3
3
V晶胞

S
h

a
a
s in

h

a2
sin
60
26 3
a

圆球体积
V球

2
4
3
r3
A3占有率：
V球
8 r3
3 100 % 74.05%
V晶胞 8 2 r3
2a3 8 2r3
厦门双十中学
常见金属晶体的三种结构型式
结构 型式
面心立方 最密堆积A1
体心立方 密堆积A2
3-1 认识晶体
2020届高三化学组
晶体与非晶体的本质区别
晶体中粒子在微观空间里 非晶体中粒子在微观空间
呈现周期性的有序排列
里呈现相对无序的排列
X射线 单晶片 照相底片
X射线的波长和晶体内部原子间 的距离相近，1912年德国物理学 家劳厄提出一个重要的科学预见： 晶体可以作为X射线的空间衍射 光栅，即当一束 X射线通过晶体 时将发生衍射，衍射波叠加的结 果使射线的强度在某些方向上加 强，在其他方向上减弱。分析在 照相底片上得到的衍射花样，便 可确定晶体结构。
（4）每一个碳原子在
个六元环内。
①排列组合法： 一个碳原子连有四个共价键，其中任意两个共价键 可以构成2个不同的六元环。
2C42

2

43 2 1

12
原子晶体 ：金刚石
（4）每一个碳原子在
个六元环内。
②直接观察法 将最外围的四个碳原子连接起 来，很显然构成一个正四面体。 从涂成黄色的面看中间红色的 碳原子，可以看到它参与了三 个六元环的形成。同理，从其 它三个面也可以看到类似的情 况，4×3=12。
晶体的基本性质
2.各向异性：
蓝晶石——纵横二重硬度之石 蓝晶石的两重不同的硬度分别 表现在不同的方向上：沿着晶 体的长轴方向的硬度表现为4.5； 而平行于短轴方向的硬度则表 现为6.5。
晶体的基本性质
2.各向异性：
石墨沿晶格顺层方向上的 电阻率可以达到1.67×10-6 Ω·cm，而在垂直层面方向 却只有4×10-5 Ω·cm，相差 20多倍！
等径圆球最密堆积
AB
A B A
1
A3型最密堆积
2 A C B A
A1型最密堆积
厦门双十中学
A3型最密堆积
A B A A3型最密堆积
六方晶胞
厦门双十中学
A1型最密堆积
A C B A A1型最密堆积
面心立方晶胞
厦门双十中学
A1型最密堆积
13 10 11 12
8 79 6
45 123
14
10
13
8
氯化钠晶体中Na+和Cl－个数比1:1 。
（3）离Cl－最近的Cl－有 12 个， 离Na+最近的Na+有 12 个。
NaCl晶胞配位数
Cl−配位数： 6
Na+配位数：6
Cl－面心立方堆积(顶点、面心)； Na+填充在Cl－形成的八面体空隙中(体心、棱心)。
氯化钠晶胞密堆积层排列
Cl－
ABC表示Cl－
（3）离Cl－最近的Cl－有 6 个， 离Cs+最近的Cs+有 6 个。
常见AB型离子晶体
晶体 类型
NaCl型
CsCl型
ZnS型
晶胞
符合 类型
Cl-
Na+
Li、Na、K、 RbX、AgF、 MgO等
ClCs+
CsBr、CsI、 NH4Cl等
Zn2+ S2-
BeO、BeS等
立方ZnS晶胞
六方ZnS晶胞
圆球体积
V圆球

4
4 3
π
r3
A2占有率：
16 3
π
r3
100%

74.05%
16 2r3
厦门双十中学
空间占有率：六方最密堆积A3
(1) 六方晶胞中实际拥有微粒数：
181 2 8
(2)设圆球半径为r，六方晶胞的底边长为a， a 2r
(3)晶胞体积
高为h h 2 6 a 2 6 a
化学式 NaCl CsCl ZnS CaF2
阳离子 6
8
4
8
阴离子 6
8
4
4
正负离子：电荷比=配位数比=离子数反比
影响离子晶体配位数的因素
1.晶体中正负离子的半径比(r+/r－)，简称几何因素。 一般来说，正负离子的半径比越大，配位数越多。 2.晶体中正负离子的电荷比(q+ / q －)，简称电荷因素。 正负离子：电荷比=配位数比=离子数反比 3. 离子键的纯粹程度，简称键性因素。
离子晶体
离子晶体：阴、阳离子通过离子键结合，在空间呈现 有规律的排列所形成的晶体。 离子键的强弱用晶格能的大小来衡量。
晶格能：将1 mol 离子晶体中的阴、阳离子完全气化 而远离所吸收的能量。
影响因素： （1）离子半径越小，晶格能越大； （2）离子所带电荷数越多，晶格能越大； （3）晶格能大小还与离子堆积型式有关。
晶体的基本性质
2.各向异性：
云母结晶薄片，在外力的作用下，很容易沿 平行于薄片的平面裂开；但要使薄片断裂，则困难 得多。这说明晶体在各个方向上的力学性质不同。
在云母结晶薄片上，涂上一层薄薄的石蜡， 然后用炽热的钢针去接触云母片的反面，则石蜡沿 着以接触点为中心，向四周熔化成椭圆形，这表明 云母晶体在各方向上的导热性不同。
Na+
Na+填充在Cl－的正八面体空隙中。
NaCl晶胞切割图
CsCl晶胞
（1）每个Cs+周围分布有 每个Cl－周围分布有 该晶体的配位数为
8 个Cl－， 8 个Cs+。 8。
（2）晶胞内实际拥有Cs+ 晶胞内实际拥有Cl－
1 个，
8 1 8
1
个。
CsCl的含义：
氯化钠晶体中Cs+和Cl－个数比1:1 。
离子晶体 ZnS r+/r －
C.N.
4
NaCl 0.525
6
CsCl 0.934
8
0.2~0.4 0.4~0.7
0.7~1.0
一般来说，正负离子的半径比越大，配位数越多。
影响离子晶体配位数的因素
1.晶体中正负离子的半径比(r+/r－)，简称几何因素。 一般来说，正负离子的半径比越大，配位数越多。 2.晶体中正负离子的电荷比(q+ / q －)，简称电荷因素。
13
1
4
7 11
9
14
2
6
12
5
14
3
厦门双十中学
配位数：面心立方最密堆积A1
厦门双十中学
配位数
六方最密堆积A3
面心立方最密堆积A1
常见金属晶体的三种结构型式
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
结构 示意图
配位数
12
8
12
厦门双十中学
晶胞内实际拥有的微粒数
（1）体心的微粒为 1 个晶胞所有 （2）面心上的微粒为 2 个晶胞共有 （3）棱中心的微粒为 4 个晶胞共有
金属晶体：一个原子周围所接触到的同种原子的数目。 离子晶体：每个离子周围所接触到的异性离子的数目。
晶胞参数
晶胞的具体形状大小由
它的三组棱长a、b、c及 棱间交角α、β、γ（合称
“晶胞参数”）来表征， 与空间格子中的单位平 行六面体相对应。
金属晶体
等径圆球平面堆积
一种常见的非密置层
密置层
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（3）不导电，熔融状态或水溶液中可导电 （4）大多数易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂
原子晶体
原子晶体 ：金刚石
（1）每个正四面体重复单元内含有 2 个C，含有 4 个C-C。
（2）金刚石晶胞内含有
46 1 81 8 28
个碳原子。
（3）金刚石晶体中最小的环含有 6 个碳原子。
原子晶体 ：金刚石
如何鉴别真假宝石？
1. 采用X射线衍射实验，当X射线照射假宝石时， 不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
2.观看是否具有对称性，在外形上假宝石没有相等 的晶面、晶棱和顶角重复出现。
3.用它来刻划玻璃，真宝石硬度大，可刻划玻璃； 而假宝石硬度小，不能用来刻划玻璃。
4.加热，真宝石沸点很高，而假宝石无固定的熔沸点， 在一定的范围内便开始熔化。
六方 最密堆积A3
结构 示意图
配位数
12
空间 利用率
74.05%
实例
Ca、Al、Cu、Ag、 Au、Pd、Pt
8
68.02%
Li、Na、K、 Ba、W、Fe
12 74.05%
Mg、Zn、Ti
厦门双十中学
常见金属晶体的三种晶胞剖面图
厦门双十中学
离子晶体
密堆积中的空隙：面心立方最密堆积A1
10
13
原子晶体 ：二氧化硅
(1)一个硅氧四面体重复单元内含有Si 1 个，O 2 个。 (2) SiO2化学意义： 化学式，原子个数比为1:2。 (3) SiO2中最小的环含有 12 个原子。 (4) Si以 sp3 方式杂化，O以 sp3 方式杂化。
结构相似原子晶体的比较
晶体 金刚石 碳化硅 晶体硅
（4）顶点上的微粒为 8 个晶胞共有
厦门双十中学
空间占有率：体心立方密堆积A2
(1)体心立方晶胞中实际拥有2
(2)设圆球半径为r，体心立方晶胞的棱长为a
(3)晶胞体积
V晶胞