3.2《几种简单晶体结构模型》教学课件（29张）2025-2026学年鲁科版高中化学（2019）选择性必修二
文档属性
| 名称 | 3.2《几种简单晶体结构模型》教学课件（29张）2025-2026学年鲁科版高中化学（2019）选择性必修二 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 83.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-29 19:28:37 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
晶构万象：
金属、分子、共价与离子晶体的微观宇宙
学习目标
1.通过思考、讨论交流和模型推演，知道金属晶体内原子的几种常见排列方式，能判别金属晶体的四种堆积方式并建立晶胞模型。
2、能从构成微粒、微粒间的相互作用、微粒的空间排布规律等角度分析不同类型晶体的特点、相似性与差异性。
3.过对四种典型金属晶体原子堆积模型的探究，发展“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。
氨的转化与生成
【思考】怎样在一个盒子里放入尽可能多的乒乓球？且在搬运时不易晃动？
配位数：
在密堆积中，一个原子或离子周围距离最近且相等的原子或离子的数目
理论基础
a.金属原子可看成直径相等的刚性小球
b.金属键无方向性、饱和性
紧密堆积：
微粒间尽可能的相互接近，堆积越紧密，体系能量越低，结构越稳定。
空间利用率：
空间利用率=原子的总体积÷晶胞的总体积X100％
金属晶体原子的堆积模型
氨的转化与生成
活动探究
金属晶体原子的堆积模型
【探究一】等径小球的一维（线）紧密堆积方式有几种？
【探究二】等径小球的二维（平面）堆积方式有几种？
金属晶体原子堆积模型的探究
氨的转化与生成
活动探究
金属晶体原子的堆积模型
【探究三】当二维空间为非密置层，三维空间有几种
堆积方式？
金属晶体原子堆积模型的探究
①非密置层在三维空间的堆积方式：
a、简单立方堆积：
为了更好的观察堆积的晶胞，我们使金属原子不相切
金属晶体原子的堆积模型
知识建构
简单立方晶胞
b、体心立方堆积
金属晶体原子的堆积模型
体心立方晶胞
简单立方堆积
知识建构
简单立方晶胞的结构特点 每个晶胞均摊的原子数
配位数
晶胞中哪些原子相切
晶胞边长（a）与原子半径（r）的关系
空间利用率
代表物质
1
6
同棱上的两个原子
2r=a
52％
Po
空间利用率=原子的总体积÷晶胞的总体积X100％
体心立方堆积
知识建构
体心立方晶胞的结构特点 每个晶胞均摊的原子数
配位数
晶胞中哪些原子相切
晶胞边长（a）与原子半径（r）的关系
空间利用率
代表物质
2
8
体对角线上三个原子
4r=
68％
Li、Na、K、
Ba、W、Fe
成果展示
【探究四】三维空间里密置层的金属原子的堆积方式？
ABAB…
堆积方式
ABCABC…
堆积方式
金属晶体原子的堆积模型
2
6
1
3
4
5
氨的转化与生成
金属晶体原子的堆积模型
①密置层在三维空间的堆积方式
a、面心立方最密堆积：
A
C
B
A
C
B
A
氨的转化与生成
动手试一试
金属晶体原子的堆积模型
面心立方晶胞
面心立方最密堆积
知识建构
A B C
面心立方晶胞的结构特点 每个晶胞均摊的原子数
配位数
晶胞中哪些原子相切
晶胞边长（a）与原子半径（r）的关系
空间利用率
代表物质
4
12
4r=
面对角线上三个原子
74％
Au、Ag、Cu、
Ca、Al、Pd、Pt
②密置层在三维空间的堆积方式
六方晶胞
金属晶体原子的堆积模型
b、六方最密堆积：
六方最密堆积
知识建构
六方晶胞的结构特点 每个晶胞均摊的原子数
配位数
空间利用率
代表物质
2
12
74％
Zn、Ti、Mg
小结
金属晶体原子的堆积模型
堆积方式 简单立方堆积 体心立方密堆积 面心立方最密堆积 六方最密堆积
结构示意图
晶胞
每个晶胞完整拥有微粒数
r与a的关系
空间利用率
1 2 4 2
2r=a
2r=a
4r=
74％
74％
68％
52％
氨的转化与生成
【思考讨论】
离子晶体、分子晶体、共价晶体是否采取密堆积？原因？
2. 离子晶体的密堆积结构
--由于阴阳离子半径不相同，离子晶体可以视为非等径圆球的密堆积
大球先按一定方式做等径圆球的密堆积，小球再填充在大球所形成的空隙中。
离子晶体的堆积方式
3. 分子晶体的堆积方式
（1）只有范德华力，无分子间氢键
—— 由于范德华力无方向性、无饱和性，分子间尽可能采取紧密堆积
碘晶体及其晶体结构
干冰及其晶体结构
分子晶体的堆积方式
但分子的排列方式与分子形状有关
(2) 分子间有范德华力，还有分子间氢键
—— 非紧密堆积
冰及其微观结构
分子晶体的堆积方式
4. 共价晶体堆积方式
共价键具有饱和性和方向性，决定了一个原子周围的其他原子的数目不仅是有限的，而且堆积方向是一定的，所以不是密堆积。
－不服从紧密堆积
共价晶体的堆积方式
1.金晶体的晶胞如图所示，设金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，在立方体的各个面的对角线上，3个金原子彼此两两相切，M表示金的摩尔质量。则下列说法错误的是（ ）
A.金晶体每个晶胞中含有4个金原子
B.金属键无方向性，金晶体属于最密堆积
C.晶体中金原子的配位数是12
练习
D
2.下列叙述正确的是（ ）
A.如图所示为面心立方体银的晶胞，其晶胞中有14个银原子
B. 11号到18号元素位于元素周期表中同一周期，故元素的电负性逐渐增大
C. 固态时能导电的晶体一定是金属晶体
D. 在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同
练习
一、金属晶体原子的堆积模型
体心立方堆积
简单立方堆积
二维堆积
非密置层
密置层
三维堆积
课堂总结
非等径圆球的密堆积
大部分采取紧密堆积，含氢键的为非紧密堆积
不服从紧密堆积
六方最密堆积
面心立方最密堆积
配位数
空间利用率
6 8 12 12
52％ 68％ 74％ 74％
二、离子晶体、分子晶体、共价晶体的堆积方式
谢谢！
晶构万象：
金属、分子、共价与离子晶体的微观宇宙
学习目标
1.通过思考、讨论交流和模型推演，知道金属晶体内原子的几种常见排列方式，能判别金属晶体的四种堆积方式并建立晶胞模型。
2、能从构成微粒、微粒间的相互作用、微粒的空间排布规律等角度分析不同类型晶体的特点、相似性与差异性。
3.过对四种典型金属晶体原子堆积模型的探究，发展“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。
氨的转化与生成
【思考】怎样在一个盒子里放入尽可能多的乒乓球？且在搬运时不易晃动？
配位数：
在密堆积中，一个原子或离子周围距离最近且相等的原子或离子的数目
理论基础
a.金属原子可看成直径相等的刚性小球
b.金属键无方向性、饱和性
紧密堆积：
微粒间尽可能的相互接近，堆积越紧密，体系能量越低，结构越稳定。
空间利用率：
空间利用率=原子的总体积÷晶胞的总体积X100％
金属晶体原子的堆积模型
氨的转化与生成
活动探究
金属晶体原子的堆积模型
【探究一】等径小球的一维（线）紧密堆积方式有几种？
【探究二】等径小球的二维（平面）堆积方式有几种？
金属晶体原子堆积模型的探究
氨的转化与生成
活动探究
金属晶体原子的堆积模型
【探究三】当二维空间为非密置层，三维空间有几种
堆积方式？
金属晶体原子堆积模型的探究
①非密置层在三维空间的堆积方式：
a、简单立方堆积：
为了更好的观察堆积的晶胞，我们使金属原子不相切
金属晶体原子的堆积模型
知识建构
简单立方晶胞
b、体心立方堆积
金属晶体原子的堆积模型
体心立方晶胞
简单立方堆积
知识建构
简单立方晶胞的结构特点 每个晶胞均摊的原子数
配位数
晶胞中哪些原子相切
晶胞边长（a）与原子半径（r）的关系
空间利用率
代表物质
1
6
同棱上的两个原子
2r=a
52％
Po
空间利用率=原子的总体积÷晶胞的总体积X100％
体心立方堆积
知识建构
体心立方晶胞的结构特点 每个晶胞均摊的原子数
配位数
晶胞中哪些原子相切
晶胞边长（a）与原子半径（r）的关系
空间利用率
代表物质
2
8
体对角线上三个原子
4r=
68％
Li、Na、K、
Ba、W、Fe
成果展示
【探究四】三维空间里密置层的金属原子的堆积方式？
ABAB…
堆积方式
ABCABC…
堆积方式
金属晶体原子的堆积模型
2
6
1
3
4
5
氨的转化与生成
金属晶体原子的堆积模型
①密置层在三维空间的堆积方式
a、面心立方最密堆积：
A
C
B
A
C
B
A
氨的转化与生成
动手试一试
金属晶体原子的堆积模型
面心立方晶胞
面心立方最密堆积
知识建构
A B C
面心立方晶胞的结构特点 每个晶胞均摊的原子数
配位数
晶胞中哪些原子相切
晶胞边长（a）与原子半径（r）的关系
空间利用率
代表物质
4
12
4r=
面对角线上三个原子
74％
Au、Ag、Cu、
Ca、Al、Pd、Pt
②密置层在三维空间的堆积方式
六方晶胞
金属晶体原子的堆积模型
b、六方最密堆积：
六方最密堆积
知识建构
六方晶胞的结构特点 每个晶胞均摊的原子数
配位数
空间利用率
代表物质
2
12
74％
Zn、Ti、Mg
小结
金属晶体原子的堆积模型
堆积方式 简单立方堆积 体心立方密堆积 面心立方最密堆积 六方最密堆积
结构示意图
晶胞
每个晶胞完整拥有微粒数
r与a的关系
空间利用率
1 2 4 2
2r=a
2r=a
4r=
74％
74％
68％
52％
氨的转化与生成
【思考讨论】
离子晶体、分子晶体、共价晶体是否采取密堆积？原因？
2. 离子晶体的密堆积结构
--由于阴阳离子半径不相同，离子晶体可以视为非等径圆球的密堆积
大球先按一定方式做等径圆球的密堆积，小球再填充在大球所形成的空隙中。
离子晶体的堆积方式
3. 分子晶体的堆积方式
（1）只有范德华力，无分子间氢键
—— 由于范德华力无方向性、无饱和性，分子间尽可能采取紧密堆积
碘晶体及其晶体结构
干冰及其晶体结构
分子晶体的堆积方式
但分子的排列方式与分子形状有关
(2) 分子间有范德华力，还有分子间氢键
—— 非紧密堆积
冰及其微观结构
分子晶体的堆积方式
4. 共价晶体堆积方式
共价键具有饱和性和方向性，决定了一个原子周围的其他原子的数目不仅是有限的，而且堆积方向是一定的，所以不是密堆积。
－不服从紧密堆积
共价晶体的堆积方式
1.金晶体的晶胞如图所示，设金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，在立方体的各个面的对角线上，3个金原子彼此两两相切，M表示金的摩尔质量。则下列说法错误的是（ ）
A.金晶体每个晶胞中含有4个金原子
B.金属键无方向性，金晶体属于最密堆积
C.晶体中金原子的配位数是12
练习
D
2.下列叙述正确的是（ ）
A.如图所示为面心立方体银的晶胞，其晶胞中有14个银原子
B. 11号到18号元素位于元素周期表中同一周期，故元素的电负性逐渐增大
C. 固态时能导电的晶体一定是金属晶体
D. 在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同
练习
一、金属晶体原子的堆积模型
体心立方堆积
简单立方堆积
二维堆积
非密置层
密置层
三维堆积
课堂总结
非等径圆球的密堆积
大部分采取紧密堆积，含氢键的为非紧密堆积
不服从紧密堆积
六方最密堆积
面心立方最密堆积
配位数
空间利用率
6 8 12 12
52％ 68％ 74％ 74％
二、离子晶体、分子晶体、共价晶体的堆积方式
谢谢！