教师简介
黄剑芳，笔名氢剑，在福建省福州第一中学任教高中化学，中学高级教师，教学基本功扎实，有较强的学科整合能力，上课、说课、课件比赛均获过全国一等奖，多篇论文在《化学教育》、《化学教学》等刊物上发表，近年专注三维技术应用于物质结构的教学研究。兴趣广泛，喜爱登山、徒步、摄影、旅游，知识面广，授课风趣幽默，待人真诚，深受广大师生欢迎。
本文微视频源自《晶体结构中的八面体与四面体空隙》，原视频过长不方便阅读，现裁剪成若个可独立解决问题的微视频。本视频时长7分钟21秒。利用三维虚拟技术较为详细分析了六方最密堆积的八面体空隙与四面体空隙的形成、位置、数目及与晶胞原子个数的关系。
1、原子个数：六方最密堆积的晶胞拥有的原子个数：4×1/6＋4×1/12＋1＝22、空隙种类、位置与个数：六方晶胞有两种空隙，八面体与四面体空隙（图1）。任何四个相切的球围成一个正四面体空隙，在一个晶胞内最易找到的两个四面体均在晶胞内部（观看演示）；此外，三维堆积时若三角形空隙之上（或之下）放了球，则四个球围成正四面体；若三角形空隙之上（或之下）还是三角形空隙。则六个球围成一个正八面体空隙（观看演示），即相切的三个球与相邻密置层相切的三个球围成正八面体，晶胞内部在第一与第二、第二与第三密置层共面形成两个正八面体。注意正四面体不仅内部有两个，因为任何四个相切的球都能围成一个正四面体空隙，所以晶胞顶点八个球分别与中间层围成正四面体空隙，两个四面体共面连接成三方双锥形，它们的中心落在与Z轴平行的四条棱边上，故一个晶胞拥有的正四面体空隙数为2＋4×1/3＋4×1/6＝4个。故六方最密堆积晶胞原子个数∶八面体空隙数∶四面体空隙数＝2∶2∶4。
图1 六方最密堆积中的八面体（红色）与四面体空隙（绿色）
（图2源自麦松威、周公度、李伟基《高等无机结构化学》一书）视频中的三维虚拟模型是氢剑采用互动式三维虚拟技术制作的。在相关插件支持下，用鼠标即可对结构模型进行平移、滚动、旋转、缩放、变形、增添或删除原子及触动预先设置的动画等操作。
