晶体结构的堆积模型

晶胞结构
配位数
空间 利用率
12 74.06%
8 68.02%
12 74.06%
三、晶胞的特征
【小组讨论】
① 晶胞中Cl━堆积方式是_面__心__立_方__最__密__堆__积____？ 配位数是____1_2____？
② 请问该晶胞内有______个原子？
Cl
━
Na+
均摊法
平行六面体中：
4 8
1 5
交流与讨论
原子结构
化学键与分子间作用力 物质聚集状态
不同的微粒，通过不同的相互作用方式， 最终形成不同的聚集状态。
鲁科版 化学选修三 专题三 物质的聚集状态与物质性质
§3.1 认识晶体
福建省厦门第二中学 陈寒与
一、晶体的特性
1. 晶体概念 内部微粒在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。
2. 非等径圆球的密堆积
对于离子晶体，阴阳离子半径不同，离子间如何堆积？ 非等径圆球的密堆积
圆球
类比
细沙
填充顺序？
先填球， 后倒沙。 容器
①大球先做等径圆球的密堆积 ②小球填充在大球所形成的空隙
三、晶胞的特征
无隙并置
晶胞
晶体
结构型式 面心立方最密堆积 A1 体心立方密堆积 A2 六方最密堆积 A3
晶 体
2.堆积模型
A1型 结构型式： 面心立方
最密堆积
配位数： 12
A2型 体心立方
密堆积
8
空间利用率：74.06%
68.02%
A3型 六方 最密堆积
12
74.06%
3.晶胞的计算
贡献比例：某粒子为x个晶胞所共有，则该粒子有1/x属于一个晶胞。 均摊法：晶胞内微粒个数 = 微粒个数×贡献比例
【课后练兵】
m 4 (MNa MCl ) 1
V
NA
2 2d3
Cl
━

2 (MNa MCl ) d3 NA
Na+
三、晶胞的特征
【延伸】如果是非平行六面体晶胞，如何计算晶胞相关参数？
【提示】 利用均摊法，辨别某微粒与多少晶胞共享？
【课堂小结】
1.晶体特性：自范性、各向异性、对称性
如何辨别晶体？①拥有固定熔沸点的固体 ②使X射线发生衍射
水有固定熔点 蜡烛没有固定熔点
一、晶体的特性
2. 特性 ①自范性： 在适宜条件下，晶体能够自发地呈现
晶 封闭的、规则的多面体外形。 体 ②各向异性： 特 晶体在不同的方向上表现出不同的 性 物理性质。
③对称性： 晶体具有规则的几何外形。
【小试牛刀】
③晶胞内微粒组成为__N_a_4_C_l4_，
约成最简式即__N_a_C_l__？
三、晶胞的特征
【小组讨论】
④ 如果氯离子的直径为d，请问该晶胞的体积
为多少？
a2 +a2 (2d)2 a 2d
V ( 2d)3 2 2d3
r
Cl
━
rowk.baidu.com
a
Na+
r
r
a
三、晶胞的特征
【小组讨论】
⑤ 该NaCl晶体的密度为多少？
三、晶胞的特征
【小组讨论】
Cl
━
Na+
① 晶胞中Cl━堆积方式是_面__心__立_方__最__密__堆__积___？ 配位数是___1_2___？
② 请问该晶胞内有__4___个Cl━ , __4___个Na+ ？
1
1
Cl━个数 = 8×8 + 6×2 = 4
Na+个数 = 12× 1 + 1×1 = 4 4
下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是 ( B )
A．具有规则几何外形的固体均为晶体 B．晶体具有自范性，非晶体没有自范性 C．晶体研碎后即变为非晶体 D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体
【思考】
晶体中的微粒是如何排列的？ 晶体中的微粒也常采用密堆积的方式来降低体系能量。
超市中水果的堆积方法
二、晶体结构的堆积模型
1. 请大家完成《认识晶体_练习》； 2. 综合本节课的内容，整理微粒的堆积方式以及晶胞的计
算方法，制作本课的思维导图。
谢谢聆听
三维平面堆积方式二：A3型最密堆积
A
1 62
B
543
A B
A
，
A B
六方最密堆积
“···ABAB···” 配位数: 12 空间利用率: 74.06%
1. 等径圆球的密堆积
三维平面堆积方式三：A1型最密堆积
A
1
C
62
B
53
A
4
C
B
A
ABC
面心立方最密堆积 “···ABCABC···”
配位数: 12 空间利用率: 74.06%
73 62
顶点：1/8
1 4
32
棱边：1/4
均摊法
平行六面体中：
2 1
面心：1/2
1
体心：1
均摊法
平行六面体中：不同位置微粒对晶胞的贡献比例
顶点占1/8
棱边占1/4
面心占1/2
体心占1
贡献比例：某粒子为x个晶胞所共有，则该粒子有1/x属于一个晶胞。 均摊法：晶胞内微粒个数 = 微粒个数×贡献比例
1. 等径圆球的密堆积(金属晶体中) 二维平面堆积方式
非密置层 行列对齐 四球一空
密置层 行列相错 三球一空
1. 等径圆球的密堆积
三维平面堆积方式一：A2型密堆积
无隙并置
56
87
模型化
12 43
体心立方密堆积
晶胞
晶体结构中 最小的重复单元
配位数: 8 空间利用率: 68.02%
1. 等径圆球的密堆积