC堆积模式下，C60分子会形成单方向的场样形态，而在堆积模式下，C60分子则会形成双方向或多方向的场样形态。
对称性是指C60晶体的整体对称性。
根据X射线衍射等实验分析，C60晶体具有立方对称性、三方对称性和单轴对称性三种。
其中，立方对称性是最常见的C60晶体对称性，它与FCC堆积模式相对应。
在立方对称性下，C60晶体具有六个对称轴，分别沿立方体的三个方向和对角线上。
C60晶胞堆积方式对C60材料的性质和应用具有重要影响。
首先，不同的堆积模式会导致C60晶体中分子之间的相互作用有所不同。
这些相互作用会影响C60材料的电子传输性质和光学性质等。
例如，FCC堆积模式下C60晶体表现出较好的电子传输性能，这使得C60材料在有机电子器件中具有广泛的应用前景。
其次，对称性和场样形态也会影响C60晶体的光学特性。
通过调控C60晶体的对称性和场样形态，可以实现C60材料的光学性质的调控，从而拓展其在光电器件领域的应用。
总之，C60晶胞堆积方式是C60材料中一个非常重要的研究方向。
通过研究和理解C60晶胞堆积方式的特征和影响，可以为C60材料的合成、性质调控和应用提供理论指导，推动C60材料在实际应用中的进一步发展。
金属晶体的四种堆积模型
金属晶体的四种堆积模型
金属晶体是由金属原子按照一定的排列构成的固体，它们具有规则的晶体结构，其中最常见的是四种堆积模型：面心立方模型、面心六方模型、空心六方模型和空心八方模型。
面心立方模型是最常见的金属晶体堆积模型，它由八个原子组成，每个原子都位于晶体的八个顶点上，形成一个立方体。
这种模型的特点是，每个原子都与其他七个原子有相同的距离，因此它具有良好的稳定性。
面心六方模型是一种比面心立方模型更复杂的晶体堆积模型，它由十二个原子组成，每个原子都位于晶体的六个面上，形成一个六面体。
这种模型的特点是，每个原子都与其他五个原子有不同的距离，因此它具有较高的热稳定性。
空心六方模型是一种比面心六方模型更复杂的晶体堆积模型，它由十八个原子组成，每个原子都位于晶体的六个面上，形成一个空心六面体。
这种模型的特点是，每个原子都与其他十一个原子有不同的距离，因此它具有较高的热稳定性和机械稳定性。
空心八方模型是一种比空心六方模型更复杂的晶体堆积模型，它由二十四个原子组成，每个原子都位于晶体的八个面上，形成一个空心八面体。
这种模型的特点是，每个原子都与其他十七个原子有不同的距离，同样具有较高的热稳定性和机械稳定性。
总之，金属晶体的四种堆积模型是面心立方模型、面心六方模型、空心六方模型和空心八方模型，它们各自具有不同的特点，可以满足不同的应用需求。
金属晶体的四种堆积模型总结
金属晶体的四种堆积模型总结Metal crystals can be classified into four main stacking models: Close-packed cubic (FCC), Close-packed hexagonal (HCP), Body-centered cubic (BCC), and Simple cubic (SC). These models represent different ways in which metal atoms arrange themselves in a crystal lattice. Close-packed cubic structures have atoms arranged in layers of repeating ABCABC... pattern, giving them high packing efficiency.金属晶体可以分为四种主要的堆积模型：密堆立方（FCC）、密堆六方（HCP）、体心立方（BCC）和简单立方（SC）。
这些模型代表了金属原子在晶格中排列的不同方式。
密堆立方结构中，原子按照重复ABCABC...模式排列在不同层中，使得具有较高的填充效率。
Close-packed hexagonal structures, on the other hand, consist of layers with an ABAB... stacking sequence. This type of arrangement gives rise to a compact structure with a hexagonal unit cell. Body-centered cubic structures have atoms arranged in a simple cubic lattice with an additional atom at the center of the cube. This arrangement provides good mechanical properties due to thepresence of the central atom, which enhances the strength of the crystal lattice.另一方面，密堆六方结构由具有ABAB...堆叠序列的层组成。
金属晶体堆积模型复习及计算
请计算：空间利用率？
以体心立方晶胞为例，计算晶胞中原子的 空间占有率。
小结：（2）钾型 (体心立方堆积)
配位数：8
（3）面心立方：在立方体顶点的微粒为8 个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。
微粒数为： 8×1/8 + 6×1/2 = 4
请计算：空间利用率？
B
此种立方紧密堆积的前视图A
7 1 9
6
5
8 2
3 4
10
11
12
这种堆积晶胞空间利用率高（74%），属于 最密置层堆集，配位数为 ，许多金属（如 Mg、Zn、Ti等）采取这种堆积方式。
回顾镁型的晶胞
1200
平行六面体
找铜型的晶胞
C B A
回顾：配位数 每个小球周围距离最近的小球数
=19.36g/cm3 1nm=10-9m=10-7cm
复习1pm=10-12m
练2：
现有甲、乙、丙、丁四种晶胞，可推知甲
晶晶体体体的中化的与学化的式学粒 为式子—为E—个F——D或—数—C——F比2——E—为；或——丁—C—1—晶—2:D1——体——；的—；丙化乙晶学 式为—X—Y——2Z——。
BA
甲
DC
乙
F
E
丙
Z X
Y
丁
练3： 甲
乙
丙
上图甲、乙、丙分别为体心堆积、面心立方堆积、 六方堆积的结构单元，则甲、乙、丙三种结构单
元中，金属原子个数比为——1—:—2:—3————。
乙晶胞中所含金属原子数为8×1/8+6×1/2=4 晶胞中所含金属原子数为12×1/6+2×1/2+3=6
典型离子晶体地各种堆积-填隙模型的堆积球和填隙球的半径比-概述说明以及解释
典型离子晶体地各种堆积-填隙模型的堆积球和填隙球的半径比-概述说明以及解释1.引言1.1 概述离子晶体在自然界中广泛存在，并且在许多领域中具有重要的应用价值。
研究离子晶体的结构堆积方式对于理解其物理化学性质以及开发新型功能材料具有重要意义。
在离子晶体的结构中，堆积模型是其中一种重要的研究对象。
堆积模型是指离子晶体中离子排列的方式和顺序。
通过研究和分析不同类型的离子堆积模型，可以了解离子晶体的几何构型、离子间距以及孔隙结构等重要特征。
在典型离子晶体中，常见的堆积模型包括六方最密堆积、立方最密堆积和体心立方堆积等。
填隙模型是一个与堆积模型密切相关的概念。
填隙模型描述了离子晶体中离子球和填隙球之间的相互作用关系。
填隙球指的是在堆积模型中离子之间形成的孔隙，而离子球则是指堆积模型中的离子。
通过研究填隙模型，可以进一步了解离子晶体中的空位、孔径大小以及离子的配位数等重要性质。
本文将重点研究填隙模型的堆积球和填隙球的半径比。
理论上，填隙球的半径与堆积球的半径之间存在一定的关系，这对于准确描述离子晶体的结构和性质非常重要。
通过实验和模拟方法，我们将探讨不同离子晶体中填隙球和堆积球的半径比的变化规律，以期揭示离子晶体材料中的微观结构和宏观性质之间的关联性。
本研究具有重要的理论和实践意义。
首先，对填隙模型的深入研究可以为离子晶体的结构设计和制备提供理论指导。
其次，填隙模型的研究可以为新型功能材料的开发和设计提供参考。
最后，对填隙球和堆积球半径比的研究有助于揭示离子晶体的结构特征与其性质之间的内在联系，为相关领域的进一步研究提供基础和支持。
由于离子晶体的复杂性和多样性，填隙模型的研究还存在一些挑战和尚未解决的问题。
未来的研究可以进一步探索不同离子晶体中填隙球和堆积球的半径比的影响因素，并寻求更精确的描述方法和模型。
希望本研究能够为离子晶体结构与性质的研究提供新的思路和方法，促进相关领域的进一步发展。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：1.2 文章结构本文按照以下结构进行展开：第二部分为正文，共分为两个小节。
大学化学 常见晶胞模型
大学化学常见晶胞模型介绍晶胞模型是研究固体结构和晶体性质的基础。
本文将介绍几种常见的晶胞模型，帮助大学化学研究者更好地理解晶体结构和性质。
简单立方模型简单立方模型是一种简化的晶胞模型，用于描述一些简单的晶体结构。
它由八个立方角共享的原子构成。
每个原子都与六个相邻原子相连，形成一个立方结构。
这种简单的晶体结构适用于一些金属元素，如铁、钠等。
面心立方模型面心立方模型是一种常见的晶胞模型，常用于描述许多金属和化合物的结构。
它由八个立方角共享的原子和每个面上一个原子构成。
每个原子都与十二个相邻原子相连，形成一个紧密堆积的结构。
这种晶体结构具有较高的密度和机械强度。
体心立方模型体心立方模型也是一种常见的晶胞模型，常用于描述一些金属元素和化合物的结构。
它由八个立方角共享的原子和一个位于晶胞中心的原子构成。
每个原子都与八个相邻原子相连，形成一个更紧密的结构。
这种晶体结构同样具有较高的密度和机械强度。
面心体心立方模型面心体心立方模型是一种较复杂的晶胞模型，常用于描述一些化合物的结构。
它由八个立方角共享的原子、每个面上一个原子和一个位于晶胞中心的原子构成。
每个原子都与十四个相邻原子相连，形成一个更加紧密的结构。
这种晶体结构具有更高的密度和较好的热力学性质。
总结通过了解这几种常见的晶胞模型，我们可以更好地理解不同结构的晶体的特点和性质。
化学研究者可以通过进一步研究这些模型，扩展对晶胞结构和晶体性质的认识。
以上即为大学化学常见晶胞模型的介绍。
---注意：以上内容为简化表述，不涉及具体晶胞参数和具体晶体结构的分析。
第3章+第1节 第1课时 晶体的特性和晶体结构的堆积模型
第1节认识晶体第1课时晶体的特性和晶体结构的堆积模型[学习目标定位] 1.熟知晶体的概念、晶体的类型和晶体的分类依据。
2.知道晶体结构的堆积模型。
一晶体的特征1．观察下列物质的结构模型，回答问题。
(1)晶体内部、非晶体的内部微粒排列各有什么特点？答案组成晶体的微粒在空间按一定规律呈周期性排列，而组成非晶体的微粒在空间杂乱无章地排列。
(2)由上述分析可知：①晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在空间按一定规律呈周期性重复排列构成的固体物质。
如金刚石、食盐、干冰等。
②非晶体：内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体物质。
如橡胶、玻璃、松香等。
2．阅读教材，回答下列问题：(1)晶体的自范性是晶体在适当条件下可以自发地呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。
(2)晶体的各向异性是指在不同的方向上表现出不同的物理性质，如强度、导热性、光学性质等。
(3)晶体具有特定的对称性，如规则的食盐晶体具有立方体外形，它既有轴对称性，也有面对称性。
(4)晶体具有固定的熔、沸点。
3．晶体的主要类型(1)根据晶体内部微粒种类和微粒间的相互作用的不同，可将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。
(2)将下列各晶体的类型填入表中：[归纳总结]1．晶体具有的三个基本特征是自范性、各向异性和特定的对称性。
2．晶体与非晶体的区别方法3.判断晶体类型的方法是先看晶体结构微粒，再看微粒间的相互作用。
二晶体结构的堆积模型1．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(如氢键)影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理。
请根据晶体结构微粒间作用力的特征解释其原因是什么？答案在金属晶体、离子晶体和分子晶体的结构中，金属键、离子键和分子间作用力均没有方向性，因此都趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多的其他原子、离子或分子分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，这样晶体变得比较稳定。
2．等径圆球的密堆积(金属晶体)(1)金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。
晶体 结构
离子晶体
由阴阳离子通过离子键结合而成的晶体。
ClNa+
类型 晶胞
NaCl型
CsCl型
ZnS型
CaF2型
堆积方 式 配位数
阴离子周围等 距且最近的阴 离子数 阳离子周围等 距且最近的阳 离子数
氯离子：面心立方 钠离子：填所有八 面体空隙
氯离子：简单立方 铯离子：立方体空 隙
硫离子：面心立方 钙离子：面心立方 锌离子：其中四个 氟离子：八个四个 错位的四面体空隙 空隙
晶体，熔融 都不导电。 有些与水电 离。
晶体导电 熔化导电
离子晶体：离子化合物 原子晶体：Si 金刚石 SiO2 分子晶体：大多数共价化合物 金属晶体：金属单质 SiC
A、不同晶型： 原子晶体>离子晶体>分子晶体 （金属晶体，有的很高W，有的很低Hg） B、同种晶型： 1、原子晶体：比较共价键的强弱。半径越小，键能越大。 金刚石>碳化硅>晶体硅
B A
第三层的另一种排列 方式，是将球对准第一层 1 6 5 4
2
3
的 2，4，6 位，不同于
AB 两层的位置，这是 C 层。
1 6 5
2 3 4
1 6
5
2
3
4
第四层再排 A，于是形
成 ABC ABC 三层一个周
期。 得到面心立方堆积— A1型。 如：金属铜
A
C
B
1 6
5
2
A
3
4
C B
A
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 ) 面心立方紧密堆积的前视图
石墨晶体是___结构，每层内碳原子排 正六边形 平面的网状 列成_______,构成_________结构。
金属晶体堆积模型及计算公式
----体心立方堆积：
5 8 1
6 7 2
4
3
这种堆积晶胞是一个体心立方，每个晶胞含 2 个原子，属于非密置层堆积，配位数 为 8 ，许多金属（如Na、K、Fe等）采取这种 堆积方式。
空间利用率的计算
（2）体心立方：在立方体顶 点的微粒为8个晶胞共享，处 于体心的金属原子全部属于 该晶胞。 微粒数为：8×1/8 + 1 = 2
1200
平行六面体
每个晶胞含 2 个原子
铜型（面心立方紧密堆积）
7 6 5 1 8 9 4 2 3
12
10 11
这种堆积晶胞属于最密置层堆集，配位数 为 12 ，许多金属（如Cu、Ag、Au等）采取这 种堆积方式。
（3）面心立方：在立方体顶点的微粒为8 个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。 微粒数为： 8×1/8 + 6×1/2 = 4 空间利用率： 4×4лr3/3 (2×1.414r)3
分子间以范德 通过金属键形成的 华力相结合而 晶体 成的晶体
作用力
构成微粒 物 理 性 质 实例 熔沸点
共价键
原子 很高
范德华力
分子 很低
金属键
金属阳离子和自由 电子 差别较大
硬度
导电性
很大
无（硅为半导体） 金刚石、二氧化硅、 晶体硅、碳化硅
很小
无 Ar、S等
差别较大
导体 Au、Fe、Cu、钢 铁等
= 74.05%
堆积方式及性质小结
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
体心立方 体心立方 堆积 六方最 密堆积 六方
典型金属晶体结构的堆剁模型分析
体心立方、面心立方晶格主要晶向的原子排列和密度
最密排面的堆垛：面心立方 ABCABCABC…..
密排六方 ABABAB…..
A A
C (密排六方)
B
B
C (面心立方)
6、晶体间隙
• 两种间隙：四面体间隙
•
八面体间隙
空隙半径：若在晶胞空隙中放入刚性球, 则能放入球的最大半径为 空隙半径。
体心立方晶胞中有两种空隙。有3个八面体空隙和6个四面体空隙。 四面体空隙(右图),其半径为: r四=0.29r原子 八面体空隙(左图), 其半径为: r八=0.15r原子
距pa、qb、rc，得截距系数p、q、r ；
● 取截距系数的倒数比
Y
1/p：1/q：1/r = h：k：l
（为最小整数比）；
● 去掉比号、以小括号括起来，写为(h k
X
l)。
主要晶面
在立方晶系中, 由于原子的排列具有高度的对称性, 往往存在有许多原子排列完 全相同但在空间位向不同(即不平行)的晶面, 这些晶面的总称为晶面族, 用大括号 表示, 即{hkl}。 在立方晶胞中(111)、( )、( )、( ) 同属{111}晶面族。 可用下式表示：
四、实晶验体材结料构及模设型材备。 料及设构模型。
五、实验步骤： 1）利用模型道具，堆出面心立方、体心立方和密排六方晶体。 2）逐个分析上述所堆晶面上原子的分布特 征，如实画出原子分布
和面心立方和体心立方晶体的（l00）、（110）、 （111）和（ 112）晶面； 3）在上述平面图上，至少标出三个不同方位的晶向指数； 4）用球堆垛出密排六方和面心立方晶体结构； 5）借助晶体结构模型和4）分析间隙位置、分布、数量。
六、实验报告要求
堆隙模型
堆隙模型与堆积填隙模型(1)晶体结构的密堆积原理密堆积结构是指在由无方向性的金属键,离子键和范德华力结合的晶体中,原子、分子或离子等微粒总是趋向于相互配位数高，能充分利用空间的堆积密度大的那些结构。
密堆积方式由于充分利用了空间，从而可使体系的势能尽可能降低。
结构稳定。
最常见的密堆积型式有：面心立方最密堆积（A1），六方最密堆积（A3）和体心立方密堆积（A2）。
（2）几种堆积方式及其空隙面心立方最密堆积（A1）和六方最密堆积（A3）最密堆积的结构可用等径球的密堆积来描述。
一层等径球的最密堆积只有一种,如图2－2b所示。
每个球与六个球相邻接,并形成六个三角形空隙.从密置层中可划出六方格子，每个格子分摊到一个圆球和两个三角形空隙。
第二层等径球的最密堆积也只有一种,即一个密置层中圆球的凸出部位正好处于另一个密置层的凹陷部位.如图2－3.显然密置单层中的一半的三角形空隙在密置双层中转化成正四面体空隙（被四个球包围），另一半三角形空隙转化成正八面体空隙（被八个球包围）。
密置双层保持六重对称性。
由两层六方格子构成一个平行图2－3六面体，每个平行六面体分摊到一个圆球、两个正四体空隙和一个八面体空隙。
第三层等径中球的密堆积有两种方式：一种是第三层中球的位置落在密置双层的正四面体空隙之上,其投影位置与第二层球的位置错开但与第一层球的位置相同,即ABAB……堆积.这种堆积称六方紧堆积.它仍保持密置双层的对称性；另一种第三层中球的位置落在密置双层正八面体空隙之上,其投影位置既与第二层错开又与第一层错开,这种方式称为ABCABC……堆积.这种堆积称为面心紧密堆积.所谓A1堆积就是重复ABC堆积，记作︱ABC︱。
在密置层的垂直方向上有两种空隙相间分布，即以正四面体空隙、正八面体空隙、正四面体空隙为一个单位重复分布。
从A1堆积中可划出一个立方面心晶胞。
所谓A3堆积就是重复AB堆积，记作︱AB︱。
在密置层的垂直方向上空隙的分布要么始终是正四面体空隙, 要么始终是正八面体空隙.。
金属晶体晶胞堆积方式
金属晶体晶胞堆积方式金属晶体是金属元素构成的晶体结构，其原子或离子以某种特定的方式堆积在一起。
这些堆积方式对于金属的性质和性能有着至关重要的影响。
在金属晶体中，金属原子或离子的堆积方式通常被称为“堆积方式”或“堆积模型”。
一、常见堆积方式1. 六方堆积（Hexagonal Close-Packed，简称hcp）：这种堆积方式在金属晶体中是最常见的之一。
在六方堆积中，每个原子周围都有12个原子，它们以六重对称的方式排列。
这种堆积方式可以有效地减少原子间的空隙，提高晶胞的密度。
许多金属元素，如镁、锌、镉等，采用这种堆积方式。
2. 面心立方堆积（Face-Centered Cubic，简称fcc）：这种堆积方式在金属晶体中也较为常见。
在面心立方堆积中，每个原子周围都有12个原子，它们以面心对称的方式排列。
这种堆积方式可以提供最大的空间利用率，因此许多金属元素，如铜、铁、镍等，采用这种堆积方式。
3. 体心立方堆积（Body-Centered Cubic，简称bcc）：这种堆积方式在金属晶体中不如前两种常见。
在体心立方堆积中，每个原子周围有8个原子，它们以体心对称的方式排列。
这种堆积方式的空间利用率较低，通常用于一些高熔点、高硬度的金属元素，如钨、钼等。
二、堆积方式的影响因素金属原子的电子排布和大小是决定其堆积方式的主要因素。
一般来说，如果金属原子的电子排布较稳定，且原子半径较小，则更倾向于采取六方堆积；如果金属原子的电子排布不太稳定，且原子半径较大，则更倾向于采取面心立方堆积或体心立方堆积。
此外，金属的物理化学性质，如熔点、硬度、延展性等，也与堆积方式密切相关。
三、堆积方式的检测方法对于金属晶体堆积方式的检测，通常可以采用X射线衍射法或中子衍射法。
这些方法可以通过分析衍射图谱来确定晶胞的几何形状和大小，从而推断出金属原子的堆积方式。
此外，近年来发展起来的计算机模拟方法也为研究金属晶胞的堆积方式提供了有力的工具。
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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。
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
A12B6 Nhomakorabea3
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.常见晶胞类型---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
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_。
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
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。
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？
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