常见晶体模型教程文件
(完整版)常见晶胞模型
氯化钠晶体离子晶体（1）NaCI晶胞中每个Na+等距离且最近的Cl-（即Na+配位数）为6个(2)(3)NaCI晶胞中每个CI-等距离且最近的Na+（即CI-配位数）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Na+4个; 占有的CI-4个。
在该晶体中每个Na+周围与之最接近且距离相等的Na+ 与每个Na+等距离且最近的CI-所围成的空间几何构型为CsCI晶体（注意：右侧小立方体为CsCI晶胞；左侧为8个晶胞）（1）CsCI晶胞中每个Cs+等距离且最近的C「（即Cs+配位数）为8个CsCI晶胞中每个CI-等距离且最近的Cs+（即CI-配位数）为8个，这几个Cs+在空间构成的几何构型为正方体。
（2）在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有6个这几个Cs+在空间构成的几何构型为正八面体。
• Cs* OCI- （3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Cs+ 1个；占有的CI- 1个CaF2晶体（1））Ca2+立方最密堆积，F-填充在全部四面体空隙中。
（2）CaF2晶胞中每个Ca2+等距离且最近的F-（即Ca2+配位数）为8个CaF2晶胞中每个F-等距离且最近的Ca2+（即F-配位数）为4个（3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Ca2+4个；占有的F-8个。
ZnS晶体：（1）1个ZnS晶胞中，有4 个S2「，有4个Zn2+（2）Zn2+的配位数为4个, S2_的配位数为4个O£n?，•原子晶体（1） 金刚石晶体a 每个金刚石晶胞中含有 8个碳原子，最小的碳环为 6元环，并且不在同一平面（实际为椅 式结构），碳原子为sp 3杂化，每个C 以共价键跟相邻的_4_个 C 结合，形成正四面体。
键角109° 28'b 、 每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用c 、 12g 金刚石中有2mol 共价键，碳原子与共价键之比为 （2） Si 晶体由于Si 与碳同主族，晶体Si 的结构同金刚石的结构。
常见晶体模型与晶胞计算 Word版含解析
常见晶体模型与晶胞计算1．典型晶体模型晶体晶体结构晶体详解原子晶体金刚石（1）每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构（2）键角均为109°28′（3）最小碳环由6个C 组成且六原子不在同一平面内（4）每个C 参与4条C —C 键的形成，C 原子数与C —C 键数之比为1∶2SiO 2（1）每个Si 与4个O 以共价键结合，形成正四面体结构（2）每个正四面体占有1个Si,4个“12O”，n (Si)∶n (O)＝1∶2（3）最小环上有12个原子，即6个O,6个Si分子晶体干冰（1）8个CO 2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO 2分子（2）每个CO 2分子周围等距且紧邻的CO 2分子有12个离子晶体NaCl 型（1）每个Na ＋(Cl －)周围等距且紧邻的Cl －(Na ＋)有6个，每个Na ＋周围等距且紧邻的Na ＋有12个（2）每个晶胞中含4个Na ＋和4个Cl －CsCl 型（1）每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl －有8个，每个Cs ＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个（2）如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－金属晶体简单立方堆积典型代表Po ，配位数为6，空间利用率52%面心立方最密堆积又称为A 1型或铜型，典型代表Cu 、Ag 、Au ，配位数为12，空间利用率74%体心立方堆积又称为A 2型或钾型，典型代表Na 、K 、Fe ，配位数为8，空间利用率68%六方最密堆积又称为A3型或镁型，典型代表Mg 、Zn 、Ti ，配位数为12，空间利用率74%2．晶胞中微粒的计算方法——均摊法【重难点指数】★★★【重难点考向一】常见晶胞类型和结构特点【典型例题1】（1）【2015·高考全国卷Ⅰ，37（5）】碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：石墨烯晶体金刚石晶体①在石墨烯晶体中，每个C原子连接________个六元环，每个六元环占有________个C原子。
高三化学课件常见的晶胞模型
（4）设金属原子的摩尔质量为M g/mol,
则晶胞密度ρ为
体心六方晶胞
g/cm3
/
n
m
ρ=
=
−7 3 =
−
(×10 )
(×10 7)3
Hale Waihona Puke 2×10213=
g/cm
3
二、金属晶体
3、面心立方最密堆积（A 1 型或铜型）
典型代表 Ca Al Cu Ag Au Pd Pt
(4)金属镁形成的晶体中，每个镁原子周围与其距离最近的原子有6个。(×)
三、分子晶体
1、干冰（CO 2 ）
2、冰（H 2 O）
3、碘晶体
（1）每个水分子最多与相邻的4个水分子，以氢键相连接
（2）含1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol“氢键”
碘晶体晶胞（长方体）
（3）1 mol液态水中氢键数小于2NA
四、离子晶体
1、氯化钠（型）
（1）每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－
（2）每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个
每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个
ClNa+
在氯化钠晶胞中，
与每个Na＋等距离且最近的几个Cl－所围成的空间几何构型为 正八面体
四、离子晶体
2、氯化铯（型）
则a=2r
简单六方晶胞
V球=
4
3
πr3 V晶胞=a3
空间利用率=V球/V晶胞×100%=52%
二、金属晶体
2、体心六方堆积（A 2 型或钾型）
典型代表 Li Na K Ba W Fe
（1）晶胞内含原子个数为 2
（2）配位数为 8
常见晶体模型及晶胞计算
常见晶体模型及晶胞计算晶体是由晶体胞重复堆积而成的，晶体胞是晶体的最小构造单元。
晶体的结构可以用晶胞参数表示，晶胞参数包括晶格常数、晶胞的角度、晶胞的体积等。
根据晶体的晶胞参数，可以推导出晶胞的几何形状和晶体的晶体类别。
根据晶体的晶胞形状，晶体可以分为立方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、单斜晶系和三斜晶系。
每个晶系又可以进一步分为各种晶体类别，如立方晶系下又有体心立方晶体和面心立方晶体等。
晶体模型描述了晶体的结构和排列方式。
常见的晶体模型有球模型、格点模型和球与棍模型。
1.球模型：球模型是一种简化的晶体表示方法，将晶体中的原子用球体表示，球的大小和颜色常用来表示原子的种类和其它信息。
2.格点模型：格点模型是用晶体胞中的原子位置来表示晶体结构的一种方法，晶体胞中的每个原子位置称为格点。
在格点模型中，晶体中的每个原子都用一个点来表示，这样形成了一个点阵，点阵反映了原子的排列方式。
常见的格点模型有立方格点模型、面心立方格点模型和体心立方格点模型。
3.球与棍模型：球与棍模型是一种结合了球模型和格点模型的晶体表示方法。
在球与棍模型中，每个原子用一个球来表示，不同原子之间用直线连接表示键的形成。
在进行晶胞计算时，需要确定晶体的晶胞参数。
晶胞参数可以通过实验测量得到，也可以通过计算方法获得。
晶胞计算主要包括以下几个步骤：1.实验测量：通过实验手段，如X射线衍射、电子衍射等，测量晶体的晶胞参数。
2.计算方法：根据晶体的晶胞参数和晶体的晶格类型，可以使用计算方法来预测和计算晶体的晶胞参数。
常见的计算方法有密度泛函理论（DFT）和分子力场（MM）等。
3.晶胞优化：通过晶胞优化算法，寻找晶体的最稳定结构。
晶胞优化算法可以通过改变晶胞参数、原子位置或局部结构等来寻找最低能量的晶体结构。
4.校正和验证：使用计算得到的晶胞参数进行校正和验证，与实验结果进行比较，确保计算结果的准确性和可靠性。
总之，晶体模型和晶胞计算是研究和描述晶体结构的重要工具。
(完整)MS晶体建模基本方法
MS晶体建模基本方法星期三， 2008-11-19 09：09 - Elizerbeth软件名称:Materials Studio第一种情况: 从程序自带的各种晶体及有机模型中导入体系的晶胞1．打开MS，由file〉import>structures>metals\〉pure—metals〉Fe导入Fe 的晶胞。
2．由build〉Surfaces〉cleave Surfaces打开对话框。
在对话框中输入要建立的晶面(hkl），选择position，其中depth控制晶面层数。
3．进入build〉Supercell，输入A 、B 、C的值,得到想要的超晶胞。
4．到该步骤，我们已经建立了一个周期性的超晶胞。
如果要做周期性计算,则应选择build>Crystals〉build vaccum slab，其中真空层通常选择10埃以上。
如果建立团簇模型则选择build〉Symmetry〉Non-periodic Structure，去掉模型的周期性,并跟据自己的实际需要删除部分原子，得到想要的团簇模型.5．在表面插入分子时通过菜单栏上的几个小图标添加即可.第二种情况: 手动建模，优点是可控制晶格常数。
6．首先从文献中查到晶体的晶格常数的实验值。
7．打开build>Crystals〉build crystals,可见到对话框。
在对话框中选择空间群与点群，然后在Lattice Parameter中设置晶胞基矢的长度及夹角。
8．然后打开build>Add atom，从对话框中输入坐标。
这里只需输入几个有代表性的原子的坐标，不必全部输入。
在坐标输入前首先在option页面中选择coordinate system，或者分数坐标或者卡迪尔坐标.9．以下步骤重复2-5步。
10．需要注意的是，采取什么样的团簇并不是任意的.原因是很多模型构造出来后在优化过程中往往不收敛。
要避免这个问题的办法是查阅文献，参考文献上模型进行选取,因为它们的模型通常是经过试验证实收敛的。
(完整版)常见晶胞模型.docx
离子晶体氯化钠晶体（1） NaCl 晶胞中每个 Na+等距离且最近的 Cl-（即 Na+配位数）为 6 个NaCl 晶胞中每个 Cl-等距离且最近的 Na+（即 Cl-配位数）为 6 个（2）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Na+4_个；占有的 Cl-4 个。
（3）在该晶体中每个 Na+周围与之最接近且距离相等的 Na+共有 12 个；与每个 Na+等距离且最近的 Cl -所围成的空间几何构型为正八面体CsCl 晶体（注意：右侧小立方体为CsCl 晶胞；左侧为8 个晶胞）（1）+等距离且最近的-+配位数）CsCl 晶胞中每个 Cs Cl（即 Cs为 8个CsCl 晶胞中每个 Cl-等距离且最近的Cs+（即 Cl -配位数）为 8 个，这几个 Cs+在空间构成的几何构型为正方体++（2）在每个 Cs 周围与它最近的且距离相等的Cs 有。
6 个这几个 Cs+在空间构成的几何构型为正八面体（3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的。
Cs+ 1 个；占有的Cl- 1 个。
CaF2晶体（1）） Ca2+立方最密堆积， F-填充在全部四面体空隙中。
（2） CaF2晶胞中每个 Ca2+等距离且最近的 F-（即 Ca2+配位数）为 8 个CaF2晶胞中每个 F-等距离且最近的 Ca2+（即 F-配位数）为 4 个（ 3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Ca2+4 个；占有的 F-8 个。
ZnS晶体：（1）1 个 ZnS晶胞中，有 4 个 S2－，有 4 个 Zn2＋。
（2）Zn2＋的配位数为 4 个， S2－的配位数为 4 个。
原子晶体金刚石金刚石晶胞金刚石晶胞分位置注释（ 1）金刚石晶体a、每个金刚石晶胞中含有8 个碳原子，最小的碳环为 6 元环，并且不在同一平面（实际为椅式结构），碳原子为 sp3杂化，每个 C 以共价键跟相邻的 _4_个 C 结合，形成正四面体。
键角109° 28’b、每个碳原子被 12 个六元环共用，每个共价键被 6 个六元环共用c、12g 金刚石中有 2mol 共价键，碳原子与共价键之比为1:2（2） Si 晶体由于 Si 与碳同主族，晶体Si 的结构同金刚石的结构。
2022届高考化学大一轮复习教师用书：选修3 第3节 考点3 几种常见的晶体 Word版含解析
考点3几种常见的晶体1．常见的晶体模型续表2．石墨晶体石墨晶体是混合型晶体，呈层状结构。
同层内碳原子以共价键形成正六边形平面网状结构，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C 原子实行的杂化方式是sp2。
层与层之间以分子间作用力结合。
所以石墨晶体熔、沸点很高，但硬度不大，有滑腻感，能导电。
易错警示推断某种粒子四周等距且紧邻的粒子数目时，要留意运用三维想象法。
如NaCl 晶体中，Na ＋四周的Na ＋数目(Na ＋用“”表示)：每个面上有4个，共计12个。
推断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)1 mol 金刚石和SiO 2中含有的共价键数目均为4N A 。
(×)(2)金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子。
(√)(3)氯化钠晶体中，每个Na ＋四周距离相等且最近的Na ＋共有6个。
(×) (4)冰中包含的作用力有范德华力、氢键和共价键。
(√)(5)金属晶体能导电是由于金属晶体在外加电场作用下可失去电子。
(×)题组一 依据晶胞结构推断晶体类型 1．下图为几种晶体或晶胞的示意图：请回答下列问题：(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是________。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的挨次为____________________________。
(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能________(填“大于”或“小于”)MgO晶体，缘由是_________________________________________________________________________________。
(4)每个Cu晶胞中实际占有________个铜原子，CaCl2晶体中Ca2＋的配位数为________。
答案(1)金刚石晶体(2)金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰(3)小于MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数；且r(Mg2＋)<r(Na＋)、r(O2－)<r(Cl－)(4)4 8解析(1)冰晶体、干冰晶体均为分子晶体，粒子间通过分子间作用力结合成晶体，Cu晶体中微粒间通过金属键结合形成晶体，MgO和CaCl2晶体中微粒之间通过离子键结合形成晶体。
常见晶体模型及晶胞计算PPT课件
) = 1︰1 ,化学为 CsCl
。
思考：NaCl、CsCl同属AB型离子晶体， NaCl晶体中 Na+的配位数与CsCl晶体中Cs+的配位数是否相等？
第6页/共32页
CaF2的晶体结构
（1）每个Ca2+周围等距且紧邻的F-有 Ca2+配位数为 。
8
8
（2）每个F-周围等距且紧邻的Ca2+有 个， F-配位数为 。
堆积模型
采纳这种堆积 的典型代表
空间利用率
配位数
简单立方
Po（钋）
52%
6
体心立方 （钾型）
K、Na、Fe
68%
8
六方最密 （镁型）
Mg、Zn、Ti
74%
12
面心立方最密 （铜型）
Cu, Ag, Au
74%
12
第27页/共32页
晶胞
原子晶体
金刚石
该晶胞实际分摊到的碳原子数为 (4 + 6 ×1/2 + 8 ×1/8) = 8个。
第28页/共32页
小结：高考常见题型 （一） 晶胞中微粒个数的计算， 求化学式
（二） 确定配位数
（三） 晶体的密度及微粒间距离 的计算
第29页/共32页
练习
1、（2013·江苏，21A（1）） 元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数 为2。元素Y基态原子的3p 轨道上有4个电子。
每个晶胞含 4 个原子
第18页/共32页
铜型
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
分子晶体
观察后回答题：
1、二氧化碳分 子处于立方体 的什么位置？
顶点和面心
2、一个立方体 中含有多少个 二氧化碳分子？
二氧化碳晶体—面心立方体
8×１／8+6×1/2 = 4
代表一个 二氧化碳分子
结论：绝大多数 分子晶体为面心 立方体
碘晶体结构
面心 Cu, Ag, Au 74% 12 (铜型)
晶胞
确定化学式
A2B
AB
A2BC2
ABC
防止类推中的失误
题目：最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的 气态团簇分子，如右图所示。顶角和面心的原于是钛 原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的分子 式是 ( D )
A．TiC B．Ti4C4， C．Ti14C13 D．Ti13C14
金属晶体的原子堆积模型
（1）几个概念 紧密堆积：微粒之间的作用力使微粒间尽
可能的相互接近，使它们占有最小的空间
配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻的 微粒个数
空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积 百分数，用它来表示紧密堆积的程度
（2）金属晶体的原子在二维平面堆积模型 金属晶体中的原子可看成直径相等的
小球。将等径圆球在一平面上排列，有两 种排布方式，按（b）图方式排列，圆球 周围剩余空隙最小，称为密置层；按（a） 图方式排列，剩余的空隙较大，称为非密 置层。
与4个碳相连，呈空间正四面体形
６个碳原子形成一个环 一个碳被１２个环共有 碳原子与键数比是（ 1：2 ）
金刚石晶体
原
子
晶
Si
体
o
109º28´
共价键
混合晶体-石墨
可移动的电子：
石墨的晶体结构俯视图
层状结构的基本单元
石墨的层状结构
碳原子与键数比是（ 2：3 ）
石墨的层间移动
可自由移动的电子：
石墨晶体
下图是此种六方 紧密堆积的前视图
A
B A B A
3.镁型
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 63
54
12
6
3
54
第四层再排 A，
A
于是形成 ABC ABC
三层一个周期。 得
C
到面心立方堆积。
B
12
A
6
3
，
12
6
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。
12
6
3
54
于是每两层形成一 个周期，即 AB AB 堆 积方式，形成六方紧 密堆积。
配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 ) ，空 间利用率为74%
12
6
3
54
C
54
B
A
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 ) 此种立方紧密堆积的前视图
④面心立方:铜型
C B A
镁型
铜型
金属晶体的两种最密堆积方式
堆积 采纳这种堆 空间 配位数
模型 积的典型代 利用
表
率
简单 Po (钋) 52%
6
立方
体心 K、Na、Fe 68%
8
(钾型)
六方 Mg、Zn、Ti 74% 12 (镁型)
（a）非密置层 （b）密置层
（3）金属晶体的原子在三维空间堆积模型 ①简单立方堆积（Po）
简单立方堆积
②体心立方堆积—钾型（碱金属）
体 心 立 方 堆 积
配位数：8
③六方（镁型）和面心（铜型）
镁型
铜型
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 )
四种
六方最密堆
晶胞中微粒的计算
思考：处于晶胞顶点上、 棱上、面上的离子分别被 多少个晶胞共用？
处于晶胞面上粒子被2个 晶胞共用
处于晶胞棱上粒子被４ 个晶胞共用
处于晶胞顶点上粒子被 ８个晶胞共用
原子晶源自109º28´体共价键
原子晶体
基本单元： 六元环
观察，一个碳原子与多少个碳 原子相连，多少个碳原子形成 一个环？ 一个碳被几个环共有？ 碳原子与键数比是 ？
分子的非密堆积
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构
离 子 晶 体
陪位数：在晶体中离每个微粒最近的其他微粒数
氯化铯的晶体结构
CsCl的晶体结构示意图
---Cs+ ---Cl-
返回原处
CaF2的晶胞
ok
返回原处
C 练习推导化学式
B A
A:B:C=1:1:3 ABC3
A:B:C=1:1:3 ABC3