3.1.1 晶体结构的堆积模型 (1)课件 高二化学鲁科版选修物质结构与性质.ppt

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1、3-2 晶体结构的堆积模型,由于金属键、离子键和分子间相互作用力 均没有方向性，因此晶体中的微粒都趋向于 使原子或分子吸引尽可能多的原子或分子分 布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能 量，使晶体变得比较稳定。,1、紧密堆积原理：,想一想： 用自己手中的等径小球如何排列可以使每个小球周围尽可能多的容纳其他小球？,金属原子在二维空间（平面）上有二种排列方式,二、金属晶体的原子堆积模型,（a）非密置层（b）密置层,配位数=4,配位数=6,在一个层中，最紧密的堆积方式，是一个球与周围 6 个球相切，在中心的周围形成 6 个凹位，将其算为第一层 密置层,金属晶体的密堆积结构等径圆球密堆积,密置双层对准

2、1，3，5 位 或2，4，6 位。,第二层如何采取密堆积的排列方法？,思考与交流,How about 第三层？,A3型密堆积前视图,A,将球对准第一层的球,即每两层形成一个周期，形成AB AB 堆积方式,No.1,六方最密堆积A3型,六方最密堆积（镁型）,金属晶体的原子空间堆积模型1,六棱柱,第三层的球对准第一层的空位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。,No.2,A1型密堆积的前视图,A,第四层再排 A，即形成 ABC ABC 三层一个周期,面心立方最密堆积A1型,晶体中最小结构重复单元,晶胞是从晶体结构中截取出来的大小、形状 完全相同的平行六面体。,晶胞按其周期性在三维空间重复排列（

3、无隙并置）成晶体。,晶胞,分类,平行六面体,无隙并置,“无隙并置”指平行六面体之间没有任何空隙， 同时相邻的平行六面体均能公用顶点。,晶胞内微粒数如何求算？,某晶胞中的微粒，如果被n个晶胞所共有，则微粒的1/n属于该晶胞。,体心：1,面心：1/2,顶点：1/8,棱边：1/4,方法1：均摊法,方法2：:切割法,下图依次是金属钠、金属锌、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含有几个原子?,Na,Zn,I2,金刚石,2,2,8,8,(8 + 6 )3 =12,2、下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？,3、下列是NaCl晶胞示意图，晶胞中Na+和Cl的个数比是

4、多少？,1:1,Cl,Na,作业,1、复习巩固两种等径圆球最密堆积方式以及两种晶胞的结构特点和微粒数求算方法；,2、完成导与练P46-P49相关练习。,Q：为什么研究晶体结构要研究晶胞？,Q：如何做出晶胞？,Q：晶胞内微粒数如何求算？,A：因为晶胞是反映晶体结构对称性的基本单位,A：做晶胞要满足两个原则： 尽可能反映晶体内结构的对称性。 尽可能小。,A：某晶胞中的微粒，如果被n个晶胞所共有，则微粒的1/n属于该晶胞。(Why?),1、等径圆球密堆积：,2、非等径圆球密堆积：,排列方式,大球（阴离子）做等径密堆积，小球（阳离子）填充在空隙中,尽可能采取密堆积，但分子的堆积与分子的形状有关,由于共价键有方向性和饱和性，决定了它不符合紧密堆积原理,4、六棱柱状晶胞（六方晶胞） 顶端原子一般只计算： 棱边原子一般只计算： 或（水平棱和竖棱） 棱边原子一般只计算： 面上原子一般只计算： 内部原子一般计算成： 若此晶胞所有原子相同， 则此晶胞中含 个原 子。,1/6,1/4,1/2,1,6,微粒数为：121/6 + 21/2 + 3 = 6,1/3,5、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，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， 它的化学是 。,Ti14C13,