晶体结构的堆积模型(精品).pptx

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1、 鲁科版化学鲁科版化学选修选修3 3 第第3 3章章 第第1 1节节物质的聚集状态与物质性质物质的聚集状态与物质性质第第1 1课时课时认认 识识 晶晶 体体阜阳三中阜阳三中 朱平平朱平平2食糖晶体食糖晶体思考：晶体为什么具有规则的几何外形？思考：晶体为什么具有规则的几何外形？石墨石墨金刚石金刚石晶体晶体-内部微粒内部微粒规律性重复规律性重复排列排列非晶体非晶体-内部内部微粒杂乱无章微粒杂乱无章一、晶体结构的堆积模型一、晶体结构的堆积模型 X X射线衍射射线衍射实验测定的结果表明，实验测定的结果表明，组成晶体的原子、离子或分子在没有组成晶体的原子、离子或分子在没有其他因素（如共价键、氢键）影响时

2、，其他因素（如共价键、氢键）影响时，在空间的排列大都服从在空间的排列大都服从紧密堆积原理。紧密堆积原理。这是因为这是因为金属键金属键、离子键离子键和和分子间作分子间作用力用力均均没有方向性没有方向性，都趋向于使原子，都趋向于使原子或分子或分子吸引尽可能多的原子或分子吸引尽可能多的原子或分子分分布于周围，并以布于周围，并以密堆积密堆积的方式降低体的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。系的能量，使晶体变得比较稳定。密置层密置层非密置层非密置层 在一个平面上，当每个等径球与周围在一个平面上，当每个等径球与周围在一个平面上，当每个等径球与周围在一个平面上，当每个等径球与周围6 6个个个个球相切球相

3、切球相切球相切时堆积最紧密时堆积最紧密时堆积最紧密时堆积最紧密请你比较请你比较请你比较请你比较123456第一层第一层:密置型排列密置型排列123456第二层第二层:将球对准将球对准 1，3，5 位位。对准对准 2，4，6 位，其情形是一样的位，其情形是一样的密置双层只有一种密置双层只有一种密置双层只有一种密置双层只有一种1 1、等径圆球的密堆积、等径圆球的密堆积、等径圆球的密堆积、等径圆球的密堆积（金属晶体）（金属晶体）（金属晶体）（金属晶体）AB21 认真观察认真观察密置双层密置双层形成的空隙种类，形成的空隙种类，思考：如果思考：如果扩展到三层，会有几种排列方式？扩展到三层，会有几种排列方

4、式？下图是下图是A A3 3型紧密型紧密堆积堆积的前视图的前视图ABABA 第一种排列方式第一种排列方式:将球对准第一层的球。将球对准第一层的球。123456 于是每两层形成一个周期，于是每两层形成一个周期，即即 AB AB AB AB 堆积方式，形成堆积方式，形成 A3型型 紧密堆积紧密堆积 金属镁金属镁金属镁金属镁 第二种排列方式第二种排列方式:将球对准第一层的将球对准第一层的2,4,62,4,6位位,不同于不同于ABAB两两层层，这是这是C C层。层。123456 于是每三层形成一个周期，即于是每三层形成一个周期，即 ABC ABC 堆积方式堆积方式。A1A1型型型型 最密最密最密最密堆

5、积堆积堆积堆积 金属铜金属铜金属铜金属铜2.非等径圆球的密堆积非等径圆球的密堆积-离子晶体离子晶体 不同半径不同半径的圆球的堆积一般看成是的圆球的堆积一般看成是大球大球先先按一定方式做等径圆球的密堆积，按一定方式做等径圆球的密堆积，小球再填充小球再填充在大球所形成的空隙中。在大球所形成的空隙中。NaCl晶体中的晶体中的CI-按按A1型方式进行最密型方式进行最密堆积堆积，Na+填充在填充在CI-所形成的空隙中。所形成的空隙中。铜晶体铜晶体铜晶胞铜晶胞1.1.常见晶胞类型常见晶胞类型-六方晶胞六方晶胞 A A3 3型型每个晶胞都是平行六面体每个晶胞都是平行六面体二、晶胞二、晶胞-晶体结构的最小重复

6、单元晶体结构的最小重复单元体心立方体心立方简单立方简单立方面心立方面心立方三种典型立方晶胞三种典型立方晶胞2.晶胞中微粒数的计算晶胞中微粒数的计算 不同位置的不同位置的粒子对粒子对立方晶立方晶胞胞的贡献：的贡献：顶点顶点-1/8 -1/8 棱棱-1/4 -1/4 面心面心-1/2 -1/2 体心体心-1-1常用方法常用方法-切割法切割法(均摊法）均摊法）：某晶胞中的微粒，如果被某晶胞中的微粒，如果被n n个晶胞所共有，个晶胞所共有，则微粒的则微粒的1/n1/n属于该晶胞属于该晶胞1 12 24 43 37 76 68 85 51 12 22 21 13 34 4请看请看:1 1体心：体心：1面

7、心：面心：1/2顶点：顶点：1/8棱边：棱边：1/4氯化钠的晶体结构氯化钠的晶体结构NaNa+ClCl-右图为一个氯右图为一个氯化钠晶胞，计算化钠晶胞，计算晶胞中晶胞中Na+和和Cl-各多少个？各多少个？(都是都是4个！个！)Na+：121/4+1=4121/4+1=4Cl-：81/8+61/2=481/8+61/2=42 2：下下图图为为高高温温超超导导领领域域的的一一种种化化合合物物钙钙钛钛矿矿晶晶体体结结构构，该该结结构构是是具具有有代代表表性性的的最最小重复单元。小重复单元。该该晶晶体体结结构构单单元元中中，氧氧、钛钛、钙钙离离子子的的个个数数比是比是 。311TiTiOOCaCaO

8、O：121/4121/43 3Ti:8 1/8Ti:8 1/81 1CaCa：1 1 内容小结内容小结晶晶体体结结构构晶体结构的晶体结构的堆积模型堆积模型等径圆球的密堆积等径圆球的密堆积非等径圆球的密堆积非等径圆球的密堆积晶胞晶胞-晶体结晶体结构的最小重复构的最小重复单元单元 常见三种密堆积常见三种密堆积的晶胞的晶胞 晶胞中微粒数晶胞中微粒数的计算的计算晶胞晶胞晶胞晶胞顶角顶角顶角顶角 棱上棱上棱上棱上 面上面上面上面上 中心中心中心中心立方体立方体立方体立方体 1/81/8 1/4 1/4 1/2 1/2 1 1 谢谢大家！谢谢大家！阜阳市第三中学阜阳市第三中学 朱平平朱平平QQQQ：178

9、1707301781707301 1、右图为球的最密堆积形式之一，则、右图为球的最密堆积形式之一，则正确的是（正确的是（）A A、此为、此为A A3 3型密堆积型密堆积B B、可用符号、可用符号 “ABCABCABCABC”表示表示C C、CuCu属于此种堆积形式属于此种堆积形式D D、此堆积为非等径圆球的、此堆积为非等径圆球的 最紧密堆积形式之一最紧密堆积形式之一A 2.2.现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图所示），现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图所示），可推知：甲晶体中可推知：甲晶体中A A与与B B的离子个数比为的离子个数比为_；乙晶；乙晶体的化学式为体的化学式为_；丙晶体的化学式为；丙晶体的化学式为_；丁；丁晶体的化学式为晶体的化学式为_。1:1XY2ZEFC2D