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常见晶胞类型PPT课件

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原胞晶胞 ppt课件

原胞晶胞 ppt课件

(i
j
k)
面心立方
小结
复式格子
氯化钠结构：由两个面心 立方的子晶格彼此沿立方体空间对角线位移二分之 一长度套构而成。 属于复式面心立方结构。
面心立方原胞与晶胞
1) 晶胞基矢 a a i ,b a j,c a k
体积 V a ( b c ) a 3
节点数 4?
晶胞
面心立方原胞与晶胞 1) 晶胞基矢 a a i ,b a j,c a k
体积 V a ( b c ) a 3
节点数：4 2）原胞基矢
晶体的对称性
点阵的对称性
布喇菲空间点阵
晶体的内部结构可以看成有一些相同相的同点的（点结点？）
在空间作规则的周期性的无限分布。
a
晶体结构
a
基元
点阵
晶体结构 = 点阵 + 基元
布喇菲空间点阵
基元：晶体的基本结构单元 (1) 一个基元对应一个节点 (2) 基元（结点）周围的环境相同（等效性） (3) 基元内部有结构，可以由一种或数种原子构成
3. 反映晶格结构周期性与对称性特征的体积重复单元。 原胞只反映晶格的周期性特征， 晶胞则同时反映晶格周期性和对称性。
a
ai ,
b aj,
c
ak
简立方
a1
a 2
(j
k)
a 2
a 2
(k
i)
a3
a 2
(i
j)
体心立方
a1
a 2
(i
j
k)
a2
a 2
(i
j
k)
a3
a 2
1) 晶胞基矢 a a i ,b a j,c a k

常见金属晶格类型精品PPT课件

常见金属晶格类型精品PPT课件
1
体心立方晶格
• 体心立晶胞共有的原子，并在立方体中心有一个 原子。属于这类晶格的金属有Cr,Mo,W, α-Fe, V和Nb等。
2
面心立方晶格
• 面心立方晶格的晶胞如下图所示，也是立方体，在立方体 八个角的顶点和六个面的中心上各有一个与相邻晶胞共有 的原子。属于这类晶格的金属有γ-Fe,Ni,Al,Cu,Pb，Au和 Rn等。
常见金属晶格类型
动画《常见金属晶格类型》
常见金属的晶格类型
• 工业上常用的金属中，除少数具有复杂晶体结构外，绝大多数 金属都具有比较简单的晶体结构。其中最常见的金属晶体结构 有三种类型：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。 室温下有 85％一90％的金属元素具有这三种晶格类型：体心立 方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
3
密排六方晶格
• 密排六方晶格的晶胞是一个正六棱柱体，在上下两个面的 角点和中心上，各有一个与相邻晶胞共有的原子，并在上 下两个面的中间有三个原子。属于这类晶格的金属有 Mg,Zn,Be和Cd等 。
4

《常见晶胞类型》课件

《常见晶胞类型》课件

晶胞与晶体结构的关系
01
晶胞的形状和内部结构决定了晶 体结构的对称性和空间排列规律 。
02
通过研究晶胞的结构特点，可以 了解晶体的物理性质和化学性质 ，如熔点、导电性、光学性质等 。
常见晶胞类型的特性
01
02
03
简单立方
具有八个顶点，每个顶点 上都有一个原子或分子。
面心立方
具有六个面，每个面上都 有一个原子或分子。
个稳定的四面体结构。
每个原子的配位数为4，即每个 原子与四个相邻原子形成共价键
。
原子间的距离和键角是固定的， 保证了晶胞的稳定性和对称性。
闪锌矿型晶胞的几何特征
闪锌矿型晶胞具有立方晶系结构，其 晶格常数为a=b=c，α=β=γ=90°。
原子间的距离和键角是固定的，保证 了晶胞的稳定性和对称性。
每个面心有一个原子，每个顶点被四 个原子所共享。
是晶胞的角度。
空间群
密排六方晶胞属于P63/mmc空间 群，具有高度的对称性。
原子间距
在密排六方晶胞中，原子间距相等 ，且与晶胞的边长成比例。
05
CATALOGUE
氯化钠型晶胞
定义与特性
定义
氯化钠型晶胞是一种离子晶体结构，由阳离子和阴离子按一定的规律排列而成，具有较高的离子电导 率和热稳定性。
特性
闪锌矿型晶胞是一种立方晶系 结构，其特点是每个顶点被四 个原子所共享，每个面心有一 个原子。
闪锌矿型晶胞具有较高的对称 性，其晶格常数为a=b=c， α=β=γ=90°。
闪锌矿型晶胞的原子排列紧密 ，具有较高的密度和稳定性。
原子排列与配位数
在闪锌矿型晶胞中，每个原子被 其他四个原子所包围，形成了一
《常见晶胞类型》 ppt课件

高二化学晶胞课件

高二化学晶胞课件
详细描述
利用晶胞的特性，可以开发高效能、低成本的新能源技术。例如，利用晶胞材料制作太 阳能电池板，提高光电转换效率；利用晶胞材料制作燃料电池，提高能源利用效率等。
晶胞在其他领域的应用
总结词
晶胞在其他领域的应用将有助于解决一些重 要的社会问题。
详细描述
除了能源领域，晶胞在其他领域也有广泛的 应用前景。例如，在医学领域，利用晶胞制 作药物载体，提高药物的靶向性和疗效；在 环保领域，利用晶胞处理工业废水，降低污 染等。
确保实验器具干净、无污染，避免因器具 不洁导致实验失败或产生误差。
精确控制实验参数
规范操作
在合成晶胞的过程中，应精确控制实验参 数，如温度、压力、浓度等，以确保实验 结果的准确性和可靠性。
严格按照实验操作规程进行实验，避免因 操作不当导致实验失败或产生安全事故。
06
晶胞的发展前景与展望
新型晶胞材料的研发
详细描述
体心立方晶胞是一种晶体结构，其特点是每个原子或分子的最近邻原子或分子 分布在立方体的顶点和体心位置。这种晶胞结构具有高度的对称性和稳定性， 是许多金属和合金的晶体结构形式。
密排六方晶胞
总结词
适用于石墨和金刚石的晶胞结构
详细描述
密排六方晶胞是一种晶体结构，其特点是每个原子或分子的最近邻原子或分子分布在六方柱的顶点和面心位置。 这种晶胞结构常见于石墨和金刚石等材料中，具有高度的稳定性和对称性。
晶胞与晶体关系
01
晶胞是晶体结构的基本单元，通 过晶胞可以推导出整个晶体的结 构。
02
晶体由无数个晶胞组成，每个晶 胞具有相同的结构和化学组成。
晶胞的分类
根据原子或分子的排列方式，晶胞可 以分为简单立方、面心立方、体心立 方等类型。

人教版高中化学选修三课件：第三章 第一节 晶体的常识(26张PPT)

人教版高中化学选修三课件：第三章 第一节 晶体的常识(26张PPT)
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我们，还在路上……
解析：甲中X位于立方体体心，有1个，Y位于立方体的
顶点，实际有
1 8
×4＝
1 2
个，N(X)∶N(Y)＝1∶
1 2
＝2∶1，
故甲的化学式为X2Y；乙中A有
1 8
×8＝1个，B有
1 2
×6
＝3个，C在体心，有1个，故N(A)∶N(B)∶N(C)＝
1∶3∶1；丙中D点被8个同样的晶胞共用，故结合E的个
解析
解析：晶胞中的粒子分为4种：①体心上的粒
子完全属于该晶胞；②面心上的粒子
1 2
属于该
晶胞；③棱上的粒子
1 4
属于该晶胞；④顶点上
的粒子
1 8
属于该晶胞。本题粒子Y位于体心，粒子X位于顶
点，所以该晶体的化学式为Y2X(或XY2)。观察图，4个X和1
个Y构成了一个正四面体，故∠XYX＝109°28′。
D．粉末状固体一定不是晶体 解析：晶体的特点有：内部粒子排列得高度有序性、
有自范性和各向异性。当晶体的晶粒较小时，即为粉
末状，故D不正确。
答案：D
3.某物质的晶体内部一截面上原子的排布情况
如右图所示，则该晶体的化学式可表示为
()
A．A2B
B．AB
C．AB2
D．A3B
解析：由该晶体一截面上原子的排布情况可知，每一个A
数是8个。
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•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得没有什么事情需要学习，于是他们不进则退2022年4月13日星期三2022/4/132022/4/132022/4/13 •读书，永远不恨其晚。晚比永远不读强。2022年4月2022/4/132022/4/132022/4/134/13/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/132022/4/13April 13, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。

常见的晶体结构详解

常见的晶体结构详解

第三十三页，共54页。
3.点阵常数与原子半径
RR
R 2R R
a0
a0 2R
a0
a0
2 2R 3
R 2R
R
a0
a0
2 2R 2
SC 第三十四页，共54页。
BCC
FCC
*HCP点阵常数与原子半径
a0 2R
c0 2
2a 4 3
2R 3
C0/2
C0
第三十五页，共54页。
2R
2R
C0/2
HCP
4.一个晶胞中占有的原子数
Simple cubic
第三十六页，共54页。
18 1 8
Body-centered cubic
Face-centered cubic
1 81 2 8
第三十七页，共54页。
18 1 6 4
8
2
HCP
2 1 12 1 3 6
2
6
第三十八页，共54页。
5. 堆积系数
rin 2 3 1 0.155
Rbcc
3
晶体结构中的空隙位(3): hcp
Octahedral sites: 6
×
×
第三十二页，共54页。
晶体结构中的空隙位(3): hcp
Tetrahedral sites
×
×
7c 8
1c
××
8
2 6 2 1 2 3 12 3
5c 8
3c 8
棱和中心线的1/4和3/4处
第五规则
在晶体中，本质上不同组成的结构单元的数目，趋向了 最少.简单立方结构sc (ABCABC…)
第十四页，共54页。
图2-44 四面体的共顶、共面和共棱联结 (中心

常见的晶体结构 ppt课件

常见的晶体结构 ppt课件

（4）原子的空间坐标：
000, 1 1 0, 1 0 1 ,0 1 1 22 2 2 22
PPT课件
3
（5）原子半径与点阵常数：
晶胞的3个棱边长度（a、b、c）与原子半径r 之间的关系，可由简单的几何知识求出。
面心立方结构（a=b=c）：
a2 a2 2r 2r2
a 2 2r
PPT课件
晶胞常数： a0 2r r 3
PPT课件
22
（2）质点坐标：
Cl : 000
Cl : 1 1 1
或
222
Cs : 1 1 1
Cs : 000
222
（3）配位数与配位多面体：
r 0.174 nm 0.96 0.732 r 0.181nm
CN 8,立方体配位
PPT课件
10
3、密排六方结构（A3型）
（1）密堆积情况： 原子以ABAB……的方式堆积，
六方紧密堆积， （0001）面为密排面。
（2）原子分布：
12个原子分布在六方晶胞的
顶点、2个原子处于上下底心、3
个原子在六方晶胞体内。
PPT课件
11
（3）单位晶胞原子数：
六方晶胞原子数：Z=6；
单位晶胞原子数：Z=2； 晶胞含有：
石墨型结构：人工合成的六方氮化硼BN……
PPT课件
17
常见无机化合物晶体结构 ——离子晶体
根据数量关系（化学式）：
AX型、 AX2型、 A2X3型、 ABO3型、 AB2O4型
常见的无机化合物：
NaCl型、CsCl型、-ZnS型、-ZnS型、
CaF2型、TiO2型、刚玉（Al2O3）型、CaTiO3型、 尖晶石（MgAl2O4）型

第三节金属晶体结构ppt课件

第三节金属晶体结构ppt课件

=4
则：
16
V球 =
πr3 3
C B
B
C CC C A
A BBB B C
立方F
8个顶角
n1
=
8×
1 8
=1
6个面心
n2
=
6×
1 2
=3
⑵立方面心晶胞的体积
V晶 = a3
c
C B
B
C CC C A
b a A BBB B C
立方F
每层采取最紧 密堆积
a
A
B
a
D
C
(100)晶面
∵⊿ABC是直角三角形。根据勾股定律得有：
……
第4层 A 第2层 C 第2层 B 第1层 A
A1型最紧密堆积
2.A1型堆积的晶胞类型
根据晶胞划分的规则，我们可从金属的 A1 型最紧密堆积中抽取出立方 面心晶胞。
第4层 A 第2层 C 第2层 B 第1层 A
抽取出
A1型最紧密堆积
BCCC A
B
CC
A BB B堆积 C C堆积
B 堆积和 C 堆积——（111）晶面 c
b a
3.立方面心晶胞的正八面体空隙
立方面心晶胞
立方面心晶胞内 的正八面体空隙
3个晶胞共有的正八面 体空隙
即，立方面心晶胞有两种八
面体空隙。
3个晶胞共用 顶点
⑴6各面心“点”构成的晶
晶胞1、3的 面心
胞内八面体空隙。 ⑵3个晶胞共同拥有的八面
体空隙（共用1条棱边） 。
二、A3型最紧密堆积及其晶胞
The A3 type is most close to pile up and its crystal lattice

固体物理课件ppt完全版_图文

固体物理课件ppt完全版_图文

一、简单立方晶格（SC格子） 1·配位数：每个原子的上下左右前后各有一个最近邻
原子 — 配位数为6
2·堆积方式：最简单的原子球规则排列形式 — 没有 实际的晶体具有此种结构
简单立方晶 格堆积方式
简单立方晶 格典型单元
3·原胞： SC格子的立方单元是最小的周期性单元 — 选取其本身为原胞
4·晶格的三个基矢：
③
∵面上原子密度大，对X 射线的散射强
∴简单的晶面族，在 X 射 线的散射中，常被选做 衍射面
金刚石晶格中双层密排面
第四节 倒格子
晶格的周期性描写方式: 正格子
※ 坐标空间（ 空间）的布拉伐格子表示 ※ 波矢空间（ 空间）的倒格子表示
Reason?
∵晶体中原子和电子的运动状态，以及各种微观粒子 的相互作用 → 都是在波矢空间进行描写的 晶格振动形成的格波，X 射线衍射均用波矢来表征
晶
列
1· 晶列：在布拉伐格子中，所有格点可以分列在一
系列相互平行的直线系上，这些直线系称
为晶列
2· 晶向：同一个格子可以形成方向不同的晶列，每 一个晶列定义了一个方向，称为晶向
3·晶向指数: 若从一个原子沿晶向到最近的原子的
位移矢量为
， 则用
标志晶向，称为晶向指数
同一晶向族的各晶向
4· 晶面：布拉伐格子的格点还可以看成分列在平行 等距的平面系上，这样的平面称为晶面。
倒易点阵本质
如果把晶体点阵本身理解为周期函数，则倒 易点阵就是晶体点阵的傅立叶变换，所以倒
易点阵也是晶体结构周期性的数学抽象，只
是在不同空间(波矢空间)来反映,其所以要变 换到波矢空间是由于研究周期性结构中波动 过程的需要。
一个三维周期性函数u(r)（周期为T=n1a1+ n2a2+ n3a3）

1.3原胞晶胞ppt课件

1.3原胞晶胞ppt课件

a
a
晶体结构
基元
点阵
9
点阵结构的描述
布喇菲空间点阵：沿三个不同的方向通过点阵中的结点做平 行的直线族，将节点包揽无遗，形成一个三维网格（晶格）。 周期：某一方向上两相邻结点的距离，称为该方向的周期。
如何描述点阵结构？
原胞和晶胞
10
晶胞
晶胞：反映晶体周期性和对称性体积最小重复单元.
结点可以在顶点、体心或面心. 晶胞的棱尽可能垂直.
Rl = l1 a1 + l1 a1 + l3 a3
14
原胞——二维
特点: (1) 体积最小的重复单元 (2) 格点只出现在该平行六面体的顶角上。 (3) 每个原胞平均包含一个格点 (4) 原胞的选择方式有多种（形状），但原胞的体积相等。
15
立方晶系原胞
简立方
体心立方
面心立方
16
简立方原胞与晶胞
六角密排
1.3 布喇菲空间点阵、原胞、晶胞
奥古斯特·布拉菲： 法国物理学家，1811年－1863年 1845年得出了三维晶体原子排列的所有14种布 拉菲点阵结构，首次将群的概念应用到物理学， 为固体物理学做出了奠基性的贡献。 布拉菲对磁性、极光、气象、植物地理学、天 文学和水文学等方面进行过研究。
26
金刚石晶格结构
2) 相同原子但几何位置不等价的原子构成的晶体 一个碳原子和其它四个碳原子构成一个正四面体
一个晶胞包含 几个碳原子？
金刚石晶体结构 ：
由两个面心立方的子晶格彼此沿立方体空间对角线位移1/4的长度套构而成。
属于复式面心方结构。
27
小结
1. 空间点阵学说：体内部结构可看成由一些相同的点子在空间作规则的周期 性的无限分布，这些点子的总体称为布喇菲点阵。 2. 结点、格点、点子：空间点阵中周期排列的几何点。代表结构中相同的位置。
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A. YBa2CuO7-X B. YBa2Cu2O7-X C. YBa2Cu3O7-X D. YBa2Cu4O7-X
Cu 8×(1/8) + 8×(1/4) = 3
Y1
1/8
Cu铜 Ba钡 Y钇 O氧
Ba 2
金刚石和石墨最小的环为 几元环？碳碳键的键角为多 少？
每个环上的碳为三个环共有，故每个环占有2个碳
• 六方密堆积（镁型）
六方密堆积
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。
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第四层再排 A，于是形
A
成 ABC ABC 三层一个周
期。 得到面心立方堆积。
C
B
12
6
3
54
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 )
常见晶胞类型
1、一个干冰晶胞中平均有几个CO2分子？ 2、与一个CO2分子距离最近且相等的CO2分子共有 多少个？
分子的密堆积
每个二氧化碳分子周围有12个二氧化碳分子。
分子的密堆积
氧（O2）的晶体结构
碳60的晶胞
（与每个分子距离最近的相同分子共有12个 ）
冰晶体
分子的非密堆积
冰中１个水分子周围有４个水分子
每个CO2分子周围有多 少个与之最近且等距离
的CO2分子？距离为多 少？（设晶胞边长为a）
12个
a
AD=CD=a/2
AC=AB
=
2a 2
1987年2月，朱经武（Paul Chu）教授等发现钇钡铜氧 化合物在90K温度下即具有 超导性，若该化合物的结构 如右图所示，则该化合物的 化学式可能是（ C ）
每个碳连有三个键，每个键为两个碳共有，故每个 碳占有3/2个键
金属晶体的堆积方式──钾型
2、体心立方堆积 钾型
配位数：8 空间占有率： 68.02%
由
简非
单 立
密 置 层
方一
堆层
积一
钾型 体心
层 堆 积
立方
而
成
思考：密置层的堆积方式有哪些？
第二层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
冰的结构
晶体结构 晶胞示意图
Si
O
180º
109º28´
共价键
• 二氧化硅晶体中 • 每个硅原子周围结合4个氧原子；同时
每个氧原子跟2个硅原子相结合， • 晶体中硅氧原子个数比为1：2。 • 1mol二氧化硅中含有Si-O共价键————
五、金属晶体的原子堆积模型
金属原子在平面上有几种排列方式？
82
4
（2）CsCl晶胞
Cl-
铯离子和氯离子的位置？ Cs+ 铯离子：体心
氯离子：顶点 或者反之
每个晶胞含铯离子、氯离 子的个数？ 铯离子：1个； 氯离子：1个。
NaCl晶胞
图3—27
CsCl晶胞
重点研究晶体中的配位数: 【在离子晶体中离子的配位数(缩写为 C.N.)是指一个离子周围最邻近的异电性 离子的数目】。
(1)氯化钠型晶胞
Na+ Cl-
钠离子和氯离子在晶胞中的位置：
氯离子：体心和棱中点; 钠离子：面心和顶点.
或者反之;交错排列
每个NaCl晶胞含Na+、Cl-的个数?
Na&#/8；棱占1/4；面心占1/2；体心占1
Na+:8 1 6 1 4 Cl-:12 1 1 4
---Cs+ ---Cl-
Cs+的配位数为：8 Cl-的配位数为：8
离子 阴离子的 阳离子的 阴阳离子配 晶体 配位数 配位数 位数的比值
NaCl 6
6
1:1
CsCl 8
8
1:1
CaF2 (萤石)型晶胞（1）立方晶系，面
心立方晶胞。
（2） Ca2+立方最密 堆积，F-填充在全部 四面体空隙中。
（3）配位数 ①Ca2+的配位数: 8
3
54
12
6
3
54
，
AB
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。
第一种是将球对准第一层的球。 下图是此种六方 紧密堆积的前视图
12
A
6
3
54
B
A
于是每两层形成一个周期，
B
即 AB AB 堆积方式，形成六
A
方紧密堆积。
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 )
金属晶体的原子空间堆积模型3
NaCl晶胞
图3—27
CsCl晶胞
① 在NaCl晶体中，与Na+(Cl-)等距离且最 近的Cl-(Na+)有几个？
② 在CsCl晶体中，与Cs+(Cl-)等距离且最 近的Cl-(Cs+)有几个？
NaCl晶体中阴、阳离子的配位数
Na+的配位数为：6 Cl-的配位数为：6
CsCl的晶体结构示意 图
A C B A
此种立方紧密堆积的前视图
Ａ Ｂ Ａ
镁型
Ｃ Ｂ Ａ
铜型
金属晶体的两种最密堆积方式
金属晶体的原子空间堆积模型4
• 面心立方 （铜型）
简 单 立 方
（
六
方 密 堆
镁 型
积
）
（ 体 心 立钾 方型 堆 积 ） （ 面 心 立 方铜 最型 密 堆 积 ）
金属晶体的四种堆积模型对比
4、几种常见的离子晶体的晶胞结构：
（a）非密置层 （b）密置层
思考：金属原子在形成晶体时有几种堆积方式？ 比较不同方式堆积时金属晶体的配位数、原子的 空间利用率、晶胞的区别。
金属晶体的原子空间堆积模型1
• 简单立方堆积（Po）
晶胞的形状是什么？ 含几个原子？
1、简单立方堆积 钋型
金属晶体的原子空间堆积模型2
• 体心立方堆积（ IA，VB，VIB）
=正负离子的数目反比
（3）键性因素
离子键的纯粹因素
晶体中微粒的排列、个数及密度的计算
在氯化钠晶体中， 每个Na+周围与 之最接近且距离 相等的Cl-共有 个；6 这几个Cl-在 空间构成的几何 构型 为 正八面体 。
CsCl晶体
在氯化铯晶体中，每个Cl-(或Cs+)周围与之最接近 且距离相等的Cs+(或Cl-)共有 8个 ；这几个Cs+(或 Cl-)在空间构成的几何构型为 立方体 ；在每个Cs+ 周围距离相等且最近的Cs+共有 6 个 ；这几个 Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为 正八面体；
②F-的配位数: 4 CaF2晶体中Ca2+ 和F-的位置关系如何?一 个CaF2晶胞中含Ca2+ 、F-个数是多少?
4个Ca2+和8个F-
5、决定离子晶体结构的因素
（1）几何因素
晶体中正负离子的半径比. 一般决定配位数的多少:正负离子的半 径比越大,配位数越多.
（2）电荷因素
晶体中正负离子的电荷比. 正负离子电荷比=正负离子的配位数比