第三章 晶体结构与性质
几种常见的晶体结构模型和晶胞的计算
知识建构
晶体结构与性质
氨的转化与生成氨晶的体转结化构与与生性成质
知识建构
一、 密置层
一、金属晶体
二维空间 非密置层
密置层
配位数(直接相切) 4
6
堆积方式
简单立方堆积 体心立方密堆积
面心立方最密堆积
结构示意图
六方最密堆积
晶胞
配位数
6
8
每个晶胞完整
拥有微粒数
1
2
R与a的关系
2R=a
12
12
4
2
2R=a
氨晶的体转结化构与与生性成质 知识建构 一、金属晶体
堆积方式
简单立方堆积 体心立方密堆积(A2) 面心立方最密堆积(A1) 六方最密堆积(A3 )
结构示意图
晶胞
每个晶胞完整拥
1
2
有微粒数
R与a的关系
2R=a
空间利用率
4
2
2R=aHale Waihona Puke b知识建构NaCl型
CsCl型
ZnS型
CaF2型
晶胞
F-
Ca2+
配位数
每个晶胞完整 拥有微粒数
Na+:6 Cl-:6 Na+:4 Cl-:4
Cs+:8 Cl-:8 Cs+:1 Cl-:1
Zn2+:4 S2-:4 Zn2+:4 S2-:4
Ca2+:8 F-:4 Ca2+:4 F-:8
符合物质
BaF2、PbF2、CeO2等
思考：1.NaCl晶胞中，距离最近且相等的Cl-的数目是多少？ZnS中的S2-？CaF2中的Ca2+？ 12 思考：2. CsCl晶胞中，距离最近且相等的Cl-的数目是多少？Cs+？ CaF2中的F-？ 6
知识建构
晶体结构与性质
非等径圆球 填入半数的四面体空隙
等径圆球 填入半数的四面体空隙
ZnS 金刚石
每个金刚石晶胞中平均含有的碳原子数目为？
6.金刚石晶胞中，原子在晶胞的体对角线方向上相切，
假设晶胞的边长为a nm，则金刚石中与每个C原子等距
紧邻的C原子之间的距离为？
7.假设每个C半径为R nm，求金刚石晶胞的空间利用率
（列出计算式）
8.设金刚石的晶胞参数为a nm，求金刚石的密度
（列出计算式）
知识建构
堆积方式 简单立方堆积 体心立方密堆积 结构
示意图
晶体结构与性质
面心立方最密堆积
六方最密堆积
晶胞
每个晶胞 拥有的微
粒数
R与a的 关系
空间 利用率
1 a= 2R
2 4a= R
4 4a= R
2 a=b=2R
金刚石型堆积
8
课堂小结
简单立方堆积
氨晶的体转结化构与与生性成质
几种堆积类型和常见离子晶体之间的联系
4.金刚石晶体中，最小的碳环是几元环？
每个C原子参与几个六元环的形成？ 6，12
晶体结构与性质
思考与讨论 2min
3，顶点、面心、小立方体体心 ,8
5.每个金刚石晶胞中有几类碳原子？分别占据什么位置？
每个金刚石晶胞中平均含有的碳原子数目为？
6.金刚石晶胞中，原子在晶胞的体对角线方向上相切，
假设晶胞的边长为a nm，则金刚石中与每个C原子等距
紧邻的C原子之间的距离为？
7.假设每个C半径为R nm，求金刚石晶胞的空间利用率
（列出计算式）
8.设金刚石的晶胞参数为a nm，求金刚石的密度
（列出计算式）
知识建构
氨晶的体转结化构与与生性成质
晶体结构与性质
思考与讨论 2min
3，顶点、面心、小立方体体心 ,8
5.每个金刚石晶胞中有几类碳原子？分别占据什么位置？
知识建构 二、离子晶体 1.氯化钠
氨晶的体转结化构与与生性成质
非等径圆球填入 全部八面体空隙
+ ++ + 钠离子填入全部的 八面体空隙
知识建构
氨晶的体转结化构与与生性成质
知识建构
晶体结构与性质
非等径圆球 填入所有的四面体空隙
非等径圆球 填入半数的四面体空隙
知识建构
常见模型
氨晶的体转结化构与与生性成质 二、离子晶体
晶体结构与性质 思考与讨论 金刚石晶胞
思考与讨论 2min
晶体结构与性质
1.在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少？ 4
2.在金刚石晶体中每个碳原子连接有几个共价键？金刚石晶体中C的杂化方 式？每个C-C键之间的夹角是多少度？ 4，sp3 ,109.5°
2NA ,1：2 3.1mol金刚石中含有的C-C键数目是多少？C原子个数与C-C键数目的比值是？
氨晶的体转结化构与与生性成质
填充在体心
填充在面心
知识建构
氨晶的体转结化构与与生性成质
正四面体空隙
正八面体空隙
知识建构
氨晶的体转结化构与与生性成质
8个正四面体空隙
4个正八面体空隙
知识建构
氨晶的体转结化构与与生性成质 正 八 面 体 空 隙
知识建构
氨晶的体转结化构与与生性成质 正 四 面 体 空 隙
金刚石型
面心立方最密堆积
ZnS
体心立方密堆积
NaCl CsCl
CaF2