1、晶体化学的基础知识 1 第三节 晶体结构的密堆积原理 1619年，开普勒模型（开普勒从雪花的六边形结构出发提出：固体是由球密堆积成的） 开普勒对固体结构的推测 冰的结构 2 密堆积的定义 密堆积： 由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结合的晶体中，原子、离子或分子等微观粒子总是趋向于相互配位数高，能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构。 密堆积方式因充分利用了空间，而使体系的势能尽可能降低，而结构稳定。 3 常见的密堆积类型 最密 非最密 常见密堆积型式 面心立方最密堆积（ A1） 六方最密堆积（ A3） 体心立方密堆积（ A2） 4 晶体结构内容的相互关系 晶 体晶 体 结 构基 本 概
2、念晶 体 类 型及 其 性 质堆 积 类 型面 心 立 方 最 密 堆 积六 方 最 密 堆 积体 心 立 方 密 堆 积简 单 立 方 堆 积最 密 堆 积非 最 密 堆 积密堆积原理是一个把中学化学的晶体结构内容联系起来的一个桥梁性的理论体系 。 5 1.面心立方最密堆积 (A1)和六方最密堆积 (A3) 6 从上面的等径圆球密堆积图中可以看出： 1. 只有 1种堆积形式 ; 2. 每个球和周围 6个球相邻接 ,配位数位 6,形成 6个三角形空隙 ; 3. 每个空隙由 3个球围成 ; 4. 由 N个球堆积成的层中有 2N个空隙 , 即球数：空隙数 =1： 2。 7 两层球的堆积情况图 8
3、1.在第一层上堆积第二层时 ， 要形成最密堆积 ，必须把球放在第二层的空隙上 。 这样 ， 仅有半数的三角形空隙放进了球 ， 而另一半空隙上方是第二层的空隙 。 2.第一层上放了球的一半三角形空隙 ， 被 4个球包围 ， 形成四面体空隙；另一半其上方是第二层球的空隙 ， 被 6个球包围 ， 形成八面体空隙 。 两层堆积情况分析 9 三层球堆积情况分析 第二层堆积时形成了两种空隙： 四面体空隙和八面体空隙 。 那么 ， 在堆积第三层时就会产生两种方式： 1.第三层等径圆球的突出部分落在正四面体空隙上，其排列方式与第一层相同，但与第二层错开，形成 ABAB 堆积。这种堆积方式可以从中划出一个 六方 单位来，所以称为 六方最密堆积（ A3） 。 10
