晶體的結構和性質0晶體的結構和性質01本講重點：什么是晶體？物理性質有什么共同規律？內部結構有什么共性？什么是晶胞？如何劃分晶胞？晶胞質點計算晶體的密堆積原理、配位數及密度計算方法常見晶體類型：離子晶體、原子晶體、金屬晶體、分子晶體的典型例子介紹本講重點：什么是晶體？物理性質有什么共同規律？內部結構有什么2最新晶體的結構和性質0課件3最新晶體的結構和性質0課件4最新晶體的結構和性質0課件5最新晶體的結構和性質0課件6最新晶體的結構和性質0課件7最新晶體的結構和性質0課件8一、晶體1、定義：“晶體是由原子或分子在空間按一定規律周期性地重復排列構成的固體物質。”注意：（1）一種物質是否是晶體是由其內部結構決定的，而非由外觀判斷；（2）周期性是晶體結構最基本的特征。一、晶體1、定義：“晶體是由原子或分子在空間按一定規律周期性92、晶體的特征：⑴均勻性⑵各向異性⑶自發地形成多面體外形F+V=E+2

其中，F-晶面，V-頂點，E-晶棱⑷有明顯確定的熔點⑸有特定的對稱性⑹使X射線產生衍射2、晶體的特征：⑴均勻性10晶體不僅與我們的日常生活密不可分，而且在許多高科技領域也有著重要的應用。晶體的外觀和性質都是由其內部結構決定的：決定結構性能反映晶體不僅與我們的日常生活密不可分，而且在許多高科技領域也有著11二、晶胞

空間點陣必可選擇3個不相平行的連結相鄰兩個點陣點的單位矢量a，b，c，它們將點陣劃分成并置的平行六面體單位，稱為點陣單位。相應地，按照晶體結構的周期性劃分所得的平行六面體單位稱為晶胞。矢量a，b，c的長度a，b，c及其相互間的夾角α，β，γ稱為點陣參數或晶胞參數。晶胞是充分反映晶體對稱性的基本結構單位。胞晶在三維空間有規則地重復排列組成了晶體。二、晶胞空間點陣必可選擇3個不相平行的連結相鄰兩個點12晶胞結構圖晶胞結構圖13晶胞晶胞與晶格晶胞晶胞與晶格14晶胞知識要點晶胞一定是一個平行六面體，其三邊長度a,b,c不一定相等，也不一定垂直。整個晶體就是由晶胞周期性的在三維空間并置堆砌而成的。劃分晶胞要遵循2個原則：一是盡可能反映晶體內結構的對稱性；二是盡可能小。晶胞知識要點晶胞一定是一個平行六面體，其三邊長度a,b,c不15并置堆砌整個晶體就是由晶胞周期性的在三維空間并置堆砌而成的。并置堆砌整個晶體就是由晶胞周期性的在三維空間并置堆砌而成的。16最新晶體的結構和性質0課件17晶系

根據晶體的對稱性，按有無某種特征對稱元素為標準，將晶體分成7個晶系：1.立方晶系(c)：在立方晶胞4個方向體對角線上均有三重旋轉軸(a=b=c,α=β=γ=90o)2.六方晶系(h)：有1個六重對稱軸(a=b,α=β=90o,γ=120o)晶系根據晶體的對稱性，按有無某種特征對稱元素為標準，將晶體183.四方晶系(t)：有1個四重對稱軸(a=b,α=β=γ=90o)4.三方晶系(h)：有1個三重對稱軸(a=b,α=β=90o,γ=120o)5.正交晶系(o)：有3個互相垂直的二重對稱軸或2個互相垂直的對稱面(α=β=γ=90o)6.單斜晶系(m)：有1個二重對稱軸或對稱面(α=γ=90o)7.三斜晶系(a)：沒有特征對稱元素3.四方晶系(t)：有1個四重對稱軸(a=b,α=β=γ19立方

Cubica=b=c,===90°四方Tetragonala=bc,===90°正交Rhombicabc,===90°三方

Rhombohedrala=b=c,==90°a=bc,==90°=120°六方

Hexagonala=bc,==90°,=120°單斜

Monoclinicabc==90°,90°三斜

Triclinicabc===90°立方Cubic四方Tetragonal正交Rhombi20晶胞中質點個數的計算晶胞中質點個數的計算21晶體結構的表達及應用一般晶體結構需給出：晶系；晶胞參數；晶胞中所包含的原子或分子數Z；特征原子的坐標。晶體結構的表達及應用一般晶體結構需給出：22密度計算晶體結構的基本重復單位是晶胞，只要將一個晶胞的結構剖析透徹，整個晶體結構也就掌握了。利用晶胞參數可計算晶胞體積(V)，根據相對分子質量(M)、晶胞中分子數(Z)和Avogadro常數N，可計算晶體的密度：密度計算晶體結構的基本重復單位是晶胞，只要將一個晶胞的結構剖23三、晶體結構的密堆積原理1619年，開普勒模型（開普勒從雪花的六邊形結構出發提出：固體是由球密堆積成的）

開普勒對固體結構的推測冰的結構三、晶體結構的密堆積原理1619年，開普勒模型（開普勒從雪花24密堆積的定義密堆積：由無方向性的金屬鍵、離子鍵和范德華力等結合的晶體中，原子、離子或分子等微觀粒子總是趨向于相互配位數高，能充分利用空間的堆積密度最大的那些結構。

密堆積方式因充分利用了空間，而使體系的勢能盡可能降低，而結構穩定。密堆積的定義密堆積：由無方向性的金屬鍵、離子鍵和范德華力等結25常見的密堆積類型常見密堆積型式面心立方最密堆積（A1）六方最密堆積（A3）體心立方密堆積（A2）最密非最密常見的密堆積類型常見密堆積型式面心立方最密堆積（A1）最密非261.面心立方最密堆積(A1)和六方最密堆積(A3)1.面心立方最密堆積(A1)和六方最密堆積(A3)27從上面的等徑圓球密堆積圖中可以看出：只有1種堆積形式;每個球和周圍6個球相鄰接,配位數位6,形成6個三角形空隙;每個空隙由3個球圍成;由N個球堆積成的層中有2N個空隙,即球數：空隙數=1：2。從上面的等徑圓球密堆積圖中可以看出：28兩層球的堆積情況圖兩層球的堆積情況圖29

1.在第一層上堆積第二層時，要形成最密堆積，必須把球放在第二層的空隙上。這樣，僅有半數的三角形空隙放進了球，而另一半空隙上方是第二層的空隙。

2.第一層上放了球的一半三角形空隙，被4個球包圍，形成四面體空隙；另一半其上方是第二層球的空隙，被6個球包圍，形成八面體空隙。兩層堆積情況分析1.在第一層上堆積第二層時，要形成最密堆積，兩層堆積情30三層球堆積情況分析

第二層堆積時形成了兩種空隙：四面體空隙和八面體空隙。那么，在堆積第三層時就會產生兩種方式：1.第三層等徑圓球的突出部分落在正四面體空隙上，其排列方式與第一層相同，但與第二層錯開，形成ABAB…堆積。這種堆積方式可以從中劃出一個六方單位來，所以稱為六方最密堆積（A3）。三層球堆積情況分析第二層堆積時形成了兩種空隙：四面體空312.另一種堆積方式是第三層球的突出部分落在第二層的八面體空隙上。這樣，第三層與第一、第二層都不同而形成ABCABC…的結構。這種堆積方式可以從中劃出一個立方面心單位來，所以稱為面心立方最密堆積（A1）。2.另一種堆積方式是第三層球的突出部分落在第二層的八面體空隙32六方最密堆積（A3）圖六方最密堆積（A3）圖33六方最密堆積（A3）分解圖六方最密堆積（A3）分解圖34面心立方最密堆積（A一）圖面心立方最密堆積（A一）圖35面心立方最密堆積（A1）分解圖面心立方最密堆積（A1）分解圖36A1型最密堆積圖片將密堆積層的相對位置按照ABCABC……方式作最密堆積，重復的周期為3層。這種堆積可劃出面心立方晶胞。A1型最密堆積圖片將密堆積層的相對位置按照ABCABC……37A3型最密堆積圖片將密堆積層的相對位置按照ABABAB…方式作最密堆積，這時重復的周期為兩層。A3型最密堆積圖片將密堆積層的相對位置按照ABABAB…方式38A1、A3型堆積小結

同一層中球間有三角形空隙，平均每個球攤列2個空隙。第二層一個密堆積層中的突出部分正好處于第一層的空隙即凹陷處，第二層的密堆積方式也只有一種，但這兩層形成的空隙分成兩種

正四面體空隙（被四個球包圍）正八面體空隙（被六個球包圍）突出部分落在正四面體空隙AB堆積A3（六方）突出部分落在正八面體空隙ABC堆積A1（面心立方）第三層

堆積方式有兩種A1、A3型堆積小結同一層中球間有三角形空隙，平均每個球攤39A1、A3型堆積的比較以上兩種最密堆積方式，每個球的配位數為12。有相同的堆積密度和空間利用率(或堆積系數)，即球體積與整個堆積體積之比。均為74.05%?？障稊的亢痛笮∫蚕嗤琋個球（半徑R）；2N個四面體空隙，可容納半徑為0.225R的小球；N個八面體空隙，可容納半徑為0.414R的小球。A1、A3型堆積的比較以上兩種最密堆積方式，每個球的配位數為40A1、A3的密堆積方向不同：

A1：立方體的體對角線方向，共4條，故有4個密堆積方向（111）（11）（11）（11），易向不同方向滑動，而具有良好的延展性。如Cu.A3：只有一個方向，即六方晶胞的C軸方向，延展性差，較脆，如Mg.A1、A3的密堆積方向不同：41空間利用率的計算空間利用率：指構成晶體的原子、離子或分子在整個晶體空間中所占有的體積百分比。球體積空間利用率=100%

晶胞體積空間利用率的計算空間利用率：指構成晶體的原子、離子或分子在整42A3型最密堆積的空間利用率計算解：A3型最密堆積的空間利用率計算解：43在A3型堆積中取出六方晶胞，平行六面體的底是平行四邊形，各邊長a=2r，則平行四邊形的面積：

平行六面體的高：在A3型堆積中取出六方晶胞，平行六面體的底是44最新晶體的結構和性質0課件45A1型堆積方式的空間利用率計算A1型堆積方式的空間利用率計算462.體心立方密堆積（A2）A2不是最密堆積。每個球有八個最近的配體（處于邊長為a的立方體的8個頂點）和6個稍遠的配體，分別處于和這個立方體晶胞相鄰的六個立方體中心。故其配體數可看成是14，空間利用率為68.02%.每個球與其8個相近的配體距與6個稍遠的配體距離2.體心立方密堆積（A2）A2不是最密堆積。每個球有八個最近47A2型密堆積圖片A2型密堆積圖片483.金剛石型堆積（A4）配位數為4，空間利用率為

34.01%，不是密堆積。這種堆積方式的存在因為原子間存在著有方向性的共價鍵力。如Si、Ge、Sn等。邊長為a的單位晶胞含半徑的球8個。

3.金剛石型堆積（A4）配位數為4，空間利用率為494、簡單立方堆積簡單立方堆積方式：A.A形成簡單立方晶胞，空間利用率較低52％，金屬釙（Po）采取這種堆積方式。4、簡單立方堆積簡單立方堆積方式：A.A形成簡單立方晶胞50堆積方式及性質小結堆積方式晶胞類型空間利用率配位數實例面心立方最密堆積(A1)面心立方74%12Cu、Ag、Au六方最密堆積(A3)六方74%

12Mg、Zn、Ti體心立方密堆積(A2)體心立方68%8(或14)Na、K、Fe

金剛石型堆積(A4)面心立方34%4Sn簡單立方堆積簡單立方52％6Po堆積方式及性質小結堆積方式晶胞類型空間利用率配位數實例面心立51四、典型晶體類型：離子晶體的空間結構根據形成晶體的化合物的種類不同可以將晶體分為：離子晶體、分子晶體、原子晶體和金屬晶體。四、典型晶體類型：離子晶體的空間結構根據形成晶體的化合物的種521.離子晶體離子鍵無方向性和飽和性，在離子晶體中正、負離子盡可能地與異號離子接觸，采用最密堆積。離子晶體可以看作大離子進行等徑球密堆積，小離子填充在相應空隙中形成的。離子晶體多種多樣，但主要可歸結為3種基本結構型式。1.離子晶體離子鍵無方向性和飽和性，在離子晶體中正、負離子53配位多面體的極限半徑比配位多面體配位數半徑比（r+/r-）min平面三角形30.155四面體40.225八面體60.414立方體80.732立方八面體121.000配位多面體的極限半徑比配位多面體配位數54構性判斷半徑比（r+/r-）推測構型

0.225-0.414四面體配位

0.414-0.732八面體配位

>0.732立方體配位構性判斷半徑比（r+/r-）55影響晶體結構的其它因素M-X間的共價鍵，方向性；有的過渡金屬形成M-M鍵，使配位多面體變形；M周圍的配體X的配位場效應使離子配位多面體變形。實驗測定是最終標準。影響晶體結構的其它因素M-X間的共價鍵，方向性；56（1）NaCl（1）立方晶系，面心立方晶胞；（2）Na+和Cl-配位數都是6；

（3）Z=4（4）Na+，C1-，離子鍵。（5）Cl-離子和Na+離子沿（111）周期為|AcBaCb|地堆積，ABC表示Cl-離子，abc表示Na+離子；Na+填充在Cl-的正八面體空隙中。（1）NaCl（1）立方晶系，面心立方晶胞；57NaCl的晶胞結構和密堆積層排列NaCl的晶胞結構和密堆積層排列58最新晶體的結構和性質0課件59(2)CsCl型:（1）立方晶系，簡單立方晶胞。（2）Z=1。（3）Cs+，Cl-，離子鍵。（4）配位數8：8。（5）原子的坐標是：Cl-:000；Cs+:1/21/21/2

(2)CsCl型:（1）立方晶系，簡單立方晶胞。60(CsCl,CsBr,CsI,NH4Cl)

(CsCl,CsBr,CsI,NH4Cl)61（3）ZnS

ZnS是S2-最密堆積，Zn2+填充在一半四面體空隙中。分立方ZnS和六方ZnS。（3）ZnSZnS是S2-最密堆積，Zn2+填充在62立方ZnS（1）立方晶系，面心立方晶胞；Z=4（2）S2-立方最密堆積|AaBbCc|（3）配位數4：4。（4）Zn原子位于面心點陣的陣點位置上；S原子也位于另一個這樣的點陣的陣點位置上，后一個點陣對于前一個點陣的位移是體對角線底1/4。立方ZnS（1）立方晶系，面心立方晶胞；Z=4634、配位數與r+/r–

的關系4、配位數與r+/r–的關系64最新晶體的結構和性質0課件650.225——0.4144配位

ZnS式晶體結構0.414——0.7326配位

NaCl式晶體結構0.732——1.0008配位

CsCl式晶體結構且r+

再增大，則達到12配位；r-

再減小，則達到3配位。0.225——0.4144配位ZnS式晶體結66五、典型晶體：金屬晶體的密堆積結構金屬鍵是一種很強的化學鍵，其本質是金屬中自由電子在整個金屬晶體中自由運動，從而形成了一種強烈的吸引作用。絕大多數金屬單質都采用A1、A2和A3型堆積方式；而極少數如：Sn、Ge、Mn等采用A4型或其它特殊結構型式。五、典型晶體：金屬晶體的密堆積結構金屬鍵是一種很強的化學鍵，67金屬晶體ABABAB…,配位數：12.例：MgandZn、Ti金屬晶體ABABAB…,配位數：12.例：Mga68ABCABC…,配為數：12，例:Al,Cu,Ag,Au立方密堆積，面心ABCABC…,配為數：12，例:Al,Cu,69123456第一層:密置型排列123456關鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。第二層:將球對準1，3，5位。(或對準2，4，6位，其情形是一樣的，即一、二層不重疊)活動與探究：以密置排列進行三維緊密堆積123456第一層:密置型排列123456關鍵是第三層，對第70

下圖是此種六方堆積的前視圖ABABA

第一種是將球對準第一層的球。123456于是每兩層形成一個周期，即ABAB…堆積方式，叫做六方緊密堆積。

下圖是此種六方堆積的前視圖ABABA第一71六方堆積（ABA型）形成過程六方堆積（ABA型）形成過程72六方堆積的晶胞六方堆積的晶胞73

第三層的另一種排列方式：將球對準第一層的

2，4，6位，不同于AB兩層的位置，這是

C層。123456123456123456第三層的另一種排列方式：將球對準第一層的74123456此種面心立方堆積的前視圖ABCAABC

第四層再排A，于是形成

ABCABC三層一個周期。得到面心立方堆積。123456此種面心立方堆積的前視圖ABCAABC75面心立方堆積（ABC型）BCA面心立方堆積（ABC型）BCA76面心立方堆積（ABC型）面心立方堆積（ABC型）77金(gold,Au)金(gold,Au)78體心立方e.g.,Fe,Na,K,U體心立方e.g.,Fe,Na,K,U79簡單立方（釙，Po）簡單立方（釙，Po）80【例題及練習】例1【例題及練習】例181例2例282例3例383例4例484例5例585例7例786

結束語謝謝大家聆聽！！！87

結束語謝謝大家聆聽?。?！87晶體的結構和性質0晶體的結構和性質088本講重點：什么是晶體？物理性質有什么共同規律？內部結構有什么共性？什么是晶胞？如何劃分晶胞？晶胞質點計算晶體的密堆積原理、配位數及密度計算方法常見晶體類型：離子晶體、原子晶體、金屬晶體、分子晶體的典型例子介紹本講重點：什么是晶體？物理性質有什么共同規律？內部結構有什么89最新晶體的結構和性質0課件90最新晶體的結構和性質0課件91最新晶體的結構和性質0課件92最新晶體的結構和性質0課件93最新晶體的結構和性質0課件94最新晶體的結構和性質0課件95一、晶體1、定義：“晶體是由原子或分子在空間按一定規律周期性地重復排列構成的固體物質?！弊⒁猓海?）一種物質是否是晶體是由其內部結構決定的，而非由外觀判斷；（2）周期性是晶體結構最基本的特征。一、晶體1、定義：“晶體是由原子或分子在空間按一定規律周期性962、晶體的特征：⑴均勻性⑵各向異性⑶自發地形成多面體外形F+V=E+2

其中，F-晶面，V-頂點，E-晶棱⑷有明顯確定的熔點⑸有特定的對稱性⑹使X射線產生衍射2、晶體的特征：⑴均勻性97晶體不僅與我們的日常生活密不可分，而且在許多高科技領域也有著重要的應用。晶體的外觀和性質都是由其內部結構決定的：決定結構性能反映晶體不僅與我們的日常生活密不可分，而且在許多高科技領域也有著98二、晶胞

空間點陣必可選擇3個不相平行的連結相鄰兩個點陣點的單位矢量a，b，c，它們將點陣劃分成并置的平行六面體單位，稱為點陣單位。相應地，按照晶體結構的周期性劃分所得的平行六面體單位稱為晶胞。矢量a，b，c的長度a，b，c及其相互間的夾角α，β，γ稱為點陣參數或晶胞參數。晶胞是充分反映晶體對稱性的基本結構單位。胞晶在三維空間有規則地重復排列組成了晶體。二、晶胞空間點陣必可選擇3個不相平行的連結相鄰兩個點99晶胞結構圖晶胞結構圖100晶胞晶胞與晶格晶胞晶胞與晶格101晶胞知識要點晶胞一定是一個平行六面體，其三邊長度a,b,c不一定相等，也不一定垂直。整個晶體就是由晶胞周期性的在三維空間并置堆砌而成的。劃分晶胞要遵循2個原則：一是盡可能反映晶體內結構的對稱性；二是盡可能小。晶胞知識要點晶胞一定是一個平行六面體，其三邊長度a,b,c不102并置堆砌整個晶體就是由晶胞周期性的在三維空間并置堆砌而成的。并置堆砌整個晶體就是由晶胞周期性的在三維空間并置堆砌而成的。103最新晶體的結構和性質0課件104晶系

根據晶體的對稱性，按有無某種特征對稱元素為標準，將晶體分成7個晶系：1.立方晶系(c)：在立方晶胞4個方向體對角線上均有三重旋轉軸(a=b=c,α=β=γ=90o)2.六方晶系(h)：有1個六重對稱軸(a=b,α=β=90o,γ=120o)晶系根據晶體的對稱性，按有無某種特征對稱元素為標準，將晶體1053.四方晶系(t)：有1個四重對稱軸(a=b,α=β=γ=90o)4.三方晶系(h)：有1個三重對稱軸(a=b,α=β=90o,γ=120o)5.正交晶系(o)：有3個互相垂直的二重對稱軸或2個互相垂直的對稱面(α=β=γ=90o)6.單斜晶系(m)：有1個二重對稱軸或對稱面(α=γ=90o)7.三斜晶系(a)：沒有特征對稱元素3.四方晶系(t)：有1個四重對稱軸(a=b,α=β=γ106立方

Cubica=b=c,===90°四方Tetragonala=bc,===90°正交Rhombicabc,===90°三方

Rhombohedrala=b=c,==90°a=bc,==90°=120°六方

Hexagonala=bc,==90°,=120°單斜

Monoclinicabc==90°,90°三斜

Triclinicabc===90°立方Cubic四方Tetragonal正交Rhombi107晶胞中質點個數的計算晶胞中質點個數的計算108晶體結構的表達及應用一般晶體結構需給出：晶系；晶胞參數；晶胞中所包含的原子或分子數Z；特征原子的坐標。晶體結構的表達及應用一般晶體結構需給出：109密度計算晶體結構的基本重復單位是晶胞，只要將一個晶胞的結構剖析透徹，整個晶體結構也就掌握了。利用晶胞參數可計算晶胞體積(V)，根據相對分子質量(M)、晶胞中分子數(Z)和Avogadro常數N，可計算晶體的密度：密度計算晶體結構的基本重復單位是晶胞，只要將一個晶胞的結構剖110三、晶體結構的密堆積原理1619年，開普勒模型（開普勒從雪花的六邊形結構出發提出：固體是由球密堆積成的）

開普勒對固體結構的推測冰的結構三、晶體結構的密堆積原理1619年，開普勒模型（開普勒從雪花111密堆積的定義密堆積：由無方向性的金屬鍵、離子鍵和范德華力等結合的晶體中，原子、離子或分子等微觀粒子總是趨向于相互配位數高，能充分利用空間的堆積密度最大的那些結構。

密堆積方式因充分利用了空間，而使體系的勢能盡可能降低，而結構穩定。密堆積的定義密堆積：由無方向性的金屬鍵、離子鍵和范德華力等結112常見的密堆積類型常見密堆積型式面心立方最密堆積（A1）六方最密堆積（A3）體心立方密堆積（A2）最密非最密常見的密堆積類型常見密堆積型式面心立方最密堆積（A1）最密非1131.面心立方最密堆積(A1)和六方最密堆積(A3)1.面心立方最密堆積(A1)和六方最密堆積(A3)114從上面的等徑圓球密堆積圖中可以看出：只有1種堆積形式;每個球和周圍6個球相鄰接,配位數位6,形成6個三角形空隙;每個空隙由3個球圍成;由N個球堆積成的層中有2N個空隙,即球數：空隙數=1：2。從上面的等徑圓球密堆積圖中可以看出：115兩層球的堆積情況圖兩層球的堆積情況圖116

1.在第一層上堆積第二層時，要形成最密堆積，必須把球放在第二層的空隙上。這樣，僅有半數的三角形空隙放進了球，而另一半空隙上方是第二層的空隙。

2.第一層上放了球的一半三角形空隙，被4個球包圍，形成四面體空隙；另一半其上方是第二層球的空隙，被6個球包圍，形成八面體空隙。兩層堆積情況分析1.在第一層上堆積第二層時，要形成最密堆積，兩層堆積情117三層球堆積情況分析

第二層堆積時形成了兩種空隙：四面體空隙和八面體空隙。那么，在堆積第三層時就會產生兩種方式：1.第三層等徑圓球的突出部分落在正四面體空隙上，其排列方式與第一層相同，但與第二層錯開，形成ABAB…堆積。這種堆積方式可以從中劃出一個六方單位來，所以稱為六方最密堆積（A3）。三層球堆積情況分析第二層堆積時形成了兩種空隙：四面體空1182.另一種堆積方式是第三層球的突出部分落在第二層的八面體空隙上。這樣，第三層與第一、第二層都不同而形成ABCABC…的結構。這種堆積方式可以從中劃出一個立方面心單位來，所以稱為面心立方最密堆積（A1）。2.另一種堆積方式是第三層球的突出部分落在第二層的八面體空隙119六方最密堆積（A3）圖六方最密堆積（A3）圖120六方最密堆積（A3）分解圖六方最密堆積（A3）分解圖121面心立方最密堆積（A一）圖面心立方最密堆積（A一）圖122面心立方最密堆積（A1）分解圖面心立方最密堆積（A1）分解圖123A1型最密堆積圖片將密堆積層的相對位置按照ABCABC……方式作最密堆積，重復的周期為3層。這種堆積可劃出面心立方晶胞。A1型最密堆積圖片將密堆積層的相對位置按照ABCABC……124A3型最密堆積圖片將密堆積層的相對位置按照ABABAB…方式作最密堆積，這時重復的周期為兩層。A3型最密堆積圖片將密堆積層的相對位置按照ABABAB…方式125A1、A3型堆積小結

同一層中球間有三角形空隙，平均每個球攤列2個空隙。第二層一個密堆積層中的突出部分正好處于第一層的空隙即凹陷處，第二層的密堆積方式也只有一種，但這兩層形成的空隙分成兩種

正四面體空隙（被四個球包圍）正八面體空隙（被六個球包圍）突出部分落在正四面體空隙AB堆積A3（六方）突出部分落在正八面體空隙ABC堆積A1（面心立方）第三層

堆積方式有兩種A1、A3型堆積小結同一層中球間有三角形空隙，平均每個球攤126A1、A3型堆積的比較以上兩種最密堆積方式，每個球的配位數為12。有相同的堆積密度和空間利用率(或堆積系數)，即球體積與整個堆積體積之比。均為74.05%。空隙數目和大小也相同，N個球（半徑R）；2N個四面體空隙，可容納半徑為0.225R的小球；N個八面體空隙，可容納半徑為0.414R的小球。A1、A3型堆積的比較以上兩種最密堆積方式，每個球的配位數為127A1、A3的密堆積方向不同：

A1：立方體的體對角線方向，共4條，故有4個密堆積方向（111）（11）（11）（11），易向不同方向滑動，而具有良好的延展性。如Cu.A3：只有一個方向，即六方晶胞的C軸方向，延展性差，較脆，如Mg.A1、A3的密堆積方向不同：128空間利用率的計算空間利用率：指構成晶體的原子、離子或分子在整個晶體空間中所占有的體積百分比。球體積空間利用率=100%

晶胞體積空間利用率的計算空間利用率：指構成晶體的原子、離子或分子在整129A3型最密堆積的空間利用率計算解：A3型最密堆積的空間利用率計算解：130在A3型堆積中取出六方晶胞，平行六面體的底是平行四邊形，各邊長a=2r，則平行四邊形的面積：

平行六面體的高：在A3型堆積中取出六方晶胞，平行六面體的底是131最新晶體的結構和性質0課件132A1型堆積方式的空間利用率計算A1型堆積方式的空間利用率計算1332.體心立方密堆積（A2）A2不是最密堆積。每個球有八個最近的配體（處于邊長為a的立方體的8個頂點）和6個稍遠的配體，分別處于和這個立方體晶胞相鄰的六個立方體中心。故其配體數可看成是14，空間利用率為68.02%.每個球與其8個相近的配體距與6個稍遠的配體距離2.體心立方密堆積（A2）A2不是最密堆積。每個球有八個最近134A2型密堆積圖片A2型密堆積圖片1353.金剛石型堆積（A4）配位數為4，空間利用率為

34.01%，不是密堆積。這種堆積方式的存在因為原子間存在著有方向性的共價鍵力。如Si、Ge、Sn等。邊長為a的單位晶胞含半徑的球8個。

3.金剛石型堆積（A4）配位數為4，空間利用率為1364、簡單立方堆積簡單立方堆積方式：A.A形成簡單立方晶胞，空間利用率較低52％，金屬釙（Po）采取這種堆積方式。4、簡單立方堆積簡單立方堆積方式：A.A形成簡單立方晶胞137堆積方式及性質小結堆積方式晶胞類型空間利用率配位數實例面心立方最密堆積(A1)面心立方74%12Cu、Ag、Au六方最密堆積(A3)六方74%

12Mg、Zn、Ti體心立方密堆積(A2)體心立方68%8(或14)Na、K、Fe

金剛石型堆積(A4)面心立方34%4Sn簡單立方堆積簡單立方52％6Po堆積方式及性質小結堆積方式晶胞類型空間利用率配位數實例面心立138四、典型晶體類型：離子晶體的空間結構根據形成晶體的化合物的種類不同可以將晶體分為：離子晶體、分子晶體、原子晶體和金屬晶體。四、典型晶體類型：離子晶體的空間結構根據形成晶體的化合物的種1391.離子晶體離子鍵無方向性和飽和性，在離子晶體中正、負離子盡可能地與異號離子接觸，采用最密堆積。離子晶體可以看作大離子進行等徑球密堆積，小離子填充在相應空隙中形成的。離子晶體多種多樣，但主要可歸結為3種基本結構型式。1.離子晶體離子鍵無方向性和飽和性，在離子晶體中正、負離子140配位多面體的極限半徑比配位多面體配位數半徑比（r+/r-）min平面三角形30.155四面體40.225八面體60.414立方體80.732立方八面體121.000配位多面體的極限半徑比配位多面體配位數141構性判斷半徑比（r+/r-）推測構型

0.225-0.414四面體配位

0.414-0.732八面體配位

>0.732立方體配位構性判斷半徑比（r+/r-）142影響晶體結構的其它因素M-X間的共價鍵，方向性；有的過渡金屬形成M-M鍵，使配位多面體變形；M周圍的配體X的配位場效應使離子配位多面體變形。實驗測定是最終標準。影響晶體結構的其它因素M-X間的共價鍵，方向性；143（1）NaCl（1）立方晶系，面心立方晶胞；（2）Na+和Cl-配位數都是6；

（3）Z=4（4）Na+，C1-，離子鍵。（5）Cl-離子和Na+離子沿（111）周期為|AcBaCb|地堆積，ABC表示Cl-離子，abc表示Na+離子；Na+填充在Cl-的正八面體空隙中。（1）NaCl（1）立方晶系，面心立方晶胞；144NaCl的晶胞結構和密堆積層排列NaCl的晶胞結構和密堆積層排列145最新晶體的結構和性質0課件146(2)CsCl型:（1）立方晶系，簡單立方晶胞。（2）Z=1。（3）Cs+，Cl-，離子鍵。（4）配位數8：8。（5）原子的坐標是：Cl-:000；Cs+:1/21/21/2

(2)CsCl型:（1）立方晶系，簡單立方晶胞。147(CsCl,CsBr,CsI,NH4Cl)

(CsCl,CsBr,CsI,NH4Cl)148（3）ZnS

ZnS是S2-最密堆積，Zn2+填充在一半四面體空隙中。分立方ZnS和六方ZnS。（3