晶胞结构
晶胞的名词解释
晶胞的名词解释晶胞，是固体中晶体的最小周期性结构单元，也是晶体学研究中的基本概念。
它是由一组原子或分子组成的特定形状空间区域，呈现出晶体的周期性特征。
下面将从晶胞的结构、性质和应用等方面进行解释，以帮助读者更好地理解这一概念。
1. 晶胞的结构晶胞的结构由晶格和原胞组成。
晶格是一组交错而规则排列的点，在晶格上重复排列的原子或分子称为格点。
晶格的类型包括立方晶格、六方晶格、正交晶格等。
原胞则是晶格中一个最小重复单元，可以看作是晶胞的“原型”。
通过将原胞在晶格上平移，可以构建整个晶格。
2. 晶胞的性质晶胞具有周期性，即晶体的任意一部分都可以通过晶胞的平移和旋转来重复构建。
晶胞的体积与晶格的尺寸相关，同样大小晶格的晶胞体积较小，反之则较大。
晶胞还具有各向同性，即在晶胞内各个方向上的物理性质均相同。
此外，晶胞的形状也与晶体的晶系相关，如立方晶体的晶胞为正方体，而六方晶体的晶胞为六面体。
3. 晶胞的应用晶胞的概念在材料科学和固体物理学中起着重要的作用。
首先，晶胞可以帮助研究者理解晶体的结构和性质。
通过研究晶胞的组成和空间排列，可以揭示晶体的对称性和晶体缺陷对物理性质的影响。
其次，晶胞的尺寸决定了晶体的晶格常数和晶体结构的稳定性，对于材料的合成和性能调控具有重要意义。
例如，通过调节晶胞的尺寸，可以改变材料的电、磁、光等性质，从而实现不同的应用，如光电子器件、磁存储介质等。
4. 晶胞的演变随着科技的发展，人们对晶体的研究也在不断深入。
以往主要关注晶体的宏观结构和性质，而现在更加关注晶体的微观结构和晶胞的演变机制。
例如，通过原位观察和原子尺度计算等技术手段，可以揭示晶体生长和相变过程中晶胞的变化规律，从而为材料设计和功能优化提供理论指导。
此外，晶体工程学中的晶胞改造技术也在不断发展，通过对晶胞的人工修饰，可以实现晶体的形貌控制和性能优化，扩展了晶体材料的应用领域。
5. 晶胞的前景与挑战随着人们对晶体结构和性质认识的不断提高，晶胞的研究前景广阔，将为材料创新和性能优化提供新的思路和方法。
晶体晶胞结构讲解
物质结构要点1、核外电子排布式外围核外电子排布式价电子排布式价电子定义：1、对于主族元素，最外层电子2、第四周期，包括3d与4S 电子电子排布图熟练记忆 Sc Fe Cr Cu2、S能级只有一个原子轨道向空间伸展方向只有1种球形P能级有三个原子轨道向空间伸展方向有3种纺锤形d能级有五个原子轨道向空间伸展方向有5种一个电子在空间就有一种运动状态例1：N 电子云在空间的伸展方向有4种N原子有5个原子轨道电子在空间的运动状态有7种未成对电子有3个 ------------------------结合核外电子排布式分析例23、区的划分按构造原理最后填入电子的能级符号如Cu最后填入3d与4s 故为ds区 Ti 最后填入能级为3d 故为d区4、第一电离能：同周期从左到右电离能逐渐增大趋势（反常情况：S2与P3 半满或全满较稳定，比后面一个元素电离能较大）例3、比较C、N、O、F第一电离能的大小 --------------- F ＞N＞O＞C例4、某元素的全部电离能(电子伏特)如下：回答下列各问：(1)I6到I7间，为什么有一个很大的差值?这能说明什么问题? _________________________(2)I4和I5间，电离能为什么有一个较大的差值_________________________________(3)此元素原子的电子层有 __________________层。
最外层电子构型为 ______________ 5、电负性：同周期从左到右电负性逐渐增大（无反常）------------F＞ O ＞N ＞C6、对角线规则：某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为“对角线规则”如：锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱7、共价键：按原子轨道重叠形式分为：σ键和π键 (具有方向性和饱和性)单键 -------- 1个σ键双键------1个σ键和1个π键三键---------1个σ键和2个π键8、等电子体：原子总数相等，价电子总数相等----------具有相似的化学键特征例5、N2 CO CN-- C22-互为等电子体CO2 CS2 N2O SCN-- CNO-- N3- 互为等电子体从元素上下左右去找等电子体，左右找时及时加减电荷，保证价电子相等。
常见的晶体结构及其原胞晶胞
§1-2 常见的晶体结构及其原胞、晶胞1) 简单晶体的简单立方(simple cubic, sc) 它所构成的晶格为布喇菲格子。
例如氧、硫固体。
基元为单一原子结构的晶体叫简单晶体。
其特点有: 三个基矢互相垂直（），重复间距相等，为a，亦称晶格常数。
其晶胞=原胞；体积= ；配位数(第一近邻数) =6。
（见图1-7）图1-7简单立方堆积与简单立方结构单元2) 简单晶体的体心立方( body-centered cubic, bcc ) , 例如，Li，K，Na，Rb，Cs,αFe，Cr，Mo，W，Ta，Ba等。
其特点有：晶胞基矢, 并且，其惯用原胞基矢由从一顶点指向另外三个体心点的矢量构成：（见图1-9 b）(1-2)其体积为；配位数=8；（见图1-8）图1-8体心立方堆积与体心立方结构单元图1-9简单立方晶胞(a)与体心立方晶胞、惯用原胞(b)3) 简单晶体的面心立方( face-centered cubic, fcc ) , 例如，Cu，Ag，Au，Ni，Pd，Pt，Ne, Ar, Xe, Rn, Ca, Sr, Al等。
晶胞基矢，并且每面中心有一格点, 其原胞基矢由从一顶点指向另外三个面心点的矢量构成（见图1-10 b）：(1-3)其体积=；配位数=12。
，（见图1-10）图1-10面心立方结构(晶胞)(a)与面心立方惯用原胞(b)4) NaCl结构（Sodium Chloride structure），复式面心立方（互为fcc），配位数=6（图1-11 a)。
表1-1 NaCl结构晶体的常数5) CsCl结构（Cesuim Chloride structure），复式简单立方（互为sc），配位数=8（图1-11 b）。
表1-2 CsCl结构晶体的常数图1-11 NaCl结构和CsCl结构6) 金刚石结构（Diamond structure）, 两套fcc格子相互沿对角线位移1/4处套合。
晶胞结构
晶胞结构一、金属晶体2.钾型A2（体心立方堆积）堆积晶胞钾型A2堆积晶胞是立方体心, 因此晶胞的大小可以用等径圆球的半径r 表示出来, 即晶胞的边长a 与r 的关系为:A2堆积的空间利用率的计算:A2堆积用圆球半径r 表示的晶胞体积为:ar r a r a 43,34 ,43===%02.68833364342234223364)34(33333==⋅=⋅===πππr r V V A rV rr V 晶胞圆球圆球晶胞堆积的空间利用率为：个圆球的体积为：每个晶胞中3.六方最密堆积（4）A1（面心立方最密堆积）A1是ABCABCABC······型式的堆积，从这种堆积中可以抽出一个立方面心点阵，因此这种堆积型式的最小单位是一个立方面心晶胞。
A1堆积晶胞是立方面心, 因此晶胞的大小可以用等径圆球的半径r 表示出来, 即晶胞的边长a 与r 的关系为:A1堆积空间利用率的计算:A1堆积用圆球半径r 表示的晶胞体积为:（5）A4堆积形成晶胞A4堆积晶胞是立方面心点阵结构, 因此晶胞的大小可以用等径圆球的半径r 表示出来, 即晶胞的边长a 与r 的关系为:A4堆积的空间利用率的计算:A4堆积用圆球半径r 表示的晶胞体积为: ra r a 22 ,42==%05.742312163441344 4216)22(33333==⋅=⋅===πππr r V V A r V r r V 晶胞圆球圆球晶胞堆积的空间利用率为：个圆球的体积为：每个晶胞中ar r a r r a 83,38 ,8243===⨯=%01.34163335123484348 833512)38(33333==⋅=⋅===πππr r V V A r V r r V 晶胞圆球圆球晶胞堆积的空间利用率为：个圆球的体积为：每个晶胞中二、原子晶体1.金刚石立体网状结构，每个碳原子形成4个共价键，任意抽出2个共价键，每两个单键归两个六元环所有，而不是只归一个六元环所有（如图所示，红色的两个碳碳单键，可以构成蓝色和紫红色的两个六元环）。
晶胞结构类型范文
晶胞结构类型范文晶胞结构是指固体晶体中原子、离子或分子的排列方式和对称性。
根据结构的不同，晶胞结构可分为离子晶体、共价晶体、分子晶体、金属晶体和非晶态材料等几种类型。
1.离子晶体：离子晶体是由正、负电离子通过静电力相互结合形成的晶体。
例如氯化钠（NaCl）晶体，其中钠、氯离子通过离子键相互结合。
离子晶体的晶胞结构一般为六方密堆积结构、立方密堆积结构或钠氯结构。
离子晶体具有高熔点、可导电性等特点。
2.共价晶体：共价晶体是由共价键相互连接的原子构成的晶体。
共价晶体的晶胞结构多种多样，例如钻石（C）晶体由碳原子通过共价键形成的长方体晶胞结构。
共价晶体具有高硬度、高熔点和热稳定性较好等特点。
3.分子晶体：分子晶体是由分子相互结合而构成的晶体。
在分子晶体中，分子之间通过分子间力相互结合，例如氯化铭（NH4Cl）晶体，其中氨气分子和氯化氢分子通过氢键相互结合。
分子晶体的晶胞结构多样，如六方密堆积、正交晶系等。
分子晶体具有低熔点、不导电等特点。
4.金属晶体：金属晶体是由金属原子通过金属键相互连接而成的晶体。
金属晶体的晶胞结构主要有面心立方晶体、体心立方晶体和简单立方晶体。
例如铜（Cu）晶体为面心立方晶体结构。
金属晶体具有高热导率、良好的延展性和塑性等特点。
5.非晶态材料：非晶态材料是一种没有长程有序排列的晶体形态。
在非晶态材料中，原子、离子或分子的排列方式呈无规则的非周期性分布。
非晶态材料的晶胞结构不规则且无序。
非晶态材料具有无定型、不规则等特点，如玻璃材料。
总之，晶胞结构类型多种多样，每种类型都具有自己独特的结构特点和性质。
研究和理解晶胞结构对于材料科学和物理化学的发展具有重要意义。
晶胞结构单元
晶胞结构单元一、引言晶体是由原子、离子或分子按照一定的规律排列形成的有序固体。
晶体结构可以用晶胞来描述，晶胞是最小重复单元，由一个或多个原子组成。
晶胞结构单元是指晶格中最小可重复的单元，它包含了所有的对称性和周期性信息。
二、晶胞结构单元的概念1. 晶格晶格是指空间中一组平行于坐标轴的无限延伸点阵，每个点代表了一个位置上有原子、离子或分子存在。
晶格是由基本矢量a,b,c所定义的。
2. 晶格常数晶格常数是指在三个互相垂直方向上单位长度所对应的长度。
3. 晶胞晶胞是指最小重复单元，在三维空间中可以用三个平行于坐标轴的面来定义。
每个面由一个基本矢量和两个相邻面所夹角度数确定。
4. 晶胞参数晶胞参数包括：a,b,c三条边长和α,β,γ三个夹角。
5. 晶体对称性晶体对称性包括旋转对称性和镜像对称性。
旋转对称性是指晶体沿着某个轴旋转一定角度后，仍然与原来的晶体相同。
镜像对称性是指晶体经过某个平面的反射后，仍然与原来的晶体相同。
6. 晶胞结构单元晶胞结构单元是指晶格中最小可重复的单元，它包含了所有的对称性和周期性信息。
三、晶胞结构单元的分类1. 原子密堆积结构原子密堆积结构又称为紧密堆积结构，它是由两种不同大小的原子按照一定规律排列而成。
常见的有fcc和hcp两种类型。
2. 离子密堆积结构离子密堆积结构是由阳离子和阴离子按照一定规律排列而成。
常见的有NaCl型、CsCl型、ZnS型等。
3. 分子密堆积结构分子密堆积结构是由分子按照一定规律排列而成。
常见的有钻石型、冰型等。
四、晶胞结构单元的应用1. 材料科学领域在材料科学领域中，通过研究不同材料中晶胞结构单元的种类和性质，可以了解材料的物理和化学性质，从而设计出更好的材料。
2. 生物科学领域在生物科学领域中，晶胞结构单元被广泛应用于蛋白质晶体学研究中。
通过对蛋白质晶体中晶胞结构单元的分析，可以了解蛋白质的结构和功能。
3. 环境科学领域在环境科学领域中，晶胞结构单元被应用于土壤和岩石研究中。
晶体结构最小重复单元——晶胞
晶体结构最小重复单元——晶胞 一、晶胞
1、定义：晶体结构中最小的重复单元。 从晶体结构中截取下来的大小、形状完全相同
的平行六面体。
Chemistry
晶体结构最小重复单元——晶胞 2、常见三种密堆积的晶胞：
(1)六方晶胞——A3型 A3型最密堆积实际上是由三个晶胞构成的，称这 个晶胞为六方晶胞，也称A3最密堆积为六方最密堆积。
Chemistry
晶体结构最小重复单元——晶胞 4、磁光存储的研究是在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄
膜磁化并用光读取之后开始的。下图是Mn和Bi形成 的某种晶体的结构示意图，则该晶体物质的化学式 可表示为： A.Mn2Bi B.MnBi C.MnBi3 D.Mn4Bi3
Chemistry
晶体结构最小重复单元——晶胞 5、钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其结
晶体结构最小重复单元——晶胞 8、如图所示,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+离子
或Cl-离子所处的位置.这两种离子在空间三个互相 垂直的方向上都是等距离排列的. (1)请将其中代表Na+离子的圆圈涂黑,以完成NaCl
晶体结构示意图. (2)晶体中,在每个Na+离子周
围与它最接近的且距离相 等的Na+共有______个.
Chemistry
晶体结构最小重复单元——晶胞
7、单质硼有无定形和晶体,参考下列数据,回答问题：
金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点/K >3823
1683
2573
沸点/K 5100
2628
2823
硬度/Moh 10
7.0
9.5
(1)晶体硼的晶体类型属于_____ 晶体,理由是______
各个金属的晶胞构型
各个金属的晶胞构型一、体心立方结构（bcc）：体心立方结构是一种常见的金属晶胞构型，其中金属原子位于立方体的顶点和正中心位置。
铁（Fe）和钨（W）是两个典型的体心立方结构金属。
体心立方结构具有高熔点、高硬度和良好的导电性能。
铁是一种重要的结构材料，广泛应用于建筑、机械制造等领域。
钨是一种重要的高温材料，可用于制造高温设备和电子元件。
二、面心立方结构（fcc）：面心立方结构是另一种常见的金属晶胞构型，其中金属原子位于立方体的顶点和面心位置。
铜（Cu）和铝（Al）是两个典型的面心立方结构金属。
面心立方结构具有良好的延展性和塑性，具有较高的导电性和导热性。
铜是一种重要的导电材料，广泛应用于电子、电气和通信领域。
铝是一种轻质金属，具有良好的耐腐蚀性和导热性，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
三、密堆积结构（hcp）：密堆积结构是一种金属晶胞构型，其中金属原子位于六边形最密堆积的位置。
钛（Ti）和锆（Zr）是两个典型的密堆积结构金属。
密堆积结构具有较高的强度和硬度，具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
钛是一种重要的结构材料，广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。
锆是一种重要的核工程材料，可用于核电站中的燃料元件和反应堆结构材料。
四、六方最密堆积结构（hexagonal close-packed, hcp）：六方最密堆积结构是一种特殊的金属晶胞构型，其中金属原子位于六边形最密堆积的位置。
钴（Co）和锌（Zn）是两个典型的六方最密堆积结构金属。
六方最密堆积结构具有较高的强度和硬度，具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
钴是一种重要的磁性材料，广泛应用于电子、电气和医疗领域。
锌是一种重要的防腐材料，广泛应用于建筑、冶金和化工行业。
金属的晶胞构型对金属的性质和用途有着重要影响。
不同金属的晶胞构型决定了金属的硬度、强度、导电性和耐热性等特性。
了解金属的晶胞构型有助于我们更好地理解金属的性质和应用，并为相关领域的研究和应用提供指导。
《常见晶胞类型》课件
晶胞与晶体结构的关系
01
晶胞的形状和内部结构决定了晶 体结构的对称性和空间排列规律 。
02
通过研究晶胞的结构特点，可以 了解晶体的物理性质和化学性质 ，如熔点、导电性、光学性质等 。
常见晶胞类型的特性
01
02
03
简单立方
具有八个顶点，每个顶点 上都有一个原子或分子。
面心立方
具有六个面，每个面上都 有一个原子或分子。
个稳定的四面体结构。
每个原子的配位数为4，即每个 原子与四个相邻原子形成共价键
。
原子间的距离和键角是固定的， 保证了晶胞的稳定性和对称性。
闪锌矿型晶胞的几何特征
闪锌矿型晶胞具有立方晶系结构，其 晶格常数为a=b=c，α=β=γ=90°。
原子间的距离和键角是固定的，保证 了晶胞的稳定性和对称性。
每个面心有一个原子，每个顶点被四 个原子所共享。
是晶胞的角度。
空间群
密排六方晶胞属于P63/mmc空间 群，具有高度的对称性。
原子间距
在密排六方晶胞中，原子间距相等 ，且与晶胞的边长成比例。
05
CATALOGUE
氯化钠型晶胞
定义与特性
定义
氯化钠型晶胞是一种离子晶体结构，由阳离子和阴离子按一定的规律排列而成，具有较高的离子电导 率和热稳定性。
特性
闪锌矿型晶胞是一种立方晶系 结构，其特点是每个顶点被四 个原子所共享，每个面心有一 个原子。
闪锌矿型晶胞具有较高的对称 性，其晶格常数为a=b=c， α=β=γ=90°。
闪锌矿型晶胞的原子排列紧密 ，具有较高的密度和稳定性。
原子排列与配位数
在闪锌矿型晶胞中，每个原子被 其他四个原子所包围，形成了一
《常见晶胞类型》 ppt课件
晶胞结构
晶胞结构一、金属晶体2.钾型A2（体心立方堆积）堆积晶胞钾型A2堆积晶胞是立方体心, 因此晶胞的大小可以用等径圆球的半径r 表示出来, 即晶胞的边长a 与r 的关系为:A2堆积的空间利用率的计算:A2堆积用圆球半径r 表示的晶胞体积为:ar r a r a 43,34 ,43===%02.68833364342234223364)34(33333==⋅=⋅===πππr r V V A rV rr V 晶胞圆球圆球晶胞堆积的空间利用率为：个圆球的体积为：每个晶胞中3.六方最密堆积（4）A1（面心立方最密堆积）A1是ABCABCABC······型式的堆积，从这种堆积中可以抽出一个立方面心点阵，因此这种堆积型式的最小单位是一个立方面心晶胞。
A1堆积晶胞是立方面心, 因此晶胞的大小可以用等径圆球的半径r 表示出来, 即晶胞的边长a 与r 的关系为:A1堆积空间利用率的计算:A1堆积用圆球半径r 表示的晶胞体积为:（5）A4堆积形成晶胞A4堆积晶胞是立方面心点阵结构, 因此晶胞的大小可以用等径圆球的半径r 表示出来, 即晶胞的边长a 与r 的关系为:A4堆积的空间利用率的计算:A4堆积用圆球半径r 表示的晶胞体积为: ra r a 22 ,42==%05.742312163441344 4216)22(33333==⋅=⋅===πππr r V V A r V r r V 晶胞圆球圆球晶胞堆积的空间利用率为：个圆球的体积为：每个晶胞中ar r a r r a 83,38 ,8243===⨯=%01.34163335123484348 833512)38(33333==⋅=⋅===πππr r V V A r V r r V 晶胞圆球圆球晶胞堆积的空间利用率为：个圆球的体积为：每个晶胞中二、原子晶体1.金刚石立体网状结构，每个碳原子形成4个共价键，任意抽出2个共价键，每两个单键归两个六元环所有，而不是只归一个六元环所有（如图所示，红色的两个碳碳单键，可以构成蓝色和紫红色的两个六元环）。
晶胞结构知识点总结
晶胞结构知识点总结晶体是一种具有高度有序内部结构的固体材料，其结构可以通过晶胞结构来描述。
晶胞结构是描述晶体内部原子或分子排列方式的一种方法，它可以直观地展示晶体的周期性结构。
掌握晶胞结构对于理解材料的性质、制备和应用具有重要意义。
本文将就晶胞结构的相关知识点进行总结，包括晶体的定义、晶格、晶胞的种类、晶胞的参数和晶体的分类等内容。
一、晶体的定义晶体是由原子、离子或分子按照一定规则组成的固体结构。
晶体的最显著特征是其内部结构具有高度的有序性，这种有序性可以在三维空间中进行周期性重复。
晶体的结构稳定，且具有独特的电学、光学、机械以及热学性质。
由于晶体的周期性结构，它在X射线、电子衍射等技术下会出现特征性的衍射花样，从而可以用于晶体结构分析和确定。
二、晶格晶格是描述晶体内部结构的基本概念，它是指在三维空间中由重复排列的点所构成的结构。
这些点代表着原子、离子或分子的位置，具有固定的空间关系。
晶格具有周期性，在晶体内部重复出现，形成了晶体的内部结构。
晶格中最小的重复单元被称为晶胞。
晶格和晶胞是密不可分的概念，通过晶格可以确定晶胞的形状和尺寸，通过晶胞可以推导出整个晶格的结构。
晶格和晶胞的概念为我们理解晶体的结构和性质提供了基础。
三、晶胞的种类根据晶体内部原子或分子的排列方式，晶胞可以分为立方晶胞、四方晶胞、单斜晶胞、正交晶胞、六角晶胞和三角晶胞六种类型。
1. 立方晶胞：所有边长相等，所有角均为90度，包括简单立方、体心立方和面心立方三种类型。
2. 四方晶胞：其中两个边长相等，与第三个边垂直，所有角均为90度，只有一种类型。
3. 单斜晶胞：所有边长不相等，夹角不为90度，只有一种类型。
4. 正交晶胞：其中两个边长相等，夹角为90度，只有一种类型。
5. 六角晶胞：所有边长相等，两个内角为60度，第三个内角为120度，只有一种类型。
6. 三角晶胞：所有边长相等，三个内角均为60度，只有一种类型。
不同类型的晶胞代表了不同的晶格结构，通过对晶胞的特性进行分析，可以了解晶体的空间排列规律，从而推导出晶体的一些性质。
常见晶胞结构最强整理
常见晶胞结构最强整理常见晶体结构及其详解晶体晶体结构晶体详解原⼦晶体⾦刚⽯(1)每个碳采取杂化⽅式与4个碳以共价键结合，形成结构，键⾓均为 (2)最⼩碳环由个C 组成且六原⼦不在同⼀平⾯内，平均每个碳原⼦被个六元环共⽤，每根C -C 键被个六元环共⽤。
(3)每个C 参与4条C －C 键的形成， C 原⼦个数与C －C 键数之⽐为 ,1mol ⾦刚⽯中，碳碳键为 molSiO 2(1)每⼀个硅原⼦紧邻个氧原⼦，每⼀个氧原⼦紧邻个硅原⼦，形成了由Si-O 键（极性或⾮极性）键构成的元环的最⼩环状结构。
⼀个环上有个硅原⼦，个氧原⼦(2)1mol SiO 2中，硅氧键为 molSiC每个C 原⼦最近的Si 原⼦有个，每个C 原⼦最近的C 原⼦有个分⼦晶体⼲冰(1)⼀个⼆氧化碳晶胞中含有个⼆氧化碳分⼦(2)8个CO 2分⼦构成⽴⽅体且在6个⾯⼼⼜各占据1个CO 2分⼦ (3)每个CO 2分⼦周围等距且紧邻的CO 2分⼦有个冰⼀个⽔分⼦形成个氢键，平均1mol 冰中含有 mol 氢键C 60(1)⾜球烯的分⼦是由60个碳原⼦构成的，空间构型有12个正五边形，20个正六边形(2)⼀个C 60分⼦中含有根单键，根双键 (3)C 60晶胞中与⼀个C 60最近的C 60分⼦有个（与⼲冰的晶胞相似）离⼦晶体NaCl (型)(1)每个Na ＋周围等距且紧邻的Cl －有个，每个Cl －周围等距且紧邻的Na ＋有个。
每个Na ＋周围等距且紧邻的Na ＋有个，同理Cl -也然。
(2)每个晶胞中含个Na ＋和4个Cl －。
CsCl (型)(1)每个Cs ＋周围等距且紧邻的Cl －有个，每个Cl －周围等距且紧邻的Cs ＋有个。
(2)左图为个晶胞；右图为⼀个晶胞，每个晶胞中含个Cs ＋，个Cl －。
CaF 21、1个晶胞中含有个Ca 2+，个F -，Ca 2+的配位数为个，F -配位数为个2、Ca 2+周围等距离最近的Ca 2+ 个，F —周围等距离最近的F — 个⾦属晶体简单⽴⽅堆积典型代表空间利⽤率配位数为体⼼⽴⽅堆积典型代表空间利⽤率配位数为⾯⼼⽴⽅堆积典型代表空间利⽤率配位数为六⽅最密堆积典型代表空间利⽤率配位数为混合晶体⽯墨1、碳原⼦的杂化⽅式为，键⾓为2、⽯墨晶体的⽚层结构中，每个六元碳环含有个碳原⼦数，每个六元碳环所含有的共价健数是个3、⽯墨同层C 原⼦间以连接，熔化需要破坏碳碳之间作⽤⼒，故熔沸点较⾼；层与层之间的作⽤⼒为，作⽤⼒⽐较弱，故⽯墨的硬度较低。
晶胞
晶体结构的对称性
晶系 空间点阵型式
晶胞类型
堆积方式：A1, A3, A2, A4
二、晶体结构的表达及应用
一般晶体结构需给出：
晶系
空间群（不作要求）
晶胞参数；
晶胞中所包含的原子或分子数Z；
特征原子的坐标
密度计算
晶体结构的基本重复单位是晶胞，只要将一个晶
胞的结构剖析透彻，整个晶体结构也就掌握了。 利用晶胞参数可计算晶胞体积(V)，根据相对分子 质量(M)、晶胞中分子数(Z)和Avogadro常数N，可 计算晶体的密度：
晶体的点阵结构
概念：在晶体内部微粒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。
பைடு நூலகம்
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：
B A D C
E
F
G
H
2.晶胞中原子的坐标
三数组 （x, y, z ）称为原子坐标 定义域：0≤|x,y.z| ≤ 1１即是0 ！
原子坐标 0，0，0 ½，½，½ ½，0，½ ½，0，0
平均每个晶胞的原子个数 8x⅛=1 1 2x½=1 4x¼ =1
2.晶胞中原子的坐标
B C D
A（1，0，1）
1．钴原子的平均氧化态为
。
2．以●代表氧原子，以●代表钴原子，画出 CoO2层的结构，用粗线画出两种二维晶胞。可 资参考的范例是：石墨的二维晶胞是右图中用 粗线围拢的平行四边形。
1965年，Juza提出石墨层间化合物组成是 LiC6，锂离子位于石墨层间，其投影位于石 墨层面内碳六圆环的中央。试在下图中用“·” 画出Li的位置。并在此二维图形上画出一个 晶胞。
晶体结构的最小重复单元——晶胞
第1节认识晶体（第三课时）晶体结构的最小重复单元——晶胞1．晶胞有哪些类型？提示：平行六面体和非平行六面体。
2．计算晶胞中的微粒数目为什么采用切割法？提示：整块晶体可以看做是数量巨大的晶胞无隙并置而成，所谓无隙是指相邻晶胞之间没有任何间隙，所谓并置是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
位于晶胞顶点、棱上、面上的微粒不完全属于晶胞所有，只占该微粒的1/n，因此，需采用切割法。
晶胞中粒子数目的计算方法——切割法(1)平行六面体晶胞(2)非平行六面体晶胞晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定，如正六棱柱形晶胞，顶点上的每个微粒对晶胞的贡献为16，水平棱边为14，竖直棱边为13，面为12，内部为1。
1．某离子化合物的晶胞如图所示。
阳离子位于晶胞的中心，阴离子位于晶胞的8个顶点上，则该离子化合物中阴、阳离子的个数比为( )A ．1∶8B ．1∶4C ．1∶2D ．1∶1解析：选D 阴离子位于晶胞的8个顶点上，个数为8×18＝1，阳离子位于晶胞的中心，个数为1。
2．如图所示的甲、乙、丙三种晶体：试推断甲晶体的化学式(X 为阳离子)为________，乙晶体中A 、B 、C 三种微粒的个数比是________，丙晶体中每个D 周围结合E 的个数是________个。
解析：甲中X 位于立方体体心，有1个，Y 位于立方体的顶点，实际有18×4＝12个，N (X)∶N (Y)＝1∶12＝2∶1，故甲的化学式为X 2Y ；乙中A 有 18×8＝1个，B 有 12×6＝3个，C 在体心，有1个，故N (A)∶N (B)∶N (C)＝1∶3∶1；丙中D 点被8个同样的晶胞共用，故结合E 的个数是8个。
答案：X 2Y 1∶3∶1 8[三级训练·节节过关]1．下列叙述不属于晶体特征的是( )A ．水溶性B ．具有各向异性C ．有规则的几何外形D ．有对称性解析：选A 晶体的特征是指：有规则的几何外形、各向异性、对称性、自范性。
单晶晶胞结构
单晶晶胞结构
单晶的晶胞结构是由一个个平行六面体形状的晶胞单元在三维空间中按一定规律重复排列而成的。
晶胞是构成晶体的最基本的几何单元，其形状、大小与空间格子的平行六面体单位相同，并且保留了整个晶格的所有特征。
晶胞的选择要求最能反映该点阵的对称性，并且具有最小的体积。
在单晶中，每个晶胞都具有相同的结构和化学组成，并且晶胞之间通过共享原子或离子相互连接。
这种排列方式使得单晶具有高度的有序性和对称性。
对于不同类型的单晶，其晶胞结构也会有所不同。
例如，硅单晶的晶胞是由一面心立方晶格沿着另一面心立方晶格的空间对角线位移四分之一长度套构而成的，这种晶胞称为金刚石结构的立方晶胞。
在金刚石型结构中，每个原子周围都有四个最邻近的原子，组成一个正四面体结构。
这四个原子分别处在正四面体的顶角上，任一顶角上的原子和中心原子各贡献一个价电子为该两个原子所有，组成四个共价键。
需要注意的是，不同类型的单晶具有不同的晶胞参数，包括晶胞的大小、形状以及原子或离子在晶胞中的位置等。
这些参数可以通过实验手段进行测量和确定，从而得到单晶的详细结构信息。
总之，单晶的晶胞结构是由平行六面体形状的晶胞单元在三维空间中重复排列而成的，并且不同类型的单晶具有不同的晶胞参数和结构特征。
晶胞结构的分析与计算
晶胞结构的分析与计算——晶体结构与性质章温习〔第2课时〕【学习目的】1.能依据分摊法确定晶体的组成；提高笼统思想才干，提升微观辨识与微观探析的开展水平。
〔重难点〕2.经过典型晶胞再看法，学会应用晶胞的基本特点剖析晶体中微粒配位数。
3.树立解晶胞的普通观念、思想模型，能类比迁移相关知识处置新情境新效果；提升处置复杂效果的才干。
〔重难点〕主题学习内容与要求概括归理前置作业金属晶面子心立方最密堆积所得晶胞如下图〔1〕晶胞中的原子有几种位置？列式计算一个晶胞中有几个原子？〔2〕计算晶胞中微粒数目的方法是什么？〔写右侧栏中〕〔3〕假定晶胞边长为a，那么晶胞中最临近两个金属原子间的距离为？〔4〕该堆积方式中金属原子配位数是多少？确定配位数的依据是什么？〔写右侧栏中〕解晶胞的思想模型学晶胞结构的观念主题一确定晶体的组成主效果1-1. A、B构成化合物的晶胞如以下图所示，那么其化学式为？效果1-2.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如上图，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是？效果1-3.〔1〕石墨的片层结构中，平均每个六元环含几个碳原子？〔2〕12g金刚石中含有C-C键的个数是多少？题一确定晶体的组成效果1-4.分摊法能处置哪些效果？运用分摊法时应留意什么效果？〔写右侧栏中〕【协作探求】石英晶体的晶胞如图，确定其化学式的方法有哪些？〔请结合必要的算式作答〕主题二剖析晶体中微粒的配位数【温习回忆】CsCl、NaCl、CaF2晶胞中，配位状况对比CsCl晶胞数目NaCl晶胞数目CaF2晶胞数目Cs+配位数Na+配位数Ca2+配位数Cl-配位数Cl-配位数F-配位数Cs+→Cs+Na+→Na+Ca2+→Ca2+Cl-→Cl-Cl-→Cl-F-→F-【协作探求】〔1〕CsCl晶胞中Cs+、Cl-的位置各有几种？CsCl晶胞配位状况剖析对NaCl晶胞配位状况剖析有何协助？〔2〕阴阳离子的电荷比是如何影响离子晶体结构的？〔3〕请给出你以为合理的剖析配位数的普通步骤〔写右侧栏中〕主题效果3-1.金属晶体体心立方最密堆积所得晶胞如下图，假定金属原子的半径为r，那么该堆积的空间应用率是多少？〔列式计算〕三晶胞中微粒数目间距综算计算假定某种金属的摩尔质量为M，用N A表示阿伏加德罗常数，那么该晶体的密度是多少？〔列式计算〕效果3-2.晶体空间应用率、密度计算的关键区分是什么？如何处置？〔写右侧栏中〕【协作探求】在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并构成〝单分子层〞〔如图〕，可以以为氧离子作密置单层陈列，镍离子填充其中，计算每平方米面积上分散的该晶体的质量〔氧离子的半径为r m，用含有r的代数式表达结果，写出计算进程〔相对原子质量O 16，Ni59〕整合提升【随堂练习】1.有以下某晶体的空间结构表示图。
晶体晶胞结构
晶体晶胞结构物质结构要点1、核外电⼦排布式外围核外电⼦排布式价电⼦排布式价电⼦定义：1、对于主族元素，最外层电⼦2、第四周期，包括3d与4S 电⼦电⼦排布图熟练记忆 Sc Fe Cr Cu2、S能级只有⼀个原⼦轨道向空间伸展⽅向只有1种球形P能级有三个原⼦轨道向空间伸展⽅向有3种纺锤形d能级有五个原⼦轨道向空间伸展⽅向有5种⼀个电⼦在空间就有⼀种运动状态例1：N 电⼦云在空间的伸展⽅向有4种N原⼦有5个原⼦轨道电⼦在空间的运动状态有7种未成对电⼦有3个 ------------------------结合核外电⼦排布式分析3、区的划分按构造原理最后填⼊电⼦的能级符号如Cu最后填⼊3d与4s 故为ds区 Ti 最后填⼊能级为3d 故为d区4、第⼀电离能：同周期从左到右电离能逐渐增⼤趋势（反常情况：S2与P3 半满或全满较稳定，⽐后⾯⼀个元素电离能较⼤）例3、⽐较C、N、O、F第⼀电离能的⼤⼩ --------------- F ＞N ＞O＞C例4、某元素的全部电离能(电⼦伏特)如下：(1)I6到I7间，为什么有⼀个很⼤的差值?这能说明什么问题? _________________________(2)I4和I5间，电离能为什么有⼀个较⼤的差值_________________________________(3)此元素原⼦的电⼦层有__________________层。
最外层电⼦构型为 ______________5、电负性：同周期从左到右电负性逐渐增⼤（⽆反常）------------F＞ O ＞N ＞C6、对⾓线规则：某些主族元素与右下⽅的主族元素的性质有些相似，被称为“对⾓线规则”如：锂和镁在空⽓中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱7、共价键：按原⼦轨道重叠形式分为：σ键和π键 (具有⽅向性和饱和性)单键 -------- 1个σ键双键------1个σ键和1个π键三键---------1个σ键和2个π键Array 8、等电⼦体：原⼦总数相等，价电⼦总数相等----------具有相似的化学键特征例5、N2 CO CN-- C22- 互为等电⼦体CO2 CS2 N2O SCN-- CNO-- N3- 互为等电⼦体从元素上下左右去找等电⼦体，左右找时及时加减电荷，保证价电⼦相等。
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晶胞结构一、金属晶体2.钾型A2（体心立方堆积）堆积晶胞钾型A2堆积晶胞是立方体心, 因此晶胞的大小可以用等径圆球的半径r 表示出来, 即晶胞的边长a 与r 的关系为:A2堆积的空间利用率的计算:A2堆积用圆球半径r 表示的晶胞体积为:ar r a r a 43,34 ,43===%02.68833364342234223364)34(33333==⋅=⋅===πππr r V V A rV rr V 晶胞圆球圆球晶胞堆积的空间利用率为：个圆球的体积为：每个晶胞中3.六方最密堆积（4）A1（面心立方最密堆积）A1是ABCABCABC······型式的堆积，从这种堆积中可以抽出一个立方面心点阵，因此这种堆积型式的最小单位是一个立方面心晶胞。
A1堆积晶胞是立方面心, 因此晶胞的大小可以用等径圆球的半径r 表示出来, 即晶胞的边长a 与r 的关系为:A1堆积空间利用率的计算:A1堆积用圆球半径r 表示的晶胞体积为:（5）A4堆积形成晶胞A4堆积晶胞是立方面心点阵结构, 因此晶胞的大小可以用等径圆球的半径r 表示出来, 即晶胞的边长a 与r 的关系为:A4堆积的空间利用率的计算:A4堆积用圆球半径r 表示的晶胞体积为: ra r a 22 ,42==%05.7423121634413444216)22(33333==⋅=⋅===πππr r V V A r V r r V 晶胞圆球圆球晶胞堆积的空间利用率为：个圆球的体积为：每个晶胞中ar r a r r a 83,38 ,8243===⨯=%01.34163335123484348 833512)38(33333==⋅=⋅===πππr r V V A r V r r V 晶胞圆球圆球晶胞堆积的空间利用率为：个圆球的体积为：每个晶胞中二、原子晶体1.金刚石立体网状结构，每个碳原子形成4个共价键，任意抽出2个共价键，每两个单键归两个六元环所有，而不是只归一个六元环所有（如图所示，红色的两个碳碳单键，可以构成蓝色和紫红色的两个六元环）。
每个碳原子连出4个共价键，任意抽出2个共价键能决定两个6元环，4个共价键总共能抽出6组。
所以6组碳碳键实际上可以构成12个六元环，所以一个碳归十二个六元环共用。
6 ×1/12 = 1/2晶体中每个C原子和4个C原子形成4个共价键,成为正四面体结构，C原子与碳碳键个数比为1：2，最小环由6个C原子组成，每个C原子被12个最小环所共用；平均每个最小环含有1/2个C原子。
每个C原子被4个碳碳键所共用；每个碳碳键含有2个C原子，平均每个碳碳键含有1/2个C原子。
故平均每个最小环含有1个碳碳键2.SiO2晶体中的最小环为十二元环，其中有6个Si原子和6个O原子，含有12个Si-O键；每个Si原子被12个十二元环共有，每个O原子被6个十二元环共有，每个Si-O键被6个十二元环共有三、分子晶体（１）只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子，如：C60、干冰、I2、O2）----晶胞结构都属于面心立方（２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征（如：HF 、冰、NH3）（与CO分子距离最近的CO2分子共有12个）2四、离子晶体练习：1、最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态分子，如右图所示。
顶角和面心的原于是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的分子式是( ) A．TiC B．Ti4C4C．Ti14C13D．Ti13C142、硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子X m—（含B、O、H三种元素）的球棍模型如右下图所示：①在X m—中，硼原子轨道的杂化类型有；配位键存在于4-5原子之间（填原子的数字标号）；m= 2 （填数字）。
②硼砂晶体由Na+、X m—和H2O构成，它们之间存在的作用力有ADE 。
A．离子键 B.共价键 C.金属键D.范德华力E.氢键【解析】①1,3,5，6代表氧原子，2,4代表B原子，2号B形成3个键，则B原子为SP2杂化, 4号B形成4个键，则B原子为SP3杂化；B一般是形成3个键，4号B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，配位键存在4号与5号之间。
观察模型，可知X m—是（H4B4O9）m—，依据化合价H为+1，B为+3，O为—2，可得m=2,这问有一定难度，思维能力，空间能力要求比较高。
②钠离子与X m—形成离子键,结晶水分子间存在氢键和范德华力题目是问钠离子、X m—、水分子之间的作用力，而不是硼砂晶体中的作用力，可能会多选B。
3、下列关于金属及金属键的说法正确的是________。
a.金属键具有方向性与饱和性b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光解析(1)金属键没有方向性和饱和性，a错；金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，b对；金属导电是因为在外加电场作用下发生定向移动，c错；金属具有光泽是因为自由电子能够吸收并放出可见光，d错。
4、ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。
立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为，其密度为(列式并计算)，a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为pm(列式表示)。
5、肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。
N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在__________(填标号)a. 离子键b. 共价键c. 配位键d. 范德华力6、图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_________（填标号）。
a. CF4b. CH4c. NH4＋d. H2O【解析】N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，可见它是离子晶体，晶体内肯定不存在范德华力。
要形成氢键，就要掌握形成氢键的条件：一是要有H原子，二是要电负性比较强，半径比较小的原子比如F、O、N等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。
符合这样的选项就是c和d，但题中要求形成4个氢键，氢键具有饱和性，这样只有选c。
7、钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。
钛酸钡晶体的结构示意图为右图，它的化学式是（）A.BaTi8O128．食盐晶体如右图所示。
在晶体中，表示Na+，表示Cl 。
已知食盐的密度为g / cm3，NaCl摩尔质量M g / mol，阿伏加德罗常数为N，则在食盐晶体里Na+和Cl的间距大约是( )A 32 NMρcmB32NMρcmA32MNρcm D38NMρcm9.现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式不属AB型的是( )A B C D10. 磁光存储的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄膜磁化并用光读取之后开始的。
右图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图，则该晶体物质的化学式可表示为( )A. Mn2BiB. MnBiC. MnBi3D. Mn4Bi311. 钡在氧气中燃烧时的得到一种钡的氧化物晶体，起结构如下图所示，有关说法正确的是( )A.该晶体属于离子晶体B.晶体的化学式为Ba2O2C.该晶体晶胞结构与CsCl相似D.与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个12. 据报道，某种合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如右图所示。
则这种合金的化学式为( )A．LaNi6B．LaNi3C．LaNi4D．LaNi513.石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层碳原子中。
比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写作CxK,其平面图形见下图，则x值为: ( )A . 8 B. 1214. 金晶体是面心立方体,立方体的每个面5个金原子紧密堆砌(如图其余各面省略)，金原子半径为×10-10 m，Au的摩尔质量为197g/mol.求：(1)金晶体中最小的一个立方体含有__________个金属原子。
(2)金的密度为_________g·cm-3。
答案：(1)4 (2) g·cm-315．一种离子晶体的晶胞如右图其中阳离子A 以表示阴离子B 以表示。
（1）每个晶胞种含A离子的数目为________，含B离子数目为________。
Ba2+Ni原子La原子（2）若A的核外电子排布与Ar相同，B的电子排布与Ne相同，则该离子化合物的化学式是___________________；（3）阳离子周围距离最近的阴离子数为_____，阴离子周围距离最近的阳离子数_____。
（4）已知A的离子半径为r m，则该晶胞的体积是___________m3。
答案：（1）4、8 （2）CaF2 （3）8、4 （4）16 2 r3。