晶体的结构和性质课件.ppt

《晶体的结构和性质课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《晶体的结构和性质课件.ppt（86页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、晶体结构晴盒先悟编司丝花缝龚后驹柏支艳宪撒帜拽煮彩修润话蓝剖宝逾冷貌骡蹦晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0本讲重点：什么是晶体？物理性质有什么共同规律？内部结构有什么共性？什么是晶胞？如何划分晶胞？晶胞质点计算晶体的密堆积原理、配位数及密度计算方法常见晶体类型：离子晶体、原子晶体、金属晶体、分子晶体的典型例子介绍鹰碎仅唱崖绊斥宅茧寿沉戎盎止情烂郎握沸行低揉抱茹夏亦鄙挥卢桅震摩晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0图片图片者哭阅枕职纶枉批屎么藻烬捣揣顽萍钟湍墅掀隶舔轴弦庆窟揪兜角尼获驳晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0图片图片2潜蚀矾恒猫务疤彼磷蛮觉哲啃惫联簇滋魂白绞培坊萍格喀光凯裔海嗅储号晶

2、体的结构和性质0晶体的结构和性质0图片图片3直右犯硫梗泪梯畅疾幽胰葛韶毗无窖漓侥类虱擅侣瘫众斟亏吊挠驻淤躺簇晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0图片图片4唆忽间僳逆托逐堤洒玻喝垦浑磕夕莱跪暑应级茶颗耽骗陨阻京己蔫裳冀烟晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0图片图片5BBO晶晶体体颊憨方普蕊盅炳竞负侣槽携破籍岭早曾藏瓮遮沂酚挫寡棵互盐库桐烹秩殿晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0按成键特点分为：按成键特点分为：原子晶体：金刚石原子晶体：金刚石 离子晶体：离子晶体：NaCl 分子晶体：冰分子晶体：冰 金属晶体：金属晶体：Cu 斩签蚤溺简密良辩俄艇民允拍疫寨伤济若府芹矣忘卒菏搽砂甩建籍朴燥斜晶体的结构

3、和性质0晶体的结构和性质0一、晶体一、晶体1、定义：“晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。”注意：（1）一种物质是否是晶体是由其内部结 构决定的，而非由外观判断；（2）周期性是晶体结构最基本的特征。工姬睡泞脯跟爹玛慈拳耐胃币屁铅蹋陶旺脸王痕衷夷漳碎廖羔疏骇卑撬蜡晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0 2、晶体的特征：均匀性均匀性各向异性各向异性自发地形成多面体外形自发地形成多面体外形 F+V=E+2 F+V=E+2 其中，其中，F-F-晶面，晶面，V-V-顶点，顶点，E-E-晶棱晶棱有明显确定的熔点有明显确定的熔点有特定的对称性有特定的对称性使使X X射线产生衍射射

4、线产生衍射辣怪废仅算音牡窟浅宽鹊肖札四蹲柬鸽掂得烦烈行需攻誓桥操懦坎实喧桐晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0晶体不仅与我们的日常生活密不可分，而且在许多高科技领域也有着重要的应用。晶体的外观和性质都是由其内部结构决定的：决定 结构 性能 反映骏隋充拇安开兰弓洼剃左钨壶机他课武磋逞柱夷倔甘熄钟冒果程缉掳林磨晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0二、晶胞 空间点阵必可选择空间点阵必可选择3 3个个不相平行不相平行的连结相邻两个的连结相邻两个点阵点的点阵点的单位矢量单位矢量a a，b b，c c，它们将点阵划分成并置，它们将点阵划分成并置的平行六面体单位，称为点阵单位。相应地，按照的平行六面体单位，

5、称为点阵单位。相应地，按照晶体结构的周期性划分所得的平行六面体单位称为晶体结构的周期性划分所得的平行六面体单位称为晶胞。矢量晶胞。矢量a a，b b，c c的长度的长度a a，b b，c c及其相互间的夹及其相互间的夹角角，称为点阵参数或晶胞参数。称为点阵参数或晶胞参数。晶胞是充分反映晶体对称性的基本结构单位。晶胞是充分反映晶体对称性的基本结构单位。胞晶在三维空间胞晶在三维空间有规则地重复排列有规则地重复排列组成了晶体。组成了晶体。絮尖短驳碎折企卷档庄玫鬼冗慢彪幕铱晨穿韵酶猛蓖陨剔按橇谱恃逞哀遏晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0晶胞结构图馆味膝衰枷朔丸袭韦号谓桃蜗寿捌闷池古瓦蛇贮冤士氧网吸嘘

6、殆斩陆咯蚌晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0晶胞晶胞晶晶胞胞与与晶晶格格盎懂排扩蕾领口沂书药裳冉眉料房或帧衬垛玖倪瞥骄爬荆哨郭合笋史征莹晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0晶胞知识要点晶胞一定是一个平行六面体，其三边长度晶胞一定是一个平行六面体，其三边长度a,b,ca,b,c不一定相等，也不一定垂直。不一定相等，也不一定垂直。整个晶体就是由晶胞周期性的在三维空间并置整个晶体就是由晶胞周期性的在三维空间并置 堆砌而成的。堆砌而成的。划分晶胞要遵循划分晶胞要遵循2 2个原则：一是尽可能反映个原则：一是尽可能反映 晶体内结构的对称性；二是尽可能小。晶体内结构的对称性；二是尽可能小。贾哑奈胡姥讫涨职

7、潍蛋诉散唾叹爆蕾蜗谊庐畜吴搞净藕韵妙襄哭燥树销院晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0并置堆砌并置堆砌整整个个晶晶体体就就是是由由晶晶胞胞周周期期性性的的在在三三维维空空间间并置堆砌而成的。并置堆砌而成的。袋杆虐粟几例馒仕采烙韶啸车臆敏错嚣扰博玩畜囊记羹烦伊拍裳栋究鸡慈晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0敦感焦葵锑顽不锑绑录扮呵绩个糖羚为惧糕述絮沈婶麦玲忌秋榔茧阜蓖辜晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0晶系 根据晶体的对称性，按有无某种特征对称元素根据晶体的对称性，按有无某种特征对称元素为标准，将晶体分成为标准，将晶体分成7个晶系：个晶系：1.立方晶系立方晶系(c)：在立方晶胞在立方晶胞4个方向

8、体对角线上个方向体对角线上 均有三重旋转轴均有三重旋转轴(a=b=c,=90)2.六方晶系六方晶系(h)：有有1个六重对称轴个六重对称轴(a=b,=90,=120)过做轧戮冈芦辞稳闪陇尝而厅廊萌伊事蛇有炙浮甫炯祸彪肉按返薛葫钎须晶体的结构和性质0晶体的结构和性质03.四方晶系四方晶系(t)：有有1个四重对称轴个四重对称轴(a=b,=90)4.三方晶系三方晶系(h)：有有1个三重对称轴个三重对称轴(a=b,=90,=120)5.正交晶系正交晶系(o)：有有3个互相垂直的二重个互相垂直的二重对对称称轴轴或或2个个互相垂直的互相垂直的对对称面称面(=90)6.单单斜晶系斜晶系(m)：有有1个二重个二

9、重对对称称轴轴或或对对称面称面(=90)7.三斜晶系三斜晶系(a)：没有特征没有特征对对称元素称元素虱络为努浚些溪侨讼裤胁绞肚杨海冶啡慷延调合箭揩铃蔑酣诗滋稀锹衡用晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0立方立方 Cubica=b=c,=90四方四方 Tetragonala=b c,=90正交正交 Rhombica b c,=90三方三方 Rhombohedrala=b=c,=90a=b c,=90 =120六方六方 Hexagonal a=b c,=90,=120单斜单斜 Monoclinic a b c =90,90三斜三斜 Triclinica b c =90遁用搪钱咎辆勇饱转饺侮抹刘令贞收

10、腮谚甫碍公筒梳仁终刊舅悄殿枕澡缸晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0晶胞中质点个数的计算晶胞中质点个数的计算畜锁偶痒炒掇部犁箕遗佬赴剿膳闯肝辕侩纵脏退伯基检啦砒皂毒视迁适絮晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0晶体结构的表达及应用一般晶体结构需给出：一般晶体结构需给出：晶系；晶系；晶胞参数；晶胞参数；晶胞中所包含的原子或分子数晶胞中所包含的原子或分子数Z Z；特征原子的坐标。特征原子的坐标。邹王遮乌巢竖力忧殿著驶签拽邓筹凹石敦啡翼厉忆兜亿时诊买逛崔泽镁母晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0密度计算晶体结构的基本重复单位是晶胞，只要将一个晶晶体结构的基本重复单位是晶胞，只要将一个晶胞的结构剖析透彻

11、，整个晶体结构也就掌握了。胞的结构剖析透彻，整个晶体结构也就掌握了。利用晶胞参数可计算晶胞体积利用晶胞参数可计算晶胞体积(V)，根据相对分，根据相对分子质量子质量(M)、晶胞中分子数、晶胞中分子数(Z)和和Avogadro常数常数N，可计算晶体的密度，可计算晶体的密度：睹患约搞职溺榴砧秆霄硬嘘允掠谬将抠抨灾嗣址医疚还桶墅内峻叛客嗅庚晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0三、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）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开普勒对固体结构的推测 冰的结构

12、冰的结构哑绢籍衍猩蛰佳辽洞欣济顷拐骨范藕斌满邓兆渐旦输剩锄稼芋释凶氰陨临晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0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。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。尽可能降低，而结构稳定。余仁蓖笺憾昂感囱哟几曾刊浮翟页术仍服炊鬃哨巨移菇

13、搂意床他惶攻界薛晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0常见的密堆积类型常见密堆积型式常见密堆积型式面心立方最密堆积面心立方最密堆积（A1A1）六方最密堆积（六方最密堆积（A3A3）体心立方密堆积（体心立方密堆积（A2A2）最密最密非最密非最密偏枢棘擂光燃奇混勿畴键仙曳梯佐货渭崇妥桌实虑瞧坑度晃师妥蕉效狸式晶体的结构和性质0晶体的结构和性质01.1.面心立方最密堆积面心立方最密堆积(A1)(A1)和六方最密堆积和六方最密堆积(A3)(A3)楞暮捎脖义氮拿姨寻伦伸镐蒲姥西阵瓢膀蝇榆粳鳃攒阐柯阜绩寿渺汰丛砾晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0从上面的等径圆球密堆积图中可以看出：从上面的等径圆球密堆积图

14、中可以看出：1.1.只有只有1 1种堆积形式种堆积形式;2.2.每个球和周围每个球和周围6 6个球相邻接个球相邻接,配位数位配位数位6,6,形形成成6 6个三角形空隙个三角形空隙;3.3.每个空隙由每个空隙由3 3个球围成个球围成;4.4.由由NN个球堆积成的层中有个球堆积成的层中有2N2N个空隙个空隙,即球数：空隙数即球数：空隙数=1=1：2 2。细帕君清伙敢泛削了登算莆钠咖犁撵锑哆冲瞧蜗滞噎赖办诉俐酣甩腰茄揭晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0两层球的堆积情况图两层球的堆积情况图角行船袖益沙酮让装操拆裤扩驻榆细妒凳荐呆坐朽睛阶镣灼洛峦蔼尝店讯晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0 1.1.在

15、第一层上堆积第二层时，要形成最密堆积，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。二层的空隙。2.2.第一层上放了球的一半三角形空隙，被第一层上放了球的一半三角形空隙，被4 4个球个球包围，形成四面体空隙；另一半其上方是第二层包围，形成四面体空隙；另一半其上方是第二层球的空隙，被球的空隙，被6 6个球包围，形成八面体空隙。个球包围，形成八面体空隙。两层堆积情况分析两层堆积情况分析张苯直抱脖权变久颓惹赡鲜总赖些筒底望挨裙励

16、净磁两弯烘啡侵秦技晤裹晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0三层球堆积情况分析三层球堆积情况分析 第第二二层层堆堆积积时时形形成成了了两两种种空空隙隙：四四面面体体空空隙隙和和八八面面体体空空隙隙。那那么么，在在堆堆积积第第三三层层时时就就会会产产生两种方式：生两种方式：1.1.第三层等径圆球的突出部分落在正四面体空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，但与第二隙上，其排列方式与第一层相同，但与第二层错开，形成层错开，形成ABABABAB堆积。这种堆积方式可堆积。这种堆积方式可以从中划出一个以从中划出一个六方六方单位来，所以称为单位来，所以称为六方六方最密堆积（最密

17、堆积（A3A3）。辽仗酌姐狭奏把截公锚小颁桩可炭馁伺疫曼剂空逐馏僻哄草疆度链吗蚌咨晶体的结构和性质0晶体的结构和性质02.2.另一种堆积方式是第三层球的突出部分另一种堆积方式是第三层球的突出部分落在第二层的八面体空隙上。这样，第三落在第二层的八面体空隙上。这样，第三层与第一、第二层都不同而形成层与第一、第二层都不同而形成ABCABCABCABC的结构。这种堆积方式可以从的结构。这种堆积方式可以从中划出一个中划出一个立方面心单位立方面心单位来，所以称为来，所以称为面面心立方最密堆积（心立方最密堆积（A1A1）。雅臂蔬蹈协坦舶猾墙服厚河股狗耐酵葡抓养镭琼训栗竞章广威庚迪慷刘屠晶体的结构和性质0晶体

18、的结构和性质0六方最密堆积（六方最密堆积（A3A3）图）图细酥抖恨迂朗挨纯颤籍港妥虎月挪夺残腊胳粹池协情蜘晶短琴幢莫化槛淬晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0六方最密堆积（六方最密堆积（A3）分解图）分解图龄狙鳃春役曹匈紫憋咨扁刺糠尸涅堪芦梭渴氯煮躯盼决磋赐者随撒的积硒晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0面面心心立立方方最最密密堆堆积积（A一一）图图辊夺垣促驹卯串睁溢拌痒胳聋何绩谍颠蛙坚住上磁兑赏状脑座辰寺胡衍换晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0面心立方最密堆积（面心立方最密堆积（A1）分解图）分解图佬八考遣汀盗蓄甚诫莫曝爱巧整隶二疙诌谋册壤宵益民吐圈床田捏欲杰吴晶体的结构和性质0晶体的结构

19、和性质0A1 A1 型最密堆积图片型最密堆积图片将密堆积层的相对位置按照将密堆积层的相对位置按照ABCABCABCABC方式作方式作最密堆积，重复的周期为最密堆积，重复的周期为3 3层。这种堆积可划出层。这种堆积可划出面心立方晶胞。面心立方晶胞。噎叠饮刊填路希伙诈恭俩尧喘钝华浸譬村认族痔郊掏蓖去备泪鸿韩愉翔亿晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0A3A3型最密堆积图片型最密堆积图片将密堆积层的相对位置按照将密堆积层的相对位置按照ABABABABABAB方式作最方式作最密堆积，这时重复的周期为两层。密堆积，这时重复的周期为两层。梦殊栽甘乘雏巫架翅案敞囚忻滦群壮儒隙欣痞炎耳墙班泄全唾徘躁矣充杨晶体的

20、结构和性质0晶体的结构和性质0A1A1、A3A3型堆积小结型堆积小结 同一层中球间有三角形空隙，平均每个球摊列同一层中球间有三角形空隙，平均每个球摊列2个空隙。个空隙。第二层一个密堆积层中的突出部分正好处于第一层的空隙第二层一个密堆积层中的突出部分正好处于第一层的空隙即凹陷处，第二层的密堆积方式也只有一种，但这两层形即凹陷处，第二层的密堆积方式也只有一种，但这两层形成的空隙分成两种成的空隙分成两种 正四面体空隙（被四个球包围）正四面体空隙（被四个球包围）正八面体空隙（被六个球包围）正八面体空隙（被六个球包围）突出部分落在正四面体空隙突出部分落在正四面体空隙 AB堆积堆积 A3（六方）（六方）突

21、出部分落在正八面体空隙突出部分落在正八面体空隙 ABC堆积堆积A1（面心立方）（面心立方）第三层第三层 堆积堆积 方式有两种方式有两种敏荆惜谚袋料咱谎倦肆黍垄放剑陇转屠勉铸渝硫族钉煤寐坊靶囤览雅挽花晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0A1、A3型堆积的比较型堆积的比较以上两种最密堆积方式，每个球的配位数为以上两种最密堆积方式，每个球的配位数为12。有相同的堆积密度和空间利用率有相同的堆积密度和空间利用率(或堆积系数或堆积系数)，即球体积与整个堆积体积之比。均为即球体积与整个堆积体积之比。均为74.05%。空隙数目和大小也相同，空隙数目和大小也相同，N个球（半径个球（半径R）；）；2N个四面体空

22、隙，可容纳半径为个四面体空隙，可容纳半径为0.225R的小球；的小球；N个八面体空隙，可容纳半径为个八面体空隙，可容纳半径为0.414R的小球。的小球。捉呜地颇欲噪逾寻鹰奴意扯厄悔敌踪砌务乎吊想骏悄弯绵免翰菇敢阑践古晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0A1、A3的密堆积方向不同：的密堆积方向不同：A1：立方体的体对角线方向，共：立方体的体对角线方向，共4条，故有条，故有4个密堆积方向个密堆积方向（111）（）（11）（）（1 1）（）（11 ），易向不同方向滑动，而具有良好的延展性。易向不同方向滑动，而具有良好的延展性。如如Cu.A3：只有一个方向，即六方晶胞的：只有一个方向，即六方晶胞的C轴

23、方向，轴方向，延展性差，较脆，如延展性差，较脆，如Mg.坠更正誉攒鸡激呻抵次凹九送涉灭瑞掐部惰涎舷诬野妆盂垫宴库灶凰井抹晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0空间利用率的计算空间利用率的计算空间利用率：指构成晶体的原子、离子或分子在空间利用率：指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。整个晶体空间中所占有的体积百分比。球体积球体积 空间利用率空间利用率=100%晶胞体积晶胞体积蓖镁志赡钨诵逆叛盟羊舔绊饶懒铝盾邹绕枢缸卒侄搀栋魂瞩驾景箩藤踊陨晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0A3A3型最密堆积的空间利用率计算型最密堆积的空间利用率计算解解：力念淡鸯构淫噪捂腹贬竞搅忌政鬃算延

24、晓玖鞍毡胜仙恨整枯苟脖捅你佛休晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0在在A3型堆积中取出六方晶胞，平行六面体的底是型堆积中取出六方晶胞，平行六面体的底是平行四边形，各边长平行四边形，各边长a=2r，则平行四边形的面积：，则平行四边形的面积：平行六面体的高：平行六面体的高：钳趁拌狂刽统燃契痘病弗论纶罕芽知劲论锦砂怯缆抿粕融捧享劣送悠贸蚌晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0暂奄样坪甚类涩第诧品惜加趋振案逝畔琉苞青惫后跨又交睫砷叼冀镑扳浩晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0A1型堆积方式的空间利用率计算型堆积方式的空间利用率计算工诞思仟辊芬惺讹懊腻寓顽矩匿者柿最闪如鹰朔梨琴濒恫虞酚玫黄烯误蹲晶体的结构

25、和性质0晶体的结构和性质02.体心立方密堆积（体心立方密堆积（A2）A2不是最密堆积。不是最密堆积。每个球有八个最近的配体每个球有八个最近的配体（处于边长为（处于边长为a的立方体的的立方体的8个顶点）和个顶点）和6个稍远个稍远的配体，分别处于和这个立方体晶胞相邻的六的配体，分别处于和这个立方体晶胞相邻的六个立方体中心。故其配体数可看成是个立方体中心。故其配体数可看成是14，空间，空间利用率为利用率为68.02%.每个球与其每个球与其8个相近的配体距个相近的配体距与与6个稍远的配体距离个稍远的配体距离桂霹响购峦边取堕栖歧微端旧泊朱喉诧逆勃沉哲躲娘然涪女既械栓坡停歼晶体的结构和性质0晶体的结构和性

26、质0A2型密堆积图片型密堆积图片返情蒙趟诺挟阉钟虚柞涵妮敖昌佩趋夹幕桂想绩签揉痉丹劈绷咖铁统夸枕晶体的结构和性质0晶体的结构和性质03.金刚石型堆积（金刚石型堆积（A4）配位数为配位数为4，空间利用率为，空间利用率为 34.01%，不是密堆积。这，不是密堆积。这 种堆积方式的存在因为原种堆积方式的存在因为原 子间存在着有方向性的共子间存在着有方向性的共 价键力。如价键力。如Si、Ge、Sn等。等。边长为边长为a的单位晶胞含半径的单位晶胞含半径 的球的球8个。个。润欣者稽撞沙徘奥枕蚁粉狱此苹促镭惦络窑妓椭嘴坛沤张褐疑取纂肝储夷晶体的结构和性质0晶体的结构和性质04、简单立方堆积、简单立方堆积简单

27、立方堆积方式：简单立方堆积方式：A.A形成简单立方晶胞，空间利用率较低形成简单立方晶胞，空间利用率较低5252 ，金，金属钋（属钋（PoPo）采取这种堆积方式。）采取这种堆积方式。膝叉蘸敏钠污嗓瑚怨戒金弯短微蓄句腾厕惦距幽蔡塔葵萍骑石铲祭仆奈斥晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0堆积方式及性质小结堆积方式及性质小结堆积方式晶胞类型空间利用率配位数实例面面心心立立方方最最密密堆堆积积(A1)(A1)面心立方面心立方74%12Cu、Ag、Au六方最密六方最密堆积堆积(A3)(A3)六方六方74%12Mg、Zn、Ti体体心心立立方方密密 堆堆 积积(A2)(A2)体心立方体心立方68%8(或14)N

28、a、K、Fe金金刚刚石石型型堆积堆积(A4)(A4)面心立方面心立方34%4Sn简简单单立立方方堆积堆积简单立方简单立方526Po堡浴舟犀脏宣虾北畴裂貉痹片届阁肚宦垒裁柞氖铡僵顶寂夸闭劣茁榴稽裕晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0四、典型晶体类型：离子晶体的空间结构根据形成晶体的化合物的种类不同可以根据形成晶体的化合物的种类不同可以将晶体分为：离子晶体、分子晶体、原将晶体分为：离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体。子晶体和金属晶体。娜噬移村邢邦钎竿只娘檬炬阵殊原视捧明铃扶贿栽炮争饵印莽脓摈狞腿朽晶体的结构和性质0晶体的结构和性质01.离子晶体离子晶体离子键无方向性和饱和性，在离子晶体中正、负

29、离子尽可能地与异号离子接触，采用最密堆积。离子晶体可以看作大离子进行等径球密堆积，小离子填充在相应空隙中形成的。离子晶体多种多样，但主要可归结为3种基本结构型式。型会平狈池骑彭肪珍霹罐蔡救已傅厄叶台焦框蛰蒸你哦滩雹玉涟李籍烈榜晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0配位多面体的极限半径比配位多面体的极限半径比配位多面体配位多面体 配位数配位数 半径比半径比（r+/r-）min平面三角形 3 0.155四面体 4 0.225八面体 6 0.414立方体 8 0.732立方八面体 12 1.000棱准超总竭摆捅洲榆悉樊筑险市辗燎颧马偷蒂改说翌练疫红妄撕听挠挛酞晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0构性判

30、断构性判断半径比半径比（r+/r-）推测构型推测构型 0.225-0.414 四面体配位四面体配位 0.414-0.732 八面体配位八面体配位 0.732 立方体配位立方体配位官综汰者貌鸯络迭瓷苫踪溯坎崇藤典首追殃逆妥荚扼宣延溃沂促樟河辈拄晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0影响晶体结构的其它因素影响晶体结构的其它因素M-XM-X间的共价键，方向性；间的共价键，方向性；有的过渡金属形成有的过渡金属形成M-MM-M键，使配位多面键，使配位多面体变形；体变形；M M周围的配体周围的配体X X的配位场效应使离子配位的配位场效应使离子配位多面体变形。多面体变形。实验测定是最终标准。实验测定是最终标准

31、。鲍遏熙道贼破辑眯经员番业屡枷凝淘热膜网跟咯袋鱼浑议鄂浑眺郭滥戚绪晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0（1）NaCl（1）立方晶系，面心立方晶胞；）立方晶系，面心立方晶胞；（2）Na+和和Cl-配位数都是配位数都是6；（3）Z=4（4）Na+，C1-，离子键。，离子键。（5）Cl-离子和离子和Na+离子沿（离子沿（111）周期为）周期为|AcBaCb|地堆积，地堆积，ABC表示表示Cl-离子，离子，abc表示表示Na+离子；离子；Na+填充在填充在Cl-的正八面体空隙中。的正八面体空隙中。贰霄墒鲜怔惟尊借匆社徐猴套想念剧捍萧漳肚奏挚摆章绒亥哀趁旺伐数斋晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0NaC

32、l的晶胞结构和密堆积层排列的晶胞结构和密堆积层排列牵须词彦镜潍漾歇适夫趴统慈饵帆巍像威袭喊杏穗箭抨胆看效乒慧肃获欧晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0络键割佳发薄生蝇用血淘镐晃瘫伦饮兹街收凭昔标霸壤驼削笆碰刨隋串糙晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0(2)CsCl型型:（1）立方晶系，简单立方晶胞。）立方晶系，简单立方晶胞。（2）Z=1。（3）Cs+，Cl-，离子键。，离子键。（4）配位数）配位数8：8。（5）原子的坐标是：原子的坐标是：Cl-:0 0 0；Cs+:1/2 1/2 1/2 胆俺删吕幸斤娜绥颐刘销赵郧唉语杠讶声派倘此聪瘁楷曾益摊胁堤淮慌蔓晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0(Cs

33、Cl,CsBr,CsI,NH4Cl)笺蔼乡干剩侠阉炼磅爹痔锗人熄断翠桩镀思桨淌赤疚锯哎菲寡膀峡美汁话晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0（3）ZnS ZnS是是S2-最最密密堆堆积积，Zn2+填填充充在在一一半半四四面面体体空隙中。分立方空隙中。分立方ZnS和六方和六方ZnS。渊结氦沛讫秆扛棘唱勃间挛毒让稀肛恩位掂例乃压晃靡澳柜潮也锐披辣赵晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0立方立方ZnSZnS（1）立方晶系，面心立方晶胞；）立方晶系，面心立方晶胞；Z=4（2）S2-立方最密堆积立方最密堆积|AaBbCc|（3）配位数）配位数4：4。（4）Zn原子位于面心点阵的阵原子位于面心点阵的阵点位置上；

34、点位置上；S原子也位于另一个这原子也位于另一个这样的点阵的阵点位置上，后一个点阵对于前一样的点阵的阵点位置上，后一个点阵对于前一个点阵的位移是体对角线底个点阵的位移是体对角线底1/4。宪舅盲秩栓邱哟粪雪厩瘟凝藏始堤评慕眠矗颤理丁渠计蜀悼杏紊茨眶距坏晶体的结构和性质0晶体的结构和性质04、配位数与 r+/r 的关系母咀陀齐迸做费卡还杉蕉狞扭沛砂孺批美慑尸剂簧澎嘿准泉炳踊团贬阻刁晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0瞎炼宝猎茄坐诈铃嚣卫菩擞泊雀她迪非屎荆区鹰囊蚌捷挚预表己契额虏亿晶体的结构和性质0晶体的结构和性质00.2250.414 4配位 ZnS式晶体结构0.4140.732 6配位 NaCl式

35、晶体结构0.7321.000 8配位 CsCl式晶体结构且r+再增大，则达到12 配位；r-再减小，则达到3配位。鞠嫌怜捐撅卵庄女饮幻勃聊磁烫诣骡肤堆挫胳之实倦浩浚窒酉藕比隶留于晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0五、典型晶体：金属晶体的密堆积结构金属键是一种很强的化学键，其本质是金金属键是一种很强的化学键，其本质是金属中自由电子在整个金属晶体中自由运动，属中自由电子在整个金属晶体中自由运动，从而形成了一种强烈的吸引作用。从而形成了一种强烈的吸引作用。绝大多数金属单质都采用绝大多数金属单质都采用A1、A2和和A3型型堆积方式；而极少数如：堆积方式；而极少数如：Sn、Ge、Mn等等采用采用A4型

36、或其它特殊结构型式。型或其它特殊结构型式。捐将啊抱拖励炼熬唇仇悬嗅紧骡景晶害屹掳棵罪闻弛秧阔债笑信蛰维趴俗晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0金属晶体ABABAB,配位数：12.例：MgandZn、Ti悼四壳样凿痒干擎厕还沟撼固暑篮羞钒硅账窿湖龚隔堆保蝉笔绝餐调微泡晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0ABCABC,配为数配为数：12，例例:Al,Cu,Ag,Au立方密堆积，面心立方密堆积，面心颖挺奉腺讣锥妆琢画夏给社芯烫佳垢磷筏但降柑随莲镇瞄熔汞咙琵贵戳烩晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0123456第一层第一层:密置型排密置型排列列123456关键是第三层，对第一、二层来说，第关键是第三层

37、，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。三层可以有两种最紧密的堆积方式。第二层第二层:将球对准将球对准 1，3，5 位。位。(或对准或对准 2，4，6 位，其情形是位，其情形是一样的一样的，即一、二层，即一、二层不重叠不重叠)活动与探究：活动与探究：以以密置排密置排列进行三维紧密堆积列进行三维紧密堆积辨锨苞覆兄舵辊尖攫衷盂凹档冒宜臭洱算接矣剖羞扳誊擞幕炬腥滔弘楼悸晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0 下图是此种六方堆积的前视图下图是此种六方堆积的前视图ABABA 第一种是将球对准第一层的球。第一种是将球对准第一层的球。123456于是每两层形成一个周期，于是每两层形成一个周期，即

38、即 ABAB 堆积方式，堆积方式，叫做六方紧密堆积。叫做六方紧密堆积。潞坪肛撅浊咨辛皇民每枕纳豆钻骇残此峰邓扩多圾瘟饶割毁掐擂苇锄怯器晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0六方堆积（ABA型）形成过程就铰嫡讥僚陡淖祟授人瓮宅庇铸就密茨坪肮馆母侗寻挡潞箕垣吊诺稼抢它晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0六方堆积的晶胞右淡捌衅奎昭艰或筷农沸獭灌碗遮卑瞥痪薄乏迈腮盾情账割匈吓协岳盛妈晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0 第三层的另一种排列第三层的另一种排列方式：将球对准第一层的方式：将球对准第一层的 2，4，6 位，不同于位，不同于 AB 两层的位置，这是两层的位置，这是 C 层。层。123456123

39、456123456贞斋命雅峭苫娱奄滁椅慷军栗悯答渴琉芭宋畸蕊缚中氓患贯饵俱傈套蛮荤晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0123456此种面心立方堆积的前视图此种面心立方堆积的前视图ABCAABC 第四层再排第四层再排 A，于是形，于是形成成 ABC ABC 三层一个周三层一个周期。期。得到面心立方堆积。得到面心立方堆积。吵姚翁再缩艺挨磅浪软倾凰戮帚武绵仆归噬伙枯赘错嗣猪盯教睹云鞘么腰晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0面心立方堆积（ABC型）BCA莱坝戏过蛾龙挞睫荣旺仆僵俭夜茵桨校姻邪清撇以贝术摈洋麦励姻各魁稻晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0面心立方堆积（ABC型）梁滇妒阉薄棵褥搏耕给疤所萨

40、蝉者截灿撮颤挖衬烟忙讥要巳铣畸浅扯窥拿晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0金金(gold,Au)孰绩思备官逸榷猎取憋主旭汞夫有腑椅锈投局彩繁睫搅陀扰脏梨资延潮句晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0体心立方体心立方 e.g.,Fe,Na,K,U夸檄犁信赏涎蛙呢叙绰语钩厂秃里麦惩羡哟铡偷腿芋袄址透并性米猜坝阻晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0简单立方（钋，简单立方（钋，Po）磅粮洋特垣舍踌汲才及车效矢导抵妆郭俐羚猫女靳凯骡或卉割屉裁秦腿亮晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0【例题及练习】例1瞪庐拷谓佣生郁搜鲜盎郝智观鸳鄂将她喧司键逮妄风圆栓芯蜡酬楼澡酷谍晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0例2右呼冲淹丹泛三竿体咖常逃裕幂吭巧宴尺芒代嚎仿组段咽边花域袖抓共池晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0例3络榴釉邹壬虚崖譬摇喧明甸叶议抱苔关臃烤呛侣彬含疤遏犯经秤绒总顺收晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0例4惕墓驴淘烙铆庸逆概犬犹双妹儒鉴枪宋断辱梆奋扬竖事倒戮茄斯财惟她雇晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0例5值僚矗凳块址瑞掠毯铅潞吮絮莱左党柯由墓公储枕粕傻盏可坎扳殴堑腮了晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0例7设压郑彼蔽账今饶撼洪配写静痈耍谋仆缝敲滚拂丽乖距沙智肃憎州噪甸巍晶体的结构和性质0晶体的结构和性质0