六方最密堆积和面心立方最密堆积的区别? 六方最密堆积和体心立方堆积区别

\u516d\u65b9\u6700\u7d27\u5bc6\u5806\u79ef\u548c\u9762\u5fc3\u7acb\u65b9\u6700\u7d27\u5bc6\u5806\u79ef\u7684\u533a\u522b\uff1f\u671b\u6307\u6559\u3002

1\u3001\u6392\u5217\u65b9\u5f0f\u4e0d\u540c
\u516d\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u662f\u539f\u5b50\u7684\u4e00\u79cd\u6392\u5217\u65b9\u5f0f\uff0c\u4e5f\u662f\u6676\u4f53\u7ed3\u6784\u4e2d\u7684\u4e00\u79cd\u70b9\u9635\u578b\u5f0f\u3002\u5404\u79cd\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u4e2d\uff0c\u516d\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u662f\u6709\u5bf9\u79f0\u6027\u7684\u4e00\u79cd\u3002
\u9762\u5fc3\u7acb\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u51fa\u4e8e\u5bf9\u79f0\u6027\u4e00\u822c\u53d6\u9762\u5fc3\u578b\u5f0f\u7684\u7acb\u65b9\u6676\u80de\u3002\u4e00\u4e2a\u6676\u80de\u6d89\u53ca\u5230\u768414\u4e2a\u539f\u5b50\u5206\u5c5e4\u5c42\uff1a\u4ee5\u4e00\u4e2a\u9876\u89d2\u4e3aA\u5c42\uff0c\u4e0e\u4e4b\u6700\u76f8\u90bb\u76843\u4e2a\u9762\u5fc3\u539f\u5b50\u548c3\u4e2a\u9876\u89d2\u539f\u5b50\u5c5e\u4e8eB\u5c42\uff0c\u63a5\u4e0b\u6765\u76846\u4e2a\u539f\u5b50\u5c5e\u4e8eC\u5c42\uff0c\u8fd8\u6709\u4e00\u4e2a\u9876\u89d2\u4e0eA\u5c42\u7684\u9876\u89d2\u76f8\u5bf9\uff0c\u5b83\u5904\u4e8e\u4e0b\u4e00\u4e2a\u5faa\u73af\u7684A\u5c42\u3002
2\u3001\u914d\u4f4d\u6570\u4e0d\u540c
\u516d\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u914d\u4f4d\u6570\u662f12\u3002\u7a7a\u95f4\u5229\u7528\u7387\u8f83\u9ad8\uff0c\u7ea674%\u3002
\u9762\u5fc3\u7acb\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u914d\u4f4d\u657014\u3002

\u6269\u5c55\u8d44\u6599\uff1a
\u516d\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\uff08\u82f1\u6587\u7f29\u5199hcp\uff0c\u53c8\u53ebA3\u578b\uff09\u5728\u53d6\u6676\u80de\u65f6\uff0c\u4e00\u822c\u53d6\u516d\u65b9\u9525\u7684\u4e09\u5206\u4e4b\u4e00\uff0c\u6676\u80de\u5c5e\u516d\u65b9\u6676\u7cfb\uff0c\u5e95\u9762\u83f1\u5f62\u7684\u9510\u89d2\u4e00\u5b9a\u662f60\u00b0\u3002hcp\u7684\u53e0\u5408\u65b9\u5f0f\u662f\u5728\u5bc6\u7f6e\u53cc\u5c42\u4e0a\u5806\u79ef\u7b2c\u4e09\u5c42\u7684\u53e6\u5916\u4e00\u79cd\u65b9\u5f0f\u662f\u7403\u5fc3\u6b63\u5bf9\u7b2c\u4e00\u5c42\u7403\u5fc3\uff0c\u800c\u7b2c\u56db\u5c42\u6b63\u5bf9\u7b2c\u4e8c\u5c42\uff0c\u5982\u6b64\u4ee5ABABAB\u3002\u4e24\u5c42\u5468\u671f\u6027\u91cd\u590d\u7684\u65b9\u5f0f\u5806\u79ef\u3002
\u7a7a\u95f4\u7ed3\u6784\u56fe\uff1a
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\u6240\u4ee5\u6bcf\u4e2a\u516d\u65b9\u9525\u6676\u4f53\u5185\u539f\u5b50\u4e2a\u6570\u4e3a\uff1a12*1/6+2*1/2+3=6\uff0c\u5219\u6676\u80de\u7684\u539f\u5b50\u4e2a\u6570\u4e3a\u516d\u65b9\u9525\u6676\u4f53\u5185\u539f\u5b50\u4e2a\u6570\u76841/3\uff0c\u6545\u6676\u80de\u7684\u539f\u5b50\u4e2a\u6570\u4e3a6*1/3=2\u3002
\u8bb8\u591a\u5355\u8d28\uff0c\u5c24\u5176\u662f\u91d1\u5c5e\u5355\u8d28\u4e3a\u4e86\u83b7\u5f97\u8f83\u5f3a\u7684\u4f5c\u7528\u529b\uff0c\u5e38\u91c7\u7528\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u3002
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\u94cd\u3001\u9541
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\u94aa\u3001\u9487\u3001\u9567\u3001\u9568\u3001\u9495\u3001\u94b7\u3001\u9486\u3001\u94fd\u3001\u955d\u3001\u94ac\u3001\u94d2\u3001\u94e5
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\u9499\u3001\u9536
\u94dd\u3001\u94c5
\u6c16\u3001\u6c29\u3001\u6c2a\u3001\u6c19
\u954d\u3001\u94dc\u3001\u94d1\u3001\u94af\u3001\u94f6\u3001\u94f1\u3001\u94c2\u3001\u91d1
\u94c8\u3001\u9571\u3001\u9515\u3001\u948d
\u53c2\u8003\u8d44\u6599\u6765\u6e90\uff1a\u767e\u5ea6\u767e\u79d1-\u516d\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef
\u53c2\u8003\u8d44\u6599\u6765\u6e90\uff1a\u767e\u5ea6\u767e\u79d1-\u6700\u5bc6\u5806\u79ef
\u53c2\u8003\u8d44\u6599\u6765\u6e90\uff1a\u767e\u5ea6\u767e\u79d1-\u9762\u5fc3\u7acb\u65b9\u7ed3\u6784

1\u3001\u7a7a\u95f4\u5229\u7528\u7387\u4e0d\u540c\uff1a\u516d\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u7684\u7a7a\u95f4\u5229\u7528\u7387\u7ea6\u4e3a70.05%\u3002\u800c\u4f53\u5fc3\u7acb\u65b9\u5806\u79ef\u7684\u7a7a\u95f4\u5229\u7528\u7387\u4e3a68%\uff0c\u5373\u516d\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u7684\u7a7a\u95f4\u5229\u7528\u7387\u7565\u9ad8\u4e8e\u4f53\u5fc3\u7acb\u65b9\u5806\u79ef\u3002
2\u3001\u6676\u80de\u7ed3\u6784\u4e0d\u540c\uff1a
1\uff09\u3001\u4f53\u5fc3\u7acb\u65b9\u5806\u79ef\u7684\u6676\u80de\u5185\u7279\u70b9\u662f\uff1a\u4efb\u610f\u539f\u5b50\u4f5c\u4f53\u5fc3\u5e73\u79fb\uff0c\u5373\u539f\u5b50\u5750\u6807+ 1/2\uff0c1/2\uff0c1/2\u5fc5\u5f97\u5230\u5468\u56f4\u73af\u5883\u5b8c\u5168\u76f8\u540c\u7684\u539f\u5b50\u3002
2\uff09\u3001\u516d\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u7684\u6676\u80de\u7279\u70b9\u662f\uff1a\u7528\u8fd9\u79cd\u5806\u79ef\u7684\u516d\u65b9\u9525\u6676\u4f53\u6d89\u53ca\u523017\u4e2a\u539f\u5b50\uff0c\u516d\u65b9\u9525\u6676\u4f53\u7684\u6bcf\u4e2a\u9876\u89d2\u6709\u4e00\u4e2a\u539f\u5b50\uff0c\u4e0a\u4e0b\u5e95\u9762\u5404\u6709\u4e00\u4e2a\u539f\u5b50\uff0c\u6676\u4f53\u5185\u90e8\u8fd8\u6709\u4e09\u4e2a\u539f\u5b50\u3002
3\u3001\u7279\u6b8a\u70b9\uff1a\u516d\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u7684\u6bcf\u5c42\u90fd\u662f\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\uff08\u4e00\u4e2a\u539f\u5b50\u76f8\u90bb\u516d\u4e2a\u539f\u5b50\uff09\uff0c\u800c\u4f53\u5fc3\u7acb\u65b9\u5806\u79ef\u7684\u6bcf\u5c42\u4e0d\u662f\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\uff08\u4e00\u4e2a\u539f\u5b50\u76f8\u90bb\u56db\u4e2a\u539f\u5b50\uff09\u3002
\u4f53\u5fc3\u7acb\u65b9\u5806\u79ef

\u6269\u5c55\u8d44\u6599
\u516d\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u548c\u4f53\u5fc3\u7acb\u65b9\u5806\u79ef\u7684\u5b58\u5728
1\u3001\u516d\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\uff08\u82f1\u6587\u7f29\u5199hcp\uff0c\u53c8\u53ebA3\u578b\uff09\u5728\u53d6\u6676\u80de\u65f6\uff0c\u4e00\u822c\u53d6\u516d\u65b9\u9525\u7684\u4e09\u5206\u4e4b\u4e00\uff0c\u6676\u80de\u5c5e\u516d\u65b9\u6676\u7cfb\uff0c\u5e95\u9762\u83f1\u5f62\u7684\u9510\u89d2\u4e00\u5b9a\u662f60\u00b0\u3002hcp\u7684\u53e0\u5408\u65b9\u5f0f\u662f\u5728\u5bc6\u7f6e\u53cc\u5c42\u4e0a\u5806\u79ef\u7b2c\u4e09\u5c42\u7684\u53e6\u5916\u4e00\u79cd\u65b9\u5f0f\u662f\u7403\u5fc3\u6b63\u5bf9\u7b2c\u4e00\u5c42\u7403\u5fc3\uff0c\u800c\u7b2c\u56db\u5c42\u6b63\u5bf9\u7b2c\u4e8c\u5c42\uff0c\u5982\u6b64\u4ee5ABABAB\u00b7\u00b7\u00b7\u00b7\u00b7\u00b7\u4e24\u5c42\u5468\u671f\u6027\u91cd\u590d\u7684\u65b9\u5f0f\u5806\u79ef\u3002
\u8bb8\u591a\u5355\u8d28\uff0c\u5c24\u5176\u662f\u91d1\u5c5e\u5355\u8d28\u4e3a\u4e86\u83b7\u5f97\u8f83\u5f3a\u7684\u4f5c\u7528\u529b\uff0c\u5e38\u91c7\u7528\u6700\u5bc6\u5806\u79ef\u3002
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\u94cd\u3001\u9541
\u949b\u3001\u94b4\u3001\u950c\u3001\u9506\u3001\u951d\u3001\u948c\u3001\u9549\u3001\u94ea\u3001\u94fc\u3001\u9507
\u94aa\u3001\u9487\u3001\u9567\u3001\u9568\u3001\u9495\u3001\u94b7\u3001\u9486\u3001\u94fd\u3001\u955d\u3001\u94ac\u3001\u94d2\u3001\u94e5
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\u53c2\u8003\u8d44\u6599\u6765\u6e90\uff1a\u767e\u5ea6\u767e\u79d1-\u516d\u65b9\u6700\u5bc6\u5806\u79ef

金属晶体的密排六方,一次层和第二层不同,到第三层的时候和第一层重合,所以是ABAB型的。而面心立方,第三层也和第一层是错位的,到第四层才和第一层重合,所以是ABCABC型。密排六方和体心立方不同,致密度不同,单看一层最密堆积的原子,密排六方是每个原子紧挨的,但是体心立方是有间隙的,相同点都是ABAB型的循环,第一层和第三层的原子排列相同。两种密堆积中,四面体与八面体空隙之比为2:1,八面体空隙数等于原子数。至于能容纳下的最大原子半径即大小,对于四面体空隙来说,应该用正四面体体心到顶点的距离(即4分之根号6个a,a为四面体边长即堆积原子半径的两倍)减去堆积原子的半径。对于八面体空隙,两种堆积的算法不一样。1)体心立方堆积:由于配位数的关系,将八面体组成中的上面五个原子放到最上面原子的配位立方体中考虑,八面体除上下两个原子外的其余原子组成正方形边长应为三分之四根三倍的原子半径。空隙大小即为正方形对角线长减去原子半径的两倍的差除以二。2)面心立方堆积:由于六个原子在晶胞中所处的化学环境一样,所以空隙大小即为根二减1倍的原子半径。



最密堆积是原子的一种排列方式,也是晶体结构中的一种点阵型式。在最密堆积中,许多等径球并置在一起,其空间利用率达到最大。三维的最密堆积是由若干二维密置层叠合起来的。密置层中相邻的等径球都相切,3个两两相切的等径球的球心构成一个等边三角形,每个球周围有6个球与之相切。球与球之间留下了一些类似三角形的空穴,球数与空穴数之比为1:2。多层之间进行叠合时,每一层的球都要嵌入邻层的空穴中。根据每层中球的投影位置不同,密置层可以以A、B、C表示。密置层的相对位置只有3种。

但无论以任何方式叠合,只要每层的球都嵌入邻层空穴中,那么都属于最密堆积。它们的空间利用率都是74.05%,每个球周围有12个相同的球。三维密堆积中出现了由4个球围成的四面体空隙和由6个球构成的八面体空隙,球数∶四面体空隙数∶八面体空隙数=1:2:1。各种最密堆积中,最有对称性的是六方最密堆积(英文缩写hcp,又叫A3型)和面心立方最密堆积(英文缩写fcp,又叫A1型),这两种是晶体中极常见的排列方式。hcp的叠合方式是2层一循环:ABAB……;fcc的叠合方式是3层一循环:ABCABC。

六方最密堆积在取晶胞时,一般取六方锥的三分之一,晶胞属六方晶系,底面菱形的角一定是60°。下图是六方最密堆积的原子在一个六方锥的排列。 面心立方最密堆积出于对称性一般取面心型式的立方晶胞。一个晶胞涉及到的14个原子分属4层:以一个顶角为A层,与之最相邻的3个面心原子和3个顶角原子属于B层,接下来的6个原子属于C层,还有一个顶角与A层的顶角相对,它处于下一个循环的A层。

许多单质,尤其是金属单质为了获得较强的作用力,常采用最密堆积。



这个问题想了很久,现在把自己的想法写出来,希望能够抛砖引玉吧。这两者都是最密堆积,最密堆积的一个特点就是有三个位置即课本里说的ABC。但是需要注意的是ABC是相对的,在将A确定之后,才能知道BC的位置。所以六方最密和面心立方最密堆积的区别在于,六方是只有两种位置的最密堆积,即ABABABAB或BCBCBC或CACACA。面心最密是占据三个位置的最密堆积,即ABCABCABC。我之前想过为啥不可以ABCBCBCBCABCBCBCBC这样堆积,事实上也挺密的,但是似乎这样堆积原胞就会特别大,晶格的一个周期就特别长。如果有知道解答的朋友在评论里指点下,谢谢!



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