几种常见的晶体模型
七大晶系详细图解
七大晶系详细图解一、四方晶系。
其中两个水平轴（X 四方晶系四方晶系的三条晶轴互相垂直，即α=β=γ=90°轴、Y轴）长度一样，Z轴的长度可长可短，通俗的说：四方晶系的晶体大多是四棱的柱状体，有的是长柱体，有的是短柱体，即其晶胞必具有四方柱的形状。
横截面为正方形，四个柱面是对称的，即相邻和相对的柱面都是一样的，但和顶端不对称。
所有主晶面交角都是90。
特征对称元素为四重轴。
如果Z轴发育，它就是长柱状甚至针状；如果两个横轴（X轴、Y轴）发育大于Z轴，那么晶体就会呈现四方板状，最有代表的就是磷酸二氢钠和硫酸镍β了。
常见的立方晶系的晶体模型图：注：柱体的棱角发育成窄小晶面，此种晶体又叫“复四方”——四个主柱面，四个小柱面。
晶体实物图：三、斜方晶系斜方晶系的晶体中三个轴的长短完全不相等，它们的交角仍然是互为90度垂直。
即X≠Y≠Ｚ。
Z轴和Y轴相互垂直90°。
X轴与Y轴垂直，但是不与Z轴垂直，即α=γ=90，β>90°与正方晶系直观相比，区别就是：x轴、y轴长短不一样。
如果围绕z轴旋转，四方晶系旋转九十度即可使x轴y轴重合，旋转一周使x轴y轴重合四次（使另两轴重合的次数多于两次，该轴称“高次轴”），四方晶系有一个高次轴，也叫“主轴”。
斜方晶系围绕z轴旋转，需180度才可使x轴y 轴重合，旋转一周只重合两次，属低次轴。
也就是说，斜方晶系的对称性比四方晶系要低。
特征对称元素是二重对称轴或对称面。
其实，斜方晶系的晶体如果围绕x轴或y轴旋转，情况与围绕z轴旋转相同。
换句话说，斜方晶系没有高次轴，或曰没有理论上的主轴。
从模型上看，四方晶系的x轴和y轴所指向的晶面完全都是对称相同的，斜方晶系的x轴和y轴所指向的晶面却是各自相等的。
常见立方晶系模型图：斜方晶系晶体两个轴（如x轴、y轴）构成的平面，即晶体横截面是长方形，也可以是菱形，或者两者的复合形，如下图：晶体实物图：四、单斜晶体单斜晶系的三个晶轴长短皆不一样，即X≠Y≠Ｚ。
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。
常见晶体模型及晶胞计算
常见晶体模型及晶胞计算引言晶体是由周期性排列的原子、离子或分子构成的固体材料。
晶体的周期性排列导致了其具有一些特殊的性质，例如独特的光学、电学和热学性质。
为了研究晶体的这些性质，科学家提出了各种模型来描述晶体的结构。
在本文中，我们将介绍几种常见的晶体模型，并讨论晶胞计算的方法。
晶体模型1.金属晶体模型金属晶体模型是最简单的晶体模型之一、金属晶体由金属原子构成，没有共价键或离子键。
金属晶体的特点是具有密堆结构，例如面居中立方(fcc)或体居中立方(bcc)结构。
这些结构可以用简单的立方晶胞来描述，其中原子位于晶格点上。
2.离子晶体模型离子晶体是由正负离子构成的晶体。
离子晶体的特点是具有离子键，即正离子和负离子之间的静电相互作用力。
离子晶体的结构可以用通常称为离子晶胞的基本单元来描述。
离子晶胞中包含正离子和负离子，并且具有充分保持电中性的结构。
3.共价晶体模型共价晶体由共价键相互连接的原子或离子组成。
共价键是由共用电子对形成的，这些电子对由每个原子的价电子共享。
共价晶体的结构可以用共价晶胞来描述，其中原子或分子通过共价键连接。
晶胞计算晶胞计算是研究晶体结构的一种方法。
具体来说，晶胞计算是为了确定晶体的晶胞参数，即晶体中原子、离子或分子的排列和间距。
晶胞计算通常包括以下步骤：1.数据收集：这是晶胞计算的第一步。
通过使用X射线衍射、中子衍射或电子衍射等实验技术，收集晶体的衍射数据。
2.数据分析：在收集到晶体的衍射数据后，需要对这些数据进行分析。
这包括确定晶胞中原子的位置和间距。
一般采用的方法是使用维护衍射方程来进行数据分析。
3.模型构建：在完成数据分析后，可以构建晶胞模型。
这可以通过使用复结构拓扑方法或使用分子动力学模拟等方法来实现。
4.晶胞参数优化：晶胞参数的优化是为了获得最佳的晶胞参数。
这可以通过使用晶体学软件进行计算和优化来实现。
5.结果解释：最后一步是对晶胞计算结果进行解释和分析。
这可以包括确定晶体中原子、离子或分子的排列和结构，并进一步研究晶体的性质。
常见共价晶体结构模型
常见共价晶体结构模型英文回答：Common Covalent Crystal Structure Models.There are several common covalent crystal structure models that are widely studied in materials science and solid-state physics. These models help us understand the arrangement of atoms in covalent crystals and provide insights into their physical and chemical properties.1. Diamond Structure:The diamond structure is one of the most well-known and important covalent crystal structures. It consists of a three-dimensional network of carbon atoms, where each carbon atom is covalently bonded to four neighboring carbon atoms. This structure is extremely stable and gives diamond its exceptional hardness. Diamonds are used in jewelry and cutting tools due to their remarkable properties.2. Graphite Structure:The graphite structure is another commonly studied covalent crystal structure. It is composed of layers of carbon atoms arranged in a hexagonal lattice. Within each layer, the carbon atoms are covalently bonded, but there are weak van der Waals forces between the layers. This structure gives graphite its unique properties, such as its ability to conduct electricity in the plane of the layers but not perpendicular to them. Graphite is used in pencils, lubricants, and as a high-temperature conductor.3. Silicon Structure:The silicon structure is similar to the diamond structure, but with silicon atoms instead of carbon atoms. It forms a tetrahedral network, where each silicon atom is covalently bonded to four neighboring silicon atoms.Silicon is widely used in the semiconductor industry to make computer chips and other electronic devices.4. Quartz Structure:The quartz structure is a variation of the silicon structure and is commonly found in minerals. It consists of a three-dimensional network of silicon and oxygen atoms, where each silicon atom is bonded to four oxygen atoms and each oxygen atom is bonded to two silicon atoms. Quartz is used in the production of glass, ceramics, and as a gemstone.5. Zinc Blende Structure:The zinc blende structure is a common covalent crystal structure found in compounds such as zinc sulfide (ZnS). It consists of two interpenetrating face-centered cubic lattices, where the cations (in this case, zinc) occupyhalf of the tetrahedral sites and the anions (sulfur)occupy the other half. This structure is important in the field of optoelectronics, as zinc sulfide is a semiconductor material used in light-emitting diodes (LEDs).中文回答：常见的共价晶体结构模型。
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。
常见晶体模型及晶胞计算课件
3、金属晶体:
①简单立方堆积 唯一金属——钋 简单立方堆积的配位数 =6
每个晶胞含 1 个原子
球半径为r 正方体边长为a r=a/2
空间利用率=
晶胞含有原子的体积 晶胞体积
×100%
=2r
②体心立方堆积（钾型）K、Na、Fe 体心立方堆积的配位数 =8 每个晶胞含 2 个原子
③六方最密堆积（镁型） Mg、Zn、Ti
常见晶体模型及晶胞计算
晶胞 描述晶体结构的基本单元
晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作是数量巨大的 晶胞“无隙并置”而成。
三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方
面心立方
晶胞中微粒的计算方法——均摊法
原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个图形晶胞 所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额是1/n。
右图所示。
①在1个晶胞中，X离为 ZnS
。
2、Cu单质的晶体的晶胞结构如下图。若Cu原子的半径是 r cm，则Cu单质的密度的计算公式是 （用NA表示阿伏伽德罗常数）
SUCCESS
THANK YOU
2019/7/9
SUCCESS
THANK YOU
2019/7/9
先求S
在镁型堆积中取出六方晶胞，平行六面体的底是
平行四边形，各边长a=2r，则平行四边形的面积：
S a a sin 60 3 a2 2
平行六面体的高： 再求h
h 2边长为a的四面体高
2 6 a 2 6 a
3
3
V球
2
cm(。2)晶胞的边长为acm，求NaCl晶 体的密度。
ρ=
M
/ NA×晶胞所含粒子数 晶胞的体积
常见晶体模型及晶胞计算
常见晶体模型及晶胞计算
一、晶体模型
晶体模型是用来描述晶体结构的数学模型，它是由晶体中的原子，原子之间的相互作用以及构成晶体结构的基本构件构成的。
晶体模型有很多种，主要包括普通晶体模型、块体晶体模型、多解晶构模型、时效晶体模型、闪锌晶体模型等。
1.普通晶体模型：普通晶体模型包括立方晶体模型、六方晶体模型和六点晶体模型，它依据晶体原子的八面体集合和块体构件来描述晶体的结构。
2.块体晶体模型：块体晶体模型是指块体晶体的特殊形状，即一种多晶体结构模型，它以晶胞的形状来描述晶体结构，每一晶胞都包含若干个晶体原子。
3.多解晶构模型：多解晶构模型是一种描述晶体结构的复杂模型，它以自动运算机技术，以多样的晶胞几何位置，把晶体分解成若干个块体，用最小的能量来构建晶体结构，从而避免晶体自组织构建的耗能现象。
4.时效晶体模型：时效晶体模型也称为“时效条件”。
它描述了晶体原子的动力学过程，它有助于理解晶体中不同原子间的相互作用，以及晶体在不断降温、淬火和轧缩的过程中的变化。
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。
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1．原子晶体
2．分子晶体
3．离子晶体 离子晶体中的配位数是指一个离子周围最邻近 的异电性离子的数目。
决定离子晶体结构的因素有：几何因素、电荷 Ca 因素、键性因素。
F
几种碳酸盐的热分解温度和阳离子半径
碳酸盐 热分解温度 /℃ 阳离子半径 /pm MgCO3 402 66 CaCO3 900 99 SrCO3 1172 112 BaCO3 1360 135
A
1 6 5
2
3 4
B
A B
于是每两层形成一个周期， 即 AB AB 堆积方式，形成 六方堆积。
A
配位数 12 ( 同层 6，上下层各 3 )
Ⅳ:面心立方最密堆积
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
1 6 5
2 3 4
层的位置，这是 C 层。
1 6 5
2
3 4 6
体心立 方堆积
六方最 密堆积
1
2
3
5
4
第四层再排 A，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 这种堆积方式可划分出面心 立方晶胞。
A C B
1 6
2 3
A C B A
5
4
配位数 12 ( 同层 6， 上下层各 3 )
堆积模型 简单立方 堆积 面心立方 最密堆积
晶胞
详解 典型代表Po，配位数为 6，空 间利用率52% 又称为A1型或铜型，典型代表 Cu、Ag、Au，配位数为 12， 空间利用率74% 又称为A2型或钾型，典型代表 Na、K、Fe，配位数为 8，空 间利用率68% 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%
金属阳离子的半径越小，分解温度越小。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4．石墨晶体
石墨晶体中，既有共价键， 又有金属键，还有范德华 力。
思考：石墨为什么会导电？
5．常见金属晶体的原子堆积模型
二维平面堆积方式
I 型 II 型
非密置层
行列对齐四球一空 非最紧密排列
密置层
行列相错三球一空 最紧密排列
三维空间堆积方式
Ⅰ.
简单立方堆积
Ⅱ. 体心立方堆积
密置层的堆积方式
第一层 ：
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 )
6 5 4
3
6 5 4
3
A
，
1
2
1
2
B
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。
Ⅲ.六方最密堆积
第一种： 将第三层球对准第一层的球