７．結晶内の分子またはイオンの充填
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| ［目的］ | 模型の球（スチロール球）を用いて結晶格子を作成し、原子またはイオンが空間に規則正しく配列することを確認する。 |
| ［器具］ | スチロール球（大きさの同じもの） |
| ［操作］ |
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| | 体心立方格子 | 面心立方格子 | 六方最密構造 |
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| １） | スチロール球を積んで格子を作っていく |
| ａ．最密にする |  |  |
|  |  | 第３層を第１層と同じ所におく(a) | ⇒六方最密構造 |
| 第１層を最密におく(a) | →第２層を積む(b) |  |  |
| | | | 第３層を第１層と違う所におく(c) | ⇒面心立方格子
(立方最密構造） |
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 | ab ab ab･････六方最密構造 |
| abc abc abc･････面心立方格子(立方最密構造） |
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| | ｂ．最密にしない |
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| 第１層を最密にしない→ | 第２層をおく→ | 第３層を一層と同じ所におく | ⇒体心立方格子 |
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| ［留意点・工夫点］ |
| ★ | 球の組み立て方法は、接着剤と竹ひご、マジックテープ、箱に入れるなどの方法がある。 |  |
| ★ | 一層ごとに固定していけば、配列が理解しやすい。 |
| ★ | スチロール球に、細いマジックテープをスチロール用ボンドで貼る。テープははずれやすいので、こまめにチェックする。 |
| ★ | 六方最密構造と面心立方格子を比較するために、ポスターカラーなどで色を塗ると理解しやすい。 |
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| ★ | スチロール球を入れるためのバットがあると便利。 |
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| ＜参考＞ |
| ◎金属結晶の構造 |
| 結晶格子 | 単位格子中の原子数 | 配位数 | 球の占める体積％ |
| 体心立方格子 | ２ | ８ | ６８％ 最密ではない |
面心立方格子
(立方最密構造) | ４ | １２ | ７４％ 最密充填 |
| 六方最密構造 | ２ | １２ | ７４％ 最密充填 |
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| ＊配位数：ひとつの球が隣接する他の球の総数 |
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