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固体无机化学第二-96页PPT

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固体无机化学第二--资料

固体无机化学第二--资料

2、 ZnS 结构 T+ T- Oct
立方 ZnS (闪锌矿): c.c.p. 1 六方 ZnS (纤锌矿): h.c.p. 1
具有 ZnS 结构的化合物:
(1) 无序结构: (2) BN, SiC; Cu2S (CuSCu) (3) (2) 衍生结构(有序超结构): (4) CuFeS2, Cu2FeSnS4 (5) (3) 半导体: (6) Si, Ge, III-V, II-VI
6、 NiAs 结构
As2- h.c.p. Ni2+ 占据所有Oct间隙
配位数：6 Ni 八面体 As 三棱柱
八面体共面 链间共边
链 三维
7、 刚玉 (-Al2O3) 结构
A
O2- h.c.p.
B
Al3+ 占2/3 Oct空位
A
公用1个面，共边
B
A
-Fe2O3
V2O3
Cr2O3
Ti2O3
（2）电价规则：在一稳定的离子结构中，每一负离子的电价等于 或近乎等于从邻近的正离子至该负离子的各静电键强度s的总和: z si, 而si = (z+i)/ui, z为离子的电荷数, ui为电荷为zi的正离子周围的 负离子配位数，i是某一负离子和它周围正离子形成的静电键的数 目。
（3）第三规则：在一配位结构中，配位多面体间倾向于不公用边， 特别是不公用面。
2.1.2 一些重要的结构类型
• 2.1.2.2 八面体配位 1、 钙钛矿型结构 (CaTiO3)
ABX3: AX3 形成c.c.p. A 周围有12 X B 占据所有Oct间隙
BX6八面体公用所有顶点形 成三维结构, A处于8个八面 体形成的间隙位置
ABX3形成钙钛矿结构: (1) A离子较大 (2) B离子半径适当 (3) 电荷

大学高级无机化学经典课件09固体化学

大学高级无机化学经典课件09固体化学
（4）稳定性，晶体有固定的熔点。 （5）对称性
晶体的微观特征 晶体的微观特征为：短程有序，长程也有 序，具有点阵结构。 （1）晶体的点阵结构 晶体结构=点阵+结构基元
一维点阵，结构基元：(-CH2)2
二维点阵,结构基元：[B(OH)3]2 点阵参数 a, b, c; α, β,
（2）晶体的衍射性质：
固体：分子或原子处于完全确定的平衡位置 作热振动。具有确定的形状和稳定的结构即 固体性。
2 固体的分类：晶体和非晶体 晶体的宏观特征
（1）自范性： F(晶面数)+V(顶点数) = E(晶棱数)+2
（2）晶体的均匀性，来源于晶体中原子排布 的周期性规则，宏观观察中分辨不出微观的 不连续性。 （3）物理性质的异向性。
温度梯度T1 < T2
Fe2O3的固体析出 在右边石英管上。
3 化学气相沉积(Chemical Vapor Deposit, CVD)
本法用于制取各种薄膜和涂层。
反应可以是分解、氧化 还原、歧化反应等。
将金属或非金属材料以蒸汽状态用载气带到 高温下的基片周围，在基片表面反应，析出 固相材料以薄膜形式沉积在基片上。
Z nC S uC O u ZS nO
2 气相输运(Chemical Vapor Transport) 固体A与气体B反应生成新的气体C，气体C 移动至别处发生逆反应而析出A。 可用于化合物的提纯、晶体的制备等。
F 2 O 3 ( s e ) 6 H ( g ) C 2 F l 3 ( g e ) 3 H C 2 O ( g ) l
1 固态材料直接反应 一大批具有特种性能的无机功能材料和化 合物，如为数众多的各类复合氧化物、含 氧酸盐类、二元或多元的金属陶瓷化合物 (碳、硼、硅、磷、硫族等化合物)等等， 都是通过高温下(一般1000—1500℃ )反应 物固相间直接合成而得到的。

无机化学基础知识PPT课件

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元素周期表是元素周期律用表 格表达的具体形式，它反映元 素原子的内部结构和它们之间 相互联系的规律。
元素性质递变规律
原子半径
同一周期（稀有气体除外），从 左到右，随着原子序数的递增， 元素原子的半径递减；同一族中， 由上而下，随着原子序数的递增， 元素原子半径递增。
主要化合价
同一周期中，从左到右，随着原 子序数的递增，元素的最高正化 合价递增（从+1价到+7价），第 一周期除外，第二周期的Ｏ、Ｆ 元素除外；最低负化合价递增 （从-4价到-1价）第一周期除外， 由于金属元素一般无负化合价， 故从ⅣＡ族开始。元素最高价的 绝对值与最低价的绝对值的和为8。
THANKS
感谢观看
酸碱指示剂
用于指示酸碱反应终点的 试剂，如酚酞、甲基橙等。
沉淀溶解平衡原理及应用
沉淀溶解平衡
应用
在一定条件下，难溶电解质在溶液中 的溶解与沉淀达到动态平衡。
通过控制溶液中的离子浓度，可实现 难溶电解质的分离、提纯和制备。
溶度积常数（Ksp）
表示难溶电解质在溶液中达到沉淀溶 解平衡时，各离子浓度幂的乘积，是 衡量难溶电解质溶解度的重要参数。
元素的金属性和非金 属性
同一周期中，从左到右，随着原 子序数的递增，元素的金属性递 减，非金属性递增；同一族中， 由上而下，随着原子序数的递增， 元素的金属性递增，非金属性递 减。
03
化学键与分子结构
离子键形成及特点
离子键的形成
通过原子间电子转移形成正、负离子，由静电作用相互吸引。
离子键的特点
较高的熔点和沸点，良好的导电性和导热性，在水溶液中易离 解。
03
波尔模型
电子只能在一些特定的轨道上运动，电子在这些轨道上运动时离核的远

材料化学-固体无机化学

材料化学-固体无机化学
32
晶面指数图示
33
六方晶系指数
对六方晶系采用 x，y，s， z 四个晶轴， x，y，s 之
间夹角均为120，得到晶
面指数( h k i l )，其中 i = - ( h + k )；
同上所述，晶向指数用
[ u v t w ]表示，其中 t
s
= - ( u + v )。
y
x
34
晶面间距 d
1984，D. Shechtman， Al/Mn合金，五次轴；
四面体
晶体
正方体
八面体
正多面体
三角 二十面体
五角 十二面体
12
Penrose拼接
13
准晶的结构示意
14
反映操作和对称面：一个 晶体中如果存在某一个平 面，使平面两边进行反映 操作，而令晶体复原，则 这个平面称为对称面；
表示方法：M —— 反映操 作， m —— 对称面。
22
14
布 拉 维 格 子
种 空 间 点 阵
——
23
晶体的对称分类
32个点群根据对称要素可以分为7大类，称为7个晶系， 归并为3个晶族：
高级晶族：高次轴（n > 2）多于一个 —— 等轴（立方） 晶系；
中级晶族：高次轴只有一个 —— 六方晶系，四方晶系， 三方晶系；
低级晶族：没有高次轴 —— 正交（斜方）晶系，单斜晶 系，三斜晶系。
（c）空间点阵，空间格子 —— 结点分布在三维空间的点阵。
6
晶胞
晶胞：按照晶体结构的周期性 所划分的六面体单位；
晶胞参数：三个单位向量的长
度a，b，c 和三者之间的夹角， ， 。
7
晶胞的选择原则：必须有利

《无机化学》课件

《无机化学》课件

酸碱反应与沉淀反应
总结词
酸碱反应和沉淀反应是无机化学中常见的反应类型，需要掌握其 基本原理和规律。
酸碱反应
理解酸碱质子理论，掌握酸碱反应的规律和特点，如强酸制备弱酸 、水解反应等。
沉淀反应
研究沉淀的形成和溶解，了解沉淀的生成、转化和溶解等基本规律 。
氧化还原反应与配位反应
总结词
01
氧化还原反应和配ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ反应是无机化学中的重要反应类型，需要
酸碱反应与离子平衡
酸碱反应
酸和碱之间的中和反应，生成盐和水 。
酸碱指示剂
离子平衡
溶液中离子间的相互作用和平衡状态 ，如水的电离平衡、沉淀溶解平衡等 。
用于指示溶液酸碱度的指示剂，如酚 酞、甲基橙等。
氧化还原反应与电化学
氧化还原反应
电子转移的反应，包括氧化和还 原两个过程。
原电池
将化学能转化为电能的装置，由 正负极和电解质溶液组成。
存储材料，为新能源技术的发展提供重要的支撑。
无机化学在环保领域的应用
总结词
无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。
详细描述
随着工业化和城市化进程的加速，环境污染问题日益严重。无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土 壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。通过研究无机物质的性质和反应机制，可以开发出高 效、低成本的污染物处理技术和资源化利用方案，为环境保护事业的发展做出重要贡献。
无机化学在生物医学领域的应用
总结词
无机化学在生物医学领域的应用主要涉及药物设计与 合成、生物成像技术和生物医用材料等方面。
详细描述
生物医学领域的发展对于人类的健康和生活质量的提高 具有重要意义。无机化学在生物医学领域的应用主要涉 及药物设计与合成、生物成像技术和生物医用材料等方 面。通过研究无机化合物的生物活性和反应机制，可以 开发出高效、低毒的药物和生物医用材料，为疾病诊断 和治疗提供新的手段和途径。同时，无机化学在生物成 像技术方面也具有广泛的应用前景，如荧光探针、磁共 振成像等，为生物医学研究提供重要的技术支持。

无机固体化学.ppt

无机固体化学.ppt
基团联结，但其主要的区别在于前者有类似于冰的 骨架结构，而后者却无这种骨架结构。
2019-10-14
感谢你的欣赏
13
上述结构中的水分子一旦失去,原来的晶体结构 便不复存在。
与此相反，“沸石水”是随机填入具有大空隙
的骨架结构之内而与周围原子无强作用力的水分子
，他们一旦失去，并不破坏晶体的骨架结构。“沸 石水”也有一定的计量关系，如A型沸石，其分子式 为 Na12(Al12Si12O48)·29H2O ， H2O 分 子 计 量 范 围 约 为 29 mol，整个沸石，它是由SiO4四面体和AlO4四面体 组成的三维空间网状结构，水分子在沸石的孔隙中 形成类似于液态水的水分子簇，而Na＋离子则溶于其 中，因而易被其他离子所交换。
导特201性9-10。-14
感谢你的欣赏
7
②尽量使高温烧结反应发生时能有气体放出，
放出的气体可起到搅拌的作用，这可有利于形成多 孔状的陶瓷体。
例如，在用固－固反应制备BaTiO3时,很显然,用 BaCO3代替BaO同TiO2作用将更为有利(高温烧结时 有CO2气体放出)。
③尽量在某起始物的熔点温度下进行。这时使
2019-10-14
感谢你的欣赏
12
“骨架水”则指许多晶体中存在的彼此以氢键
相连而成为象冰那样结构的“骨架”的水。例如 Na2SO4·10H2O，它是由六个水分子配位于Na＋离子 所成的八面体共用二条棱边而形成链状结构，然后
再通过水分子以氢键将上述链状结构联结成三维的 类似于冰的骨架。SO42－离子则填入在骨架的空隙 中，从而可以用组成{Na(H2O)4}2[SO4]·2H2O来表示 。“骨架水”与”结构水“虽然都是以氢键同其他
2019-10-14

无机化学(本科)全套教学课件pptx-2024鲜版


9
酸碱平衡常数计算与应用
2024/3/28
酸碱平衡常数定义
01
表示酸碱反应平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积
的比值。
酸碱平衡常数计算
02
通过测定平衡时各物质的浓度，利用平衡常数表达式进行计算。
酸碱平衡常数应用
03
用于预测酸碱反应的方向、程度和速率，以及判断酸碱的强度。
10
沉淀溶解平衡原理及影响因素
氧化剂与还原剂
氧化剂接受电子，还原剂失去电 子。 2024/3/28
氧化还原反应类型
根据反应物和生成物的性质分类， 如金属与非金属、酸与碱等。
氧化数概念
表示元素在化合物中的氧化状态， 通过计算化合价确定。
14
原电池与电解池工作原理
原电池工作原理
将化学能转化为电能的装置，由正负极和电 解质组成。
电极反应与电池反应
无机化学(本科)全套教 学课件pptx
2024/3/28
1
contents
目录
• 无机化学概述与基础知识 • 酸碱反应与沉淀溶解平衡 • 氧化还原反应与电化学基础 • 配位化合物与金属有机化学 • 无机固体化学与纳米材料 • 无机合成与绿色合成技术
2024/3/28
2
01
无机化学概述与基础知识
2024/3/28
2024/3/28
沉淀的溶解
利用某些试剂使已生成的 沉淀溶解，如胃药中的氢 氧化铝治疗胃酸过多。
分步沉淀
当溶液中存在多种难溶电 解质时，通过控制条件可 实现分步沉淀，从而分离 出各种难溶电解质。
12
03
氧化还原反应与电化学基础
2024/3/28
13
氧化还原反应原理及类型

固体无机化学第二-2


垂直于a的滑移面 b滑移 平移 b/2 c滑移 平移 c/2 n滑移 平移 b/2 + c/2 d滑移 平移 b/4 + c/4 垂直于b的滑移面 a滑移 平移 a/2 c滑移 平移 c/2 n滑移 平移 a/2 + c/2 d滑移 平移 a/4 + c/4 垂直于c的滑移面 a滑移 平移 a/2 b滑移 平移 b/2 n滑移 平移 a/2 + b/2 d滑移 平移 a/4 + b/4
1 dh2kl
h2
k2 a2
l2
Tetragonal: a = b c, = = = 90o,
1 dh2kl
h2 k2 a2
cl22
Orthorhombic: a b c, = = = 90o,
1 dh2kl
h2 a2
kb22
cl22
Monoclinic: a b c, = = 90o
所有体心点阵有相同 的消光规律
2. 应用
X射线“指纹法”表征材料 物相的定性分析（某个物相存在与否） 物相的定量分析 晶胞参数精修 研究固溶体的形成 测定晶体大小 研究压力下晶体畸变 测量热膨胀系数（HTXR） 测定高温相图（HTRX） 研究相变 晶体结构测定 研究固体的反应
（1）物相的定性表征
（4）晶体对X射线的衍射
用 Dirac- 函数描述点阵结构： L(r) = (r-rn)
f(r)：一个晶胞的函数 f(r)* (r-rn)：整个晶体的函数
晶胞衍射阵幅：FH = F [(r)] = (r) ei2Hr dr 晶体衍射阵幅：FH = F [晶体(r)] = F [(r)L(r)]
（2）原子散射因子 如果以一个电子的相干散射振幅为单位来表示原 子的(相对)散射振幅, 散射因子:

《无机固体材料化学》PPT课件

• （5）对称性
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12
§ 1- 3 晶体的微观特征
• （1）晶体的点阵结构 • 晶体结构=点阵+结构基元 • 一维点阵，结构基元：(-CH2)2
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13
二维点阵,结构基元：[B(OH)3]2
点阵参数 a, b,
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14
NaCl结构类型的晶胞
点阵参数： a, b, c, , ,
• （a）长程无序 • 无平移对称性
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24
• 衍射为弥散的晕 • 和宽化的衍射带
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25
（b）短程有序
lim g (r ) 1
r
• 双体概率分布函数： lim g (r ) 0
r 0
g(r) = r/o
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26
例：石英玻璃的结构 • r(Si-O) = 1.62Å;r(O-O) = 2.65Å
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10
§ 1- 2 晶体的宏观特征 （1）自范性： F(晶面数）+V（顶点数） = E (晶棱数） +2
晶面夹角（或交角）守恒定律
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11
• （2）晶体的均匀性，来源于晶体中原子 排布的周期性规则，宏观观察中分辨不 出微观的不连续性。
• （3）物理性质的异向性
• （4）稳定性，晶体有固定的熔点。
• 分子或原子不停地，自由地作长距离运 动即流动性。气体和液体具有流动性。
• 气体：无确定的体积和形状 • 液体：有一定的体积但无确定的形状 • 固体：分子或原子处于完全确定的平衡
位置作热振动。具有确定的形状和稳定 的结构即固体性。
完整版课件ppt

无机化学基础知识PPT课件

如：O2-、S2-、Cl-、SO42-、NO3-、 CO32-、OH-。
第10页/共49页
• 离子：带电荷的原子或原子团。 • 元素：具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。
元素不论个数，只论种类。
第11页/共49页
同位素
元素的原子核内所含质子数相同， 但中子数却不相同。这类原子互称为同 位素（取其在周期表中占同一位置的意 思1）2C。、13C、 14C是碳的同位素
主要内容：
• 一、基本概念 • 二、基本理论、定律 • 三、基本性质
第1页/共49页
一、基本概念
• 无机化学 • 原子、分子、离子、元素 • 原子量、分子量、化合价 • 物理变化和性质、化学变化和性质 • 混合物、纯净物、单质、化合物 • 物质的量、摩尔、摩尔质量 • 气体摩尔体积、物质的量浓度 • 溶液、饱和溶液、溶解度、PH值 • 氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂
第40页/共49页
已知9克铝跟一定质量的 氧气恰好完全反应生成17克三 氧化二铝，根据质量守恒定律 判断，氧气的质 量为多少？
第41页/共49页
三、基本性质
• 1、无机化学基本反应： • 化合反应，分解反应，置换反应，复分解反应 • 2、酸、碱、盐及氧化物的性质
第42页/共49页
无机化学反应的基本类型
（1）化合反应：由两种或两种以上的物质
Na----23 Mg----24 Al-----27 K------39 Fe-----56 C 第14页/共49页 a-----40
分子量
• 分子量没有单位。
如：水（ H2O ）的分子量为：
121 6118
氯化钠（ＮaＣl）的分子量为：
2 33.4 5 55.4 85
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33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
Cubic close packed, a
Cu 3.6147 Ag 4.0857 Au 4.0783 Al 4.0495 Ni 3.5240 Pd 3.8907 Pt 3.9239 Pb 4.9502
Hexagonal close packed, a, c
Be 2.2856 3.5832 Mg 3.2094 5.2105 Zn 2.6649 4.9468 Cd 2.9788 5.6167 Ti 2.506 4.6788 Zr 3.312 5.1477 Ru 2.7058 4.2816 Os 2.7353 4.3191 Re 2.760 4.458
ZnS, wurtzite
CdI2 TiO2, rutile Al2O3 Mg2SiO4, olivine β-Li3PO4 γ-Li3PO4 CaTiO3, perovskite
Al2Br6 密堆积表示
合金储氢
2. 多面体表示
1、鲍林（Pauling）规则
（1）第一规则：在正离子周围形成负离子配位多面体，正负离子 的距离是离子半径之和，配位数决定于半径比。
A-X-A = 102o16’ – 180o
A，每个顶由两个四面体共享。假定所有四面体都相同， 可能分子式有： A2X7（共享1个顶点） AX3（共享2个顶点） A2X5（共享3个顶点） AX2（共享4个顶点）
晶体学（Crystallography） 解析晶体结构的方法。
2.1.1 晶体结构的描述
（1）密堆积方法 （2）多面体方法 （3）球棍方法
1. 密堆积方法 (1) 六方密堆积结构(hcp)： …ABABAB… (2) 立方密堆积结构(ccp)： …ABCABCABC…
配位数： 12
晶胞单元： （1）立方密堆积结构(ccp)：面心立方
晶格: 构成单元（点）在三维空间中周期性排列。 晶胞：晶格的重复单元，由三个结晶方向的平移矢量a,
b, c 和轴间夹角，， 定义。
七个晶系 14种空间点阵形式 + 32个晶体点群 == 230个空间群 加上自旋的操作，空间群总数1651。
晶体中可能存在的 对称元素
晶系及其特征对称元素
立方晶系 六方晶系 四方晶系 三方晶系 正交晶系 单斜晶系 三斜晶系
Body centred cubic, a
Fe 2.8664 Cr 2.8846 Mo 3.1469 W 3.1650 Ta 3.3026 Ba 5.019
Table 2.2 Some close packed structures
Interstitial sites
Anion arrangement c.c.p.
（4）第四规则：在结构中有多种正离子时，高价低配位数的正离 子配位多面体之间倾向于不公用几何元素。
（5）第五规则：在结构中实质上不同的原子种类数一般趋向于尽 量少。
鲍林第三规则：
共享多面体边， 特别是共享面的 存在，将降低结 构的稳定性。
2、由四面体、八面体组成的结构
（1）由纯四面体构成的结构 共顶：4个顶，AX4，最大A…A = 2 AX，
固体无机化学第二-
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
（2）电价规则：在一稳定的离子结构中，每一负离子的电价等于 或近乎等于从邻近的正离子至该负离子的各静电键强度s的总和: z si, 而si = (z+i)/ui, z为离子的电荷数, ui为电荷为zi的正离子周围的 负离子配位数，i是某一负离子和它周围正离子形成的静电键的数 目。
（3）第三规则：在一配位结构中，配位多面体间倾向于不公用边， 特别是不公用面。
第二章 固体的结构和表征
2.1 固体的结构
晶体结构： 在三维空间由原子按一定排列的空间结构重复 单元组成。
无定型结构：原子或离子在三维空间上排列没有规律性和 周期性，呈杂乱堆积的状态； 无机玻璃、凝胶、非晶态半导体、无定形碳等
液晶结构： 具有流动性的液态物质在结构上仍保存着一维 或二维有序排列，从而在物理性质上呈现各向 异性，形成介于晶体和液体之间的过渡状态。
4个对角线方向有三重轴 1个方向上有六重轴 1个方向上有四重轴 1个方向上有三重轴 3个互相垂直的二重轴、或2个互相垂直的对称面 1个二重轴或对称面 无
14种空间点阵形式
14种空间点阵形 式
32 种晶体点群
晶体化学（Crystal Chemistry） 研究的就是晶体的结构化学。包括晶体结构的描 述和分类，控制一定组分化合物的结构类型的因 素，某类晶体结构形成的条件，晶体结构与物理 或化学性质之间的联系。
T+
T-
Oct
-
-
1
1
-
-
1/8 1/8 1/2
-
-
1/2
1
-
-
-
-
1/3
1
1
-
h.c.p. c.c.p.’CaO3’layers
-
-
1
1
-
-
-
-
1/2
-
-
1/2
-
-
2/3
1/8 1/8 1/2
1
-
-
1/2 1/2 -
-
-
1/4
Examples
NaCl, rock salt
ZnS blende
MgAl2O4, spinel CdCl2 CuFeS2 CrCl3 K2O antifluorite NiAs
（2）六方密堆积结构(hcp)：每个单胞含两 个球体 – (0, 0, 0), (1/3, 2/3, 1/2)
密度：
密堆积：74.05%的体积被球体所占据
体心立方：68Biblioteka 02%c.c.p.密堆积c.c.p. h.c.p.
四面体和八面体间隙位置
具有密堆积结构的材料 (1) 金属 (2) 合金 (3) 离子结构 (4) 共价网状结构 (5) 分子结构