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鲁科版化学选修三认识晶体优秀课件

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高中化学鲁科版 选修三 3.3 第1课时原子晶体(共16张PPT)

高中化学鲁科版 选修三 3.3 第1课时原子晶体(共16张PPT)
SiO2
熔点℃ 硬度 导电性 3350 10 差 2600 9 差 1713 7 差
二氧化硅结构
金刚石结构
原子晶体：
相邻原子间以共价键相结合而形成空 间立体网状结构的晶体
晶体 类型
构成微粒
微粒间
晶体性质
作用力 熔沸点 硬度 导电性
金属 金属阳离子 金属键 差异大 差异大 良好 晶体 和自由电子
离子 阴、阳离子 离子键 较高 硬而脆 熔融时
练习:
1.已知C3N4晶体很可能是具有比金刚石更 大的硬度，且原子间均以单键结合。下
列关于C3N4说法正确的是( C )
A.C3N4晶体C-N键的键长比金刚石中C-C 键的键长要长
B.C3N4晶体中微粒间通过离子键结合 C.C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子， 而每个N原子连接3个C原子
D.1molC3N4晶体中含C-N共价键为10mol
平面上？
5. 在1mol金刚石晶体中所含共价键
为__2__mol，则碳原子个数与C-C 共价键数之比为__1_：___2__。
一个金刚石晶 胞中含有的碳 原子个数____。
金刚石晶胞
Si O
109º28´
共价键
1.在SiO2晶体中每个硅原子周围紧邻 的氧原子个数为___4___；每个氧原子 周围紧邻的硅原子有个数为___2___；
Si O
109º28´
共价键
2. 在SiO2晶体中，原子围成的最小 圆环上的硅原子个数为___6___；氧 原子个数为____6___。
Si O
109º28´
共价键
3.在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数
之比是为_1_：___2_；在1mol的SiO2晶体 所含Si-O共价键为___4__mol；

高中化学3.1 认识晶体(鲁科版选修3)名师优质课件

高中化学3.1 认识晶体(鲁科版选修3)名师优质课件

(3)为什么晶体具有明显不同于非晶体的特性？
1.概念 内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做 周期性重复排列 构成的固体物质。 _______________
2.特征
自范性
封闭的、 晶体能够自发地呈现_________ 规则的多面体外形 _____________
晶体在不同的方向上表现出 物理性质 不同的_________
如图所示，由金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，顶 角和面上的原子是M原子，棱中心和体心的原子是N原子，由于M、 N原子并不存在共用关系，所以由气态团簇分子结构图可知，其分 子式可由示意图查原子个数来确定，M原子共14个，N原子13个， 即分子式M14N13。 【特别提醒】晶胞中粒子数目的计算，应根据晶胞的结构特点具
特性
各向异性 特定的对称性 固定的熔沸点
3.分类 根据晶体内部微粒的种类和微粒间的相互作用的不同，可分 为四种类型。
晶体类型 离子晶体
金属晶体 原子晶体 分子晶体
微粒种类
阴、阳离子 金属原子 原子 分子
微粒间的相互作用 离子键
金属键 共价键
实例 NaCl
铜 金刚石
分子间作用力
冰
二、晶体的堆积模型 (1)晶体中的粒子在晶体内部是如何排序的？ (2)不同晶体中的粒子的排序方式相同吗？ 1.等径圆球的密堆积
但不是“自发”形成的。
【典例1】区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是( A.测定熔沸点的高低 B.看是否有规则的几何外形 C.对固体进行X-射线衍射实验 D.比较硬度
)
【思路点拨】解答本题时要注意以下两点： (1)有规则几何外形的固体也可能是由非晶体加工而成的。 (2)晶体具有固定的熔沸点,但高低不确定。 【解析】选C。从外形和某些物理性质可以初步鉴别晶体和非 晶体,但并不一定可靠。区分晶体和非晶体的最可靠的科学方 法是对固体进行X-射线衍射实验。

鲁科版选修3第三章第一节认识晶体全节课件

鲁科版选修3第三章第一节认识晶体全节课件

A
C B A C
1 6 5
2 3 4 A B
于是每三层形成一个周期，即 ABC ABC 堆积方式。
A1型密堆积
金属铜
2有方向性和 饱和性）的内部微粒排列服从紧密堆积原理？
分子晶体（与分 子形状有关）
离子晶体
干冰的A1型密堆积
氯化钠晶体结构（A1型）
2、非等径圆球的密堆积
金刚石晶体
具有规则的几何外形
雪花晶体
石英晶体
对称性
自范性 封闭的、规则的多面体外形
导 电 性 差
石墨晶体
导电性强 各向异性
食
晶体有固定的熔点，而非晶态没有
盐
橡胶制品
2.晶体的特性
（1）具有规则的几何外形。 （2）自范性：在适宜条件下，晶体能够 自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。 （3）各向异性：晶体在不同方向上表现 出不同的物理性质。 （4）对称性：晶体的外形和内部结构都 具有特有的对称性。 （5）晶体有固定的熔点而非晶态没有。
二、晶体结构的堆积模型
X射线衍射实验测定的结果表明，组成晶体 的原子、离子或分子在没有其他因素（如共价 键具有方向性和饱和性，决定了原子周围的其 他原子数目有限，而且堆积方向是一定的，不 服从紧密堆积原理。）影响时，在空间的排列 大都服从紧密堆积原理，这是因为金属键、离 子键和分子间作用力均没有方向性，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。 哪种晶体中的微粒不服从紧密堆积原理？
由离子构成的晶体可视为不等径圆球的密 堆积，即将不同半径的圆球的堆积看成是大球 先按一定方式做等径圆球的密堆积。小球再填 充在大球所形成的空隙中。
配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子或 离子的数目。 如NaCl配位数为6，即每个Na+离子 周围直接连有6个CI-，反之亦然。

高中化学3.1认识晶体 名师优质课件2(鲁科版选修3)

高中化学3.1认识晶体 名师优质课件2(鲁科版选修3)

非晶体的内 部微粒排列
一、【对晶体概念的理解】 1、晶体是固体。 2、晶体内部的微粒的排列是有规律
的：周期性重复排列。
3、晶体有固定的熔沸点。
二. 晶体的特征
自范性： 在适宜条件下，晶体能自发呈现 规则的几何外形---自范性。 在不同的方向上表现不同的 物理性质（如导电）----向异性
各向异性：
6.下列关于晶体的性质叙述中，不正确 的是（ B ） A．晶体的自范性指的是在适宜条件下 晶体能够自发地呈现封闭规则的多面体 几何外形 B．晶体的各向异性和对称性是矛盾的 C．晶体的对称性是微观粒子按一定规 律做周期性重复排列的必然结果 D．晶体的各向异性直接取决于微观粒 子的排列具有特定的方向性
第 1 节 认识晶体（1）
【学习目标】
1.了解晶体的特征 2.了解晶体与非晶体的区别
3.了解晶体的分类
4.了解晶体的用途
明 矾 晶 体
碳 的 各 种 晶 体
1、食盐、冰、金属、宝石、水晶、大部
分矿石等都是晶体，什么是晶体？ 2、玻璃、橡胶等是非晶体，他们与晶体
有什么不同？
3、晶体有何特征?
晶体的内部 微粒排列
原子晶体
分子晶体 金属晶体
五、晶体的形成的三条途径：
1. 熔融态物质凝固； 2. 气态物质凝华； 3. 溶质从溶液中析出
【练习】
1.从我们熟悉的食盐.金属.冰到贵重的钻 石等都是晶体，而同样透明的玻璃却是 非晶体。下列关于 晶体和非晶体的本质 区别的叙述中，正确的是（ D） A.是否具有规则的几何外形的固体 B.是否具有固定组成的物质 C.是否具有美观对称的外形 D.内部基本构成微粒是否按一定规律做 周期性重复排列
CD
B
4.下列物质具有固定熔点的是（ D ） A.橡胶 B.玻璃 C.水玻璃 D.CuSO4•5H2O 5.晶体材料有着十分广泛的用途，人们常常 利用晶体的性能制造各种有用的材料。下列对 晶体材料的应用与水晶有关的是（ C）。 A.制造红宝石激光器 B.制造晶体管等电子元件 C.用于遥控器、电子表、手机、声呐等实现 能量转化 D.应用于杀菌和快速准确进行外科手术

认识晶体鲁科版课件

认识晶体鲁科版课件
关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。
六方最密堆积
第二种排列方式: 是将球对准第一层的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
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1
2
3
4
5
6
面心立方最密堆积的前视图
A
B
CALeabharlann ABC第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 得到面心立方最密堆积—A1型
2：假如：晶胞是六方柱型，晶胞中微粒数如何算？
晶胞中微粒数=顶点微粒数X 1/6+棱微粒数X 1/3 +面微粒数 X 1/2 +体内微粒数 X 1
12 X 1/6 + 2 x ½ + 3 x 1 = 6
立方晶胞
体心：
1
面心：
1/2
棱边：
1/4
顶点：
1/8
小结：晶胞
1、概念：描述晶体结构的基本单元
如NaCl配位数为6，即每个Na+离子周围直接连有6个CI-，反之亦然。
分子的密堆积
（与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个 ）
干冰的晶体结构图
由于范德华力没有方向性 和饱和性，因此分子间尽可 能采取紧密排列方式，但分 子的排列方式与分子的形状 有关。如：作为直线型分子 的二氧化碳在空间是以A1型 密堆积方式形成晶体的。
三﹑晶胞
1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。

鲁科版高二化学选修三第三章 第1节 认识晶体课件(共33张PPT)

鲁科版高二化学选修三第三章 第1节 认识晶体课件(共33张PPT)
第1课时 晶体的特性和晶体结构的堆积模型
【学习目标】
1.了解晶体的概念、重要特征和简单分类。
2.通过等径圆球与非等径圆球的堆积模 型认识晶体中微粒排列的周期性规律。
观察图片，这些固体在外形上有什么区别？
Cu晶 体结 构示 意图
NaCl晶 体结构 示意图
构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同?
12
6
3
54
12
6
3
54
在密置双层的基础上再加【第三层】的方式： 第三层球与第一层球重叠（即A3型密堆积）
第三层球的位置不同于第一、二层球的位置 （即A 1型密堆积）
关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有
两种最紧密的堆积方式。 第一种是排列方式:将球对准第
下图是A3型最 密堆积的前视图
一层的球。
二、晶体结构的堆积模型
【问题导学】
1、各类晶体的构成微粒为什么尽可能采 取密堆积的形式形成晶体？
2、如何通过建立模型认知紧密堆积模型？
3、各类晶体内部微粒的堆积原理有何异 同？
1、为什么在金属晶体、离子晶体、分 子晶体中各微粒尽量采取紧密堆积的 排列方式？
【提示】 由于在金属晶体、离子晶体和分子晶 体的结构中，金属键、离子键和分子间作用力均 无方向性，因此都趋向于使原子、离子或分子吸 引尽可能多的其他原子、离子或分子分布于其周 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。
B
A
12
C
6
3
B
54 A
A1型最密堆积的前视图
:在密堆积中，一个原子或离 子周围所邻接的原子或离子数目。
A3型最密堆积
配位数 12 ( 同层 6，上下层各3 )

最新鲁科版选修3：3.3 原子晶体与分子晶体课件(72张)

最新鲁科版选修3：3.3 原子晶体与分子晶体课件(72张)

【解析】选B。根据β-氮化碳硬度超过金刚石晶体判 断,氮化碳属于原子晶体,A项正确;氮的非金属性大于 碳的非金属性,氮化碳中碳显+4价,氮显-3价,B项错误; 氮化碳的化学式为C3N4,每个碳原子与四个氮原子相连, 每个氮原子与三个碳原子相连,C项和D项正确。
3.(2019·菏泽高二检测)将SiCl4与过量的液氨反应可 生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无氧条件下高温灼 烧,可得到氮化硅(Si3N4)固体,氮化硅是一种新型耐高 温、耐磨材料,在工业上有广泛的应用。下列推断可能
【方法规律】判断原子晶体与分子晶体类型的方法 (1)依据组成晶体的粒子和粒子间的作用判断:原子晶 体的粒子是原子,质点间的作用是共价键;分子晶体的 粒子是分子,质点间的作用是分子间作用力。 (2)记忆常见的、典型的原子晶体。
(3)依据晶体的熔点判断:原子晶体熔、沸点高,常在 1 0断:分子晶体为非导体,但部分分子晶 体溶于水后能导电;原子晶体多数为非导体,但晶体硅、 晶体锗是半导体。
低的因素
分子晶体
原子晶体
分子间作用力的强 弱
共价键的强弱
【易错提醒】(1)分子晶体内并不一定存在共价键,如 稀有气体元素单质形成的晶体中只有范德华力,不存在 化学键,不是原子晶体。 (2)除了稀有气体外,其他分子晶体中虽然存在化学键, 但是熔、沸点较低,因为化学键存在于分子中,分子依 靠分子间的作用力形成晶体。
正确的是 ( )
A.SiCl4、Si3N4的晶体类型相同 B.Si3N4晶体是立体网状结构 C.原子晶体C3N4的熔点比Si3N4的低 D.SiCl4晶体在熔化过程中化学键断裂
【解析】选B。SiCl4是分子晶体,在熔化过程中克服的 是分子间作用力,化学键不断裂。Si3N4是原子晶体,其 晶体为立体网状结构。根据C、Si的原子半径推知C—N 键的键能比Si—N键的键能大,故C3N4的熔点比Si3N4的高。

高中化学 3.1认识晶体课件 鲁科版选修3

高中化学 3.1认识晶体课件 鲁科版选修3
第一节 认识晶体
精品
1
1．指出构成下列物质的微粒并判断这些微粒依靠什么作
用力构成了物质：(1)金刚石 (2)石墨 (3)水晶 (4)冰
(5)干冰 (6)铜 (7)白金 (8)氯化钠 (9)纯碱 (10)烧碱
答案
物质
(1) (2)
(3) (4) (5) (6) (7) (8)
(9)
(10)
构成
微粒 C
精品
6
②各向异性
晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质，称为晶体的 _各__向__异__性__。
原因：晶体内部的微粒在空间各个方向上排列不同。
③对称性 晶体具有特定的_对__称__性__。
原因：晶体内部微粒在空间按一定规律做周期性排列。
(3)晶体的分类 根据晶体内部微粒种类和微粒的_相__互__作__用__的不同，可将 晶体分为_离__子__晶__体__、_金__属__晶__体__、原__子__晶___体__和 _分__子__晶__体__。
③等径圆球的密置层与密置层之间的堆积排列
等径圆球在一个层中，最紧密的堆积方式只有一种情况—
—一个球与周围六个球相切，在中心球的周围形成六个凹
位，将其算为第一层。第二层对第一层来讲最紧密的堆积
方式是将球心对准1、3、5位(或对准2、4、6位，其情形
是一样的)。关键是第三层，对于第一、二层来说，第三
层可以有两种最紧密堆积方式。第一种是将球心对准第一
精品
10
(2)非等径圆球的密堆积
①由于离子晶体可视为_不__等__径__圆__球__的密堆积，即将不同
半径的圆球的堆积看成是大球_先__按__一__定__方__式__做__等__径__圆__球___
_的__密__堆__积__，小球_再__填__入__大__球__的__空__隙__中___。一个原子或离
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氯化钠晶体
顶点
棱上
钠离子 氯离子
体心 面心
思考：氯化钠 晶体中钠离子 和氯离子分别 处于晶胞的什
么位置？
鲁科版化学选修三3.1认识晶体(共46 张PPT)
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氯化钠晶体结构
6
4 1
3
5
思考：
与一个钠离
子相邻最近
且距离相等
2
的氯离子有 多少个？距
a 离是多少？
氯化铯晶体
氯化铯的小晶胞
铯离子：
氯离子：
思考：氯化铯 晶体中氯离子 和铯离子分别 处于晶胞的什
么位置？
计算：NaCl晶胞、CsCl晶胞中含有 的阴、阳离子数目分别是多少？
NaCl晶胞
CsCl晶胞
钠离子：1＋12×1/4 ＝ 4
铯离子：1
氯离子：8 ×1/8＋6×1/2 ＝ 4 氯离子：8 ×1/8＝ 1
2. 常见三种密堆积的晶胞
六方晶胞----A3型
体心立方晶胞----A2型
3．确定晶体组成的方法——均 摊法 （切割法） 指每个图形平均拥有的粒子数目。
晶胞中晶的不胞同位中置微的微粒粒是数被一目个的或几计个相算邻晶胞分享的，
因此一个晶胞所包含的实际内容是“切割”以后的部分
顶点：
顶点---1/8
A B
化学式： A2B
练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
A B
化学式： AB
练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下 列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）
A B
C
化学式： ABC3
练习5：下图为高温超导领域的一种化合物 ——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性 的最小重复单元。
巩固练习：
某晶胞结 构如图所示， 晶胞中各微粒 个数分别为：
铜___3_____个 钡___2_____个 钇___1_____个
练习：
右图为氯 化铯结构 的一部分：
１、在CsCl晶体中,每个Cs+同时吸引着__8个Cl-? 每个Cl-同时吸引着__8_个Cs+? ２、Cs+和Cl-的数目之比为 1︰1 ． ３、整个晶体中是否存在单个的CsCl分子_否__． ４、在CsCl晶体中,每个Cs+周围与之等距离且最近的Cs+有
鲁科版化学选修三3认.1识认晶识体晶优体秀(共 pp4t6课张件PPT)
鲁科版化学选修三3.1认识晶体(共46 张PPT)
1.等径圆球的密堆积（金属晶体） 由于金属键没有方向性，金属原子中的电子
分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看 成是由直径相等的圆球在三维空间堆积而成的。 等径圆球的密堆积方式有A3型最密堆积，A1型 最密堆积和A2 型密堆积。
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3.晶体的种类
根据内部微粒的种类和微粒间的相互 作用不同，将晶体分为离子晶体、金 属晶体、原子晶体和分子晶体。 ★
晶体类型
微粒种类
微粒间相互 作用
离子晶体 阴、阳离子 离子键
金属晶体 金属原子
金属键
原子晶体 原子
共价键
分子晶体 分子
棱边：
棱---1/4
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面心：面心---1/2
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体心：体心---1
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1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与 它最接近且距离相等的钛离子共有 6 个
2）该晶体结构单元中，氧、钛、钙离子的
个数比是 3∶1∶1
。
O：12×1/4＝3
Ca
Ti: 8 ×1/8＝1
Ti
Ca：1
O
• 现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图2-8所
示 比）为_，_1可_:_1推_；知乙：晶甲体晶的体化中学A与式B为的_C_离_2子_D_个；数丙 晶体的化学式为_E__F___；丁晶体的化学式 为_X__Y__2_Z。
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总结：
1、晶体和非晶体的根本区别在于： 它们的内部微粒（原子、离子或分子）在空间 是按一定规律做周期性重复排列还是呈杂乱无 章的分布。 2、金属晶体、离子晶体紧密堆积，分子晶体 尽可能密堆积，原子晶体不满足紧密堆积原理。
3、 A1又叫面心立方紧密堆积，如铜； A3又叫六方紧密堆积 ， 如镁。 配位数均为 12.
这两种堆积都是最紧密堆积，空间利用率为 74.05%。
金属的 堆积方式
六方紧密堆积 （A3） 面心立方紧密堆积(A1) 。。。。。。
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2.非等径圆球的密堆积（离子晶体）
第二层 相对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )
12
6
3
54
12
6
3
54
AB
，
关键是第三层，相对第一、二层来说，第三层可以有两种最 紧密的堆积方式。
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等径圆球在列上紧密堆积只有一种，即所有原子 在一条直线上。
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，这样形成的层称为密置层。在中心的周围 形成 6 个凹位，将其算为第一层。
鲁科版化学选修三3.1认识晶体(共46 张PPT)
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分子间作用力
实例
氯化钠 铜
金刚石 冰
另：晶体用途（P69了解）
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二、晶体结构的堆积模型
组成晶体的金属原子、离子或分 子在没有其他因素影响时，在空间的排列 大都服从紧密堆积原理，这是因为金属键、 离子键和分子间作用力没有方向性和饱和 性。而以密堆积的方式可降低体系的能量， 使晶体变得比较稳定。
（图示距离
为a）
鲁科版化学选修三3.1认识晶体(共46 张PPT)
鲁科版化学选修三3.1认识晶体(共46 张PPT)
氯化钠晶体结构
11
5
9 2
3 7
鲁科版化学选修三3.1认识晶体(共46 张PPT)
1 10
12
8 4 a
6
思考：
与一个钠离 子相邻最近 且距离相等 的钠离子有 多少个？距 离是多少？ （图示距离 为a）
鲁科版化学选修三3认.1识认晶识体晶优体秀(共 pp4t6课张件PPT)
1三. 晶、胞晶是体晶体结中构最的小基结构本重单复元单—元。—晶胞
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。 2. 晶胞必须符合两个条件： 一是代表晶体的化学组成
二是代表晶体的对称性
划分晶胞要遵循2个原则：一是尽可能反映 晶体内结构的对称性；二是尽可能小。
A
成 …ABCABC… 三层一
个周期。 得到面心立方堆
C
积—A1型。
B
12
6
3
54
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 )
鲁科版化学选修三3认.1识认晶识体晶优体秀(共 pp4t6课张件PPT)
A C B A
面心立方紧密堆积的前视图
鲁科版化学选修三3认.1识认晶识体晶优体秀(共 pp4t6课张件PPT)
第三层的另一种排列 方式，是将球对准第一层 的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。
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12
6
3
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第四层再排 A，于是形
3.分子晶体的密堆积
分子间通过范德华力结合成晶体，由于范德华 力没有方向性和饱和性，晶体尽可能采取紧密 堆积。
4.原子晶体的堆积
原子通过共价键形成晶体，由于共价键的方向 性和饱和性，决定一个原子周围原子数很有限， 堆积方向也确定，不服从紧密堆积原理。
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O原子 Ti原子 Ba原子
例题解析：
O原子 Ti原子 Ba原子
Ba：1x1 Ti：8x(1/8) O：12x(1/4)
化学式为：BaTiO3
感悟升华
1、某离子晶体晶胞结构如图所示，X位于立 方体的顶点，Y位于立方体的中心。试分析：
（1）在一个晶胞中有 个X， 个Y，所以该晶体的化
学式为__________。 （2）晶体中距离最近的2个X与一个Y所形成的夹角∠XYX角
3. 晶胞按其周期性在三维空间重复排列（无隙 并置堆砌）成晶体。可以从一个晶胞推断晶体 的结构和性质。
三、晶体结构的基本单元——晶胞
认识几种晶胞：
简单立方晶胞 面心立方晶胞
体心立方晶胞
简单单斜晶胞
A3型最密堆积及其六方晶胞： 六方最密堆积（含三个晶胞）
A1型最密堆积及其面心立方晶胞 立方最密堆积