国科大材料化学复习资料
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第二章晶体学终极重点：1、晶体特征，晶体与非晶体区别 2、晶向与晶面指数确定步骤1.晶体的性能特征：均一性，各向异性，自限性，对称性，最小内能性；2.对称操作与对称要素：对称轴，对称面，对称中心，倒转轴；3.晶向指数与晶面指数：确定步骤；4.球体的堆积：六方，面心立方，体心立方5.鲍林规则；6.各种典型晶体构型；7.硅酸盐晶体结构与实例：岛状，链状，层状，架状；8.同质多晶现象：可逆转变，不可逆转变，重建型转变，位移型转变。
1.晶体的性能特征：均一性，各向异性，自限性，对称性，最小内能性(1)晶体的基本特征晶体的性能特征结晶均一性：在晶体内部任意部位上具有相同的性质；各向异性：在晶体不同方向上表现出的性质差异；自限性：能够自发形成封闭的凸几何多面体外形的特性；对称性：晶体中的相同部分（晶面，晶棱，等等）以及晶体的性质能够在不同方向或位置上有规律地重复；最小内能性：在相同的热力学条件下，晶体与同组成的气体、液体及非晶态固体相比具有最小内能，即最为稳定。
(2)对称操作与对称要素：对称操作：使晶体的点阵结构和性质经过一定程序后能够完全复原的几何操作；对称要素：实施对称操作所依赖的几何要素（点，线，面等）；1.旋转操作与对称轴：一个晶体如能沿着某一轴线旋转360 / n（n = 1, 2, 3, 4, 6）后使晶体位置完全回复原状，则该晶体具有n 重对称轴；2.反映操作和对称面：一个晶体中如果存在某一个平面，使平面两边进行反映操作，而令晶体复原，则这个平面称为对称面；3.反演操作和对称中心：一个晶体中央在某一个几何点，使晶体外形所有晶面上各点通过该几何点延伸到相反方向相等距离时，能够使晶体复原的操作。
该几何点称为对称中心。
4.旋转反演操作和对称反轴：旋转之后进行反演使晶体复原的操作；只有4¯是新的独立对称要素。
(3)晶向指数与晶面指数：确定步骤晶向指数：以晶胞的某一阵点O为原点，过原点O的晶轴为坐标轴x，y，z，以晶胞点阵矢量的长度作为坐标轴的长度单位；过原点O作一直线OP，使其平行于待定晶向；在直线OP上选取距原点O最近的一个阵点P，确定P点的3个坐标值；将这3个坐标值化为最小整数u，v，w，加以方括号，[ u v w ]即为待定晶向的晶向指数。
《材料化学》考试试题重点
1、什么是材料化学？其主要特点是什么？答：材料化学是与材料相关的化学学科的一个分支，是与材料的结构、性质、制备及应用相关的化学。
材料化学的主要特点是跨学科性和实践性2、一些物理量在元素周期表中规律，答：电离势同一周期的主族元素从左到右增大，稀有气体最大；同一周期的副族元素从左到右略有增加。
同一主族，从上到下减小；同一副族从上到下呈无规则变化。
电子亲和势同周期从左到右大体上增加，同族元素变化不大。
电负性同周期从左到右变大，同主族从上到下减小。
材料中的结合键有哪几种？各自的特点如何？对材料的特性有何影响？3、原子间结合键有哪些，怎么分类？答：依据键的强弱可分为主价键和次价键。
主价键是指两个或多个原子之间通过电子转移或电子共享而形成的键合，即化学键；主要包括离子键、共价键和金属键。
次价键如范德华键是一种弱的键合力，是物理键，氢键也是次价键。
4、谈谈化学锈蚀和电化学锈蚀的各自特点和机理。
答：化学锈蚀是指金属与非电解质接触时，介质中的分子被金属表面所吸附并分解成原子，然后与金属原子化合，生成锈蚀产物。
可以利用致密氧化膜的保护特性。
电化学锈蚀原理与金属原电池的原理相同。
即当两种金属在电解质溶液中构成原电池时，作为原电池负极的金属就会被锈蚀。
在金属材料上外加较活泼的金属作为阳极，而金属材料作为阴极，电化学腐蚀时阳极被腐蚀金属材料主体得以保护。
5、如何防止或减轻高分子材料的老化？答：在制造成品时通常都要加入适当的抗氧化剂和光稳定剂（光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂）可提高其抗氧化能力。
6、试解释为何铝材不易生锈，而铁则较易生锈?答：铝在空气中可以生成致密得氧化物膜，阻止与空气得进一步接触，所以不易生锈；铁在空气中生成疏松得氧化物膜，不能隔绝空气，特别是铁在潮湿得空气中能够发生电化学反应，因此加大了锈蚀，所以铁较易生锈。
7、谈谈热膨胀系数相关知识。
答：热膨胀系数分线膨胀系数和体膨胀系数。
不同材料的膨胀系数不同。
金属和无机非金属的膨胀系数较小，聚合物材料的膨胀系数较大。
材料化学期末复习
第一章一、名词解释：1.材料：材料（一般）是指人类社会所能够接受的、可以经济地制造有用器件的（固体）物质。
2.材料科学：是研究材料的组织结构、性质、生产流程和使用效能，以及他们之间相互关系的学科。
3.材料科学与工程：材料科学是一门与工程密不可分的应用科学，材料科学与材料工程合起来称为“材料科学与工程”。
4.材料四要素：组成、结构、工艺、性能。
5.复合材料：复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合成的一种多相固体材料。
二、什么是材料化学？其主要特点是什么？材料化学是从化学的角度研究材料设计、制备、组成、结构、表征、性质和应用的一门科学。
跨学科性和实践性。
三、材料与化学试剂的主要区别是什么?化学试剂在使用过程中通常被消耗，并转化为别的物质；材料一般可以重复、持续使用，除了正常损耗，它是不会不可逆地转变成为别的物质。
四、观察一只灯泡，列举出制造灯泡所需要的材料。
白炽灯泡主要由灯丝、玻璃壳体、灯头等几部分组成。
五、材料按其化学组成和结构可以分为哪几类?金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。
六、简述材料化学的主要内容。
材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学。
根据化学理论，通过一定的合成和制备工艺，可获得具有特定组成、结构和性能的材料，进而产生相应的用途。
◆第二章一、名词解释1.电负性：是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。
2.晶体：由原子、分子或离子等微粒在空间按一定规律、周期性地重复排列的固体物质称为晶体。
3.晶格：晶体中质点中心用直线连起来构成的空间格架。
4.晶胞：构成晶格最基本的几何单元。
5.晶面间距：具有相同密勒指数的两个相邻平行晶面之间的距离称为镜面间距。
二、原子间的结合健共有几种？各自特点如何?三、范德华力的来源有哪些？①取向力。
当极性分子相互接近时，它们的固有偶极相互吸引产生分子间的作用力；②诱导力。
当极性分子与非极性分子相互接近时，非极性分子在极性分子固有偶极作用下，发生极化，产生诱导偶极，然后诱导偶极与固有偶极相互吸引而产生分子间的作用力；③色散力。
材料化学复习材料(doc 6页)
材料化学复习材料(doc 6页)材料化学一名词解释1 材料：材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。
2 智能材料：性能随着时间和空间条件的变化而变化得智能材料的适应环境，接受外界环境的调节，且不需要靠计算机和电子技术，仅靠材料本身的性质来实现自我调节，自我诊断，自我复原。
3 设计型材料: 就是化学家和材料科学家采用新的物理，化学方法，根据实际需要设计出具有特殊性能的材料。
4 材料化学：是研究材料的制备，组成，结构，性质及其应用的一门科学。
5 结构材料: 是指具有抵抗外场作用而保持自己的形状，结构不变的优良力学性能（强度和韧性等），用于结构目的的材料。
6 功能材料：是具有优良的电学，磁学，光学，力学，热学，声学，化学和生物学功能及其相互转化的功能，被用于非结构目的的高技术材料。
7 复合材料：是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。
8 晶体：是原子（离子)在三维空间中有规律的周期性排列而成的，其结构特点是长程有序。
9 点缺陷：发生在晶格中一个原子尺寸范围内的一类缺陷。
10 线缺陷：缺陷只在一个方向上延伸，或称一有各种敏感性的陶瓷材料。
21 结构陶瓷：由单一或复合的氧化物或非氧化物组成，如单由Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4，或相互复合，或与碳纤维结合而成。
22 氧化铝陶瓷：是一种以a-AL2O3为主晶相的陶瓷材料，其AL2O3含量一般在75%~99%。
23 非氧化物陶瓷：由碳化物，硅化物和硼化物等制造的陶瓷的总称。
24 功能陶瓷：具有电，光，磁，化学和生物特性，且具有相互转换功能的陶瓷。
25 超导材料：具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。
26 腐蚀：材料(通常指金属)与环境间的物理－化学相互作用，其结果是使材料的性能发生变化，并常可导致材料、环境或由它们作为组成部分的技术体系的功能受损伤。
27 化学腐蚀：材料与周围介质直接发生化学反应，但反应过程中不产生电流的腐蚀过程28 电化学腐蚀：金属与离子导电性介质发生电化学反应，反应过程中伴随有电流的产生的腐蚀过程。
材料化学复习归纳
材料化学复习提纲第一章晶体学基础一、名词解释1.晶体：是一种内部粒子（原子、分子、离子）或粒子集团在空间按一定规律周期性重复排列而成的固体。
2.周期性：一定数量和种类的粒子（或粒子集团）在空间排列时，在一定的方向上，相隔一定的距离重复出现的现象。
3.晶胞：空间格子将晶体结构截成的一个个大小、形状相等，包含等同内容的基本单位。
4.同质多晶：同一化合物存在两种或两种以上的结构型式。
5.类质同晶：在两个或多个化合物（或单质）中，如果化学式相似，晶体结构型式相同，并能相互置换。
6.晶体衍射：晶体中各原子散射的电磁波互相干涉、互相叠加，从而在某一方向得到加强的现象。
7.系统消光：由于晶胞中某些特定位置上的原子散射的X射线间相互干涉，使得许多衍射点有规律的系统的不出现现象。
二、填空题1.点阵是反映结构周期性的几何形式，平移群反映结构周期性的代数形式。
2.构成点阵的两个必要条件为点数无限多和各点所处的环境完全相同。
3.晶体的缺陷按几何形式分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。
三、简答题1.点阵和平移群之间的关系？答：连接任意两点阵点所得向量必属于平移群；属于平移群的任一向量的一端落在与其对应点阵中任一点阵点时，其另一端落在此点阵的另一点阵点上。
ue方程与Bragg方程区别与联系。
答：1）都是反映X射线在晶体中发生衍射在衍射方向这一要素上的客观规律，都是联系衍射方向与晶体结构参数的重要方程。
2)它们的本质上是一样的，但表达方式不同，前者是基本的关系式，后者在形式上更为简单。
3）Laue方程多用于单晶X射线衍射，Bragg方程则为多晶粉末法提供了理论基础。
3.物相鉴定的主要步骤包括？P59答：1）收集衍射数据，分析计算图谱，得到一组d（hkl）/n---I/I（max）数据；2）选取8个强度最大的衍射对应的d（hkl），利用索引查找与实验数据相近的卡片号码；3）按照卡片号码找到相应的卡片，将卡片值与实验值一一对照确定物相。
材料化学考试重点整理
材料化学考试重点整理第⼀章1、材料的基本概念材料是⼈类赖以⽣存的基础，材料的发展和进步伴随着⼈类⽂明发展和进步的全过程。
材料是国民经济建设，国防建设和⼈民⽣活不可缺少的重要组成部分，是社会现代化的物质基础与先导。
材料，尤其是新材料的研究、开发与应⽤反映着⼀个国家的科学技术与⼯业⽔平。
材料特别是新材料与社会现代化及现代⽂明的关系⼗分密切，新材料对提⾼⼈民⽣活，增加国家安全，提⾼⼯业⽣产率与经济增长提供了物质基础，因此新材料的发展⼗分重要。
材料是⼀切科学技术的物质基础，⽽各种材料的起点主要来源于材料的化学制备和化学改性。
2、什么是材料科学⼯程具有物理学、化学、冶⾦学、⾦属学、陶瓷学、计算数学等多学科交叉与结合的特点，并且具有鲜明的⼯程性。
3、什么是材料化学材料化学在研究开发新材料中的作⽤，就是⽤化学理论和⽅法来研究功能分⼦以及由功能分⼦构筑的材料的结构与功能关系，使⼈们能够设计新型材料，提供的各种化学合成反应和⽅法使⼈们可以获得具有所设计结构的材料。
采⽤新技术和新⼯艺⽅法，合成新物质和新材料，通过化学反应实现各组分在原⼦或分⼦⽔平上的相互转换过程。
涉及材料的制备、组成、结构、性质及其应⽤的⼀门科学。
材料化学既是材料科学的⼀个重要分⽀，也是材料科学的核⼼内容。
同时⼜是化学学科的⼀个组成部分，具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。
是材料学专业学⽣的⼀门重要的专业基础知识课程。
4、材料的分类（1）按照材料的使⽤性能：可分为结构材料与功能材料两类结构材料的使⽤性能主要是⼒学性能；功能材料的使⽤性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。
（2）以材料所含的化学物质的不同将材料分为四类：⾦属材料、⾮⾦属材料、⾼分⼦材料及由此三类材料相互组合⽽成的复合材料。
第⼆章1、原⼦结合---键合两种主要类型的原⼦键：⼀次键和⼆次键。
（1）⼀次键的三个主要类型：离⼦键、共价键和⾦属键。
（⼀次键都涉及电⼦的转移，或者是电⼦的共⽤。
）⼀次键通常⽐⼆次键强⼀个数量级以上。
材料化学期末复习基础重点
材料化学期末复习基础重点第八章配合物的结构和性质1配合物的组成形成体配体配位数多齿配体和单齿配体2 配合物的化学式和命名原则3 配合物的价键理论配合物的几何构型内轨配键和外轨配键内轨型配合物和外轨型配合物配位化合物的磁性磁矩与未成对电子之间的关系4 配离子稳定常数及有关计算第十章碱金属和碱土金属元素1 金属单质的性质（金属性强，非常活泼可与许多非金属单质反应。
）2 氢化物的性质受热分解与水反应产生氢气极强的还原剂3 过氧化物含有过氧基的化合物，常见的过氧化钠。
在碱性介质中是强氧化剂，常用作熔矿剂，以使既不溶于水又不溶于酸的矿石被氧化分解为可溶于水的化合物。
与水或稀酸反应与二氧化碳反应放出氧气4 氢氧化物的碱性判断和溶解性变化规律氢氧化物的酸碱性递变规律，用离子势判断。
（不适用于过渡金属）氧化物的酸碱性判断与对应的氢氧化物一致。
5 盐的性质1 晶体类型除Be盐属于共价型晶体外，其余都属于离子晶体。
2 热稳定性各种盐类的热稳定性3 溶解度碱金属、碱土金属离子对应的各种盐类溶解性。
4 镁、钙、钡盐在溶液中的鉴定晶体在水中溶解度相对大小有什么变化规律？对于极化作用很小的离子晶体：小的阳离子与大的阴离子、大的阳离子与小的阴离子组成的离子晶体，溶解度相对较大；小的阳离子和小的阴离子，大的阳离子和大的阴离子组成的离子晶体，溶解度相对较小。
对于极化作用强的离子晶体：离子极化作用越强，在水中溶解度越小。
第十一章卤素和氧族元素卤素1 卤素单质颜色、溶解性，卤素单质（除碘外）有较强的氧化性，与单质反应，与水反应2 卤化氢实验室制备、酸性、还原性3 卤化物的溶解性4 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸、盐的酸性强弱比较：氯的氧化态越高，酸性越强氯的含氧酸、盐的氧化性强弱比较：氯的氧化态越高，氧化性降低解释：氯的氧化态越高，氯原子外层的原子数多，使还原剂不易与氯原子接触，所以高价态的含氧酸氧化性越弱，稳定性越高。
热稳定性比较：氯的氧化态越高，热稳定性增强氧族元素O，S典型的非金属元素，硒和碲是准金属元素。
材料化学期末复习资料
点缺陷在热力学上是稳定的。 离开平衡位置的原子有三个去处 迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置上，使晶体内部留下空位，称为肖特基（Schottky）缺陷或 肖特基空位； 挤入点阵的间隙位置，在晶体中同时形成数目相等的空位和间隙原子，则称为弗兰克尔（Frenkel） 缺陷； 跑到其他空位中，使空位消失或使空位移位。
电化学腐蚀 金属表面在介质如潮湿空气、电解质溶液等中，因形成微电池而发生电化学作用而引起的腐蚀称 作电化学腐蚀。 电化学腐蚀的特点是形成腐蚀电池。
形成腐蚀电池具备的条件 首先，有电位差存在。即不同金属或同种金属的不同区域之间存在着电位差。电位差越大，锈蚀越 烈。 二，有电解质溶液，即两极材料共处于相连通的电解质溶液中。 三，具有不同电位的两部分金属之间必须有导线连接或直接接触。
材料性能
材料的耐氧化性、耐有机溶剂性和耐老化性 化学腐蚀 材料表面与非电解质（干燥气、高温气体、非电解质溶液）直接发生化学作用而引起的破坏称为化学腐 蚀。 在化学腐蚀过程中，电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行的，因而没有电流产生。 化学腐蚀原理比较简单，属于一般的氧化还原反应 可以利用致密氧化膜的保护特性，以改善材料的耐氧化腐蚀性能。
范德华力 分子与分子间的作用力 普遍存在固体、液体、和气体分子间 特点：没有方向性、饱和性 范德华力对材料性能的影响 范德华力对物质的沸点、熔点、气化热、熔化热、溶解度、表面张力、粘度等物理化学性质有决定性 的影响。 对聚合物材料，由于分子链很长，所以即使范德华键很弱，但分子链间范德华力总和还是很大的，聚 合物材料的性质在很大程度上受范德华力的影响。
高分子的溶解 先溶胀，后溶解
耐老化性 老化：高分子材料在加工、储存和使用过程中，由于受热、光照、氧、高能辐射、化学介质、微生物、 潮湿等环境因素影响，逐步发生物理化学性质变化，使性能下降，以致最后丧失使用价值的过程。 老化的基本类型 1. 化学老化 一种不可逆的化学反应，是高分子材料分子结构变化的结果，如塑料的脆化、橡胶的龟裂。 特点：不可逆、不能恢复 主要有：降解、交联 2. 物理老化 玻璃态高分子材料通过小区域链段的布朗运动使其凝聚态结构从非平衡态向平衡态过渡。从而使得材 料的物理、力学性能发生变化的现象。具有可逆性； 密度增加，模量和拉伸强度增加，断裂伸长和冲击强度下降，由塑性转变成脆性。
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第二章晶体学终极重点：1、晶体特征，晶体与非晶体区别 2、晶向与晶面指数确定步骤1.晶体的性能特征：均一性，各向异性，自限性，对称性，最小内能性；2.对称操作与对称要素：对称轴，对称面，对称中心，倒转轴；3.晶向指数与晶面指数：确定步骤；4.球体的堆积：六方，面心立方，体心立方5.鲍林规则；6.各种典型晶体构型；7.硅酸盐晶体结构与实例：岛状，链状，层状，架状；8.同质多晶现象：可逆转变，不可逆转变，重建型转变，位移型转变。
1.晶体的性能特征：均一性，各向异性，自限性，对称性，最小内能性(1)晶体的基本特征晶体的性能特征结晶均一性：在晶体内部任意部位上具有相同的性质；各向异性：在晶体不同方向上表现出的性质差异；自限性：能够自发形成封闭的凸几何多面体外形的特性；对称性：晶体中的相同部分（晶面，晶棱，等等）以及晶体的性质能够在不同方向或位置上有规律地重复；最小内能性：在相同的热力学条件下，晶体与同组成的气体、液体及非晶态固体相比具有最小内能，即最为稳定。
(2)对称操作与对称要素：对称操作：使晶体的点阵结构和性质经过一定程序后能够完全复原的几何操作；对称要素：实施对称操作所依赖的几何要素（点，线，面等）；1.旋转操作与对称轴：一个晶体如能沿着某一轴线旋转360 / n（n = 1, 2, 3, 4, 6）后使晶体位置完全回复原状，则该晶体具有n 重对称轴；2.反映操作和对称面：一个晶体中如果存在某一个平面，使平面两边进行反映操作，而令晶体复原，则这个平面称为对称面；3.反演操作和对称中心：一个晶体中央在某一个几何点，使晶体外形所有晶面上各点通过该几何点延伸到相反方向相等距离时，能够使晶体复原的操作。
该几何点称为对称中心。
4.旋转反演操作和对称反轴：旋转之后进行反演使晶体复原的操作；只有4¯是新的独立对称要素。
(3)晶向指数与晶面指数：确定步骤晶向指数：以晶胞的某一阵点O为原点，过原点O的晶轴为坐标轴x，y，z，以晶胞点阵矢量的长度作为坐标轴的长度单位；过原点O作一直线OP，使其平行于待定晶向；在直线OP上选取距原点O最近的一个阵点P，确定P点的3个坐标值；将这3个坐标值化为最小整数u，v，w，加以方括号，[ u v w ]即为待定晶向的晶向指数。
晶面指数：在点阵中设定参考坐标系，设置方法与确定晶向指数时相同；求得待定晶面在三个晶轴上的截距，若该晶面与某轴平行，则在此轴上截距为无穷大；若该晶面与某轴负方向相截，则在此轴上截距为一负值；取各截距的倒数；将三倒数化为互质的整数比，并加上圆括号，即表示该晶面的指数，记为 (h k l )。
(4)球体的堆积：等径球体的紧密堆积，等径球体的非紧密堆积（体心立方）包括：六方紧密堆积和面心立方紧密堆积，该两种方式是同种原子（等径球体）能够达到的最紧密堆积方式，堆积系数（原子所占空间分数）达0.74，其余0.26为空隙所占有。
六方紧密堆积（hcp）：在同一层密排面上，每个原子周围均有6个最邻近原子（出现两种类型的凹坑）；第二层密排面排列于第一层上，必然置于同一类型的凹坑中；第三层排列于第一层的正上方；第四层排列于第二层的正上方，依次类推，形成 ABABAB 构型。
面心立方紧密堆积（fcc）：在同一层密排面上，每个原子周围均有6个最邻近原子（出现两种类型的凹坑）；第二层密排面排列于第一层上，必然置于同一类型的凹坑中；第三层排列于第二层未占据的凹坑位置；第四层排列于第一层的正上方，依次类推，形成 ABCABC 构型。
体心立方堆积（bcc）非紧密堆积方式：堆积系数0.68，配位数8；单层排列面作近似紧密排列，每个原子与四个最邻近原子接触；在第一层的凹坑处堆积第二层同形排列面；第三层排列面位于第一层的正上方，依次循环。
空隙规则：如果构成某晶胞需要n个原子作紧密堆积，则该晶胞必具有 2n个四面体空隙和n个八面体空隙。
补充：晶体的宏观对称性：是指晶体中的相同部分（晶面，晶棱等）以及晶体的性质在不同方向或位置上有规律地重复出现。
晶体的微观对称性：螺旋轴：对称轴上加上平移操作，是一种复合的对称要素，螺旋轴的周次n只能等于1、2、3、4、6，所包含的平移变换其平移距离应等于沿螺旋轴方向结点间距的s/n，s为小于n的自然数；滑移面：对称面上加上平移操作，对于此平面的反映和沿此直线方向平移的联合，其平移的距离等于该方向行列结点间距的一半。
(5)鲍林规则1.鲍林第一规则几何规则：围绕每一个正离子，负离子的排列占据一个多面体的各个顶角位置。
正负离子的间距决定了离子半径的总和，负离子配位数决定于正负离子半径的比率。
2.鲍林第二规则静电价规则：处于最稳定状态的离子晶体，其晶体结构中的每一个负离子所具有的电荷，恰恰被所有最邻近（相互接触）的正离子联系于该负离子的静电价键所抵消。
3.鲍林第三规则共棱共面规则：共棱数越大，尤其是共面数越大，则离子排列趋于越不稳定。
4.鲍林第四规则：高电价和低配位数的正离子具有尽可能相互远离的趋势。
5.鲍林第五规则节约规则：所有相同的离子，在可能范围内，它们和周围的配位关系往往是相同的。
(6)各种典型的晶体结构：金刚石立方面心结构：碳原子位于立方面心的所有结点位置和交替分布在立方体内的四个小立方体的中心，每个碳原子周围有四个碳原子，碳原子之间形成共价键。
石墨结构：六方晶系：碳原子呈层状排列，每层中碳原子按六方环状排列，每个碳原子与三个相邻碳原子距离相等（0.142 nm），层间距为0.335 nm。
特点：层内为共价键而层间为分子键。
NaCl型结构立方面心结构：阴离子按立方最紧密方式堆积，阳离子填充于全部八面体空隙，阴、阳离子的配位数均为6。
CsCl型结构简单立方结构：阴离子位于简单立方格子的顶点位置，阳离子位于立方体的中心。
阴、阳离子的配位数都是8。
β - ZnS（闪锌矿）型结构立方面心结构：阴离子占据面心立方的结点位置，阳离子交错分布于立方体内小立方体的中心。
阴、阳离子的配位数都是4。
α - ZnS（纤锌矿）型结构六方晶系：阴离子按六方紧密堆积方式排列，阳离子占据二分之一的四面体空隙。
阴、阳离子的配位数都是4。
CaF2（萤石）型结构立方面心结构：阳离子位于面心立方的结点位置，阴离子位于立方体内小立方体的中心。
即阳离子按立方紧密堆积方式排列，阴离子填充全部的四面体空隙。
阳离子的配位数是8而阴离子的配位数是4。
(7)岛状结构：硅酸盐晶体中的硅氧四面体以孤立状态存在，硅氧四面体之间没有共用的氧。
硅氧四面体中的氧除与硅相连外，剩下的一价将与其它金属阳离子相连。
实例：镁橄榄石（Mg2SiO4），氧离子近似于六方紧密堆积，硅离子填充1/8 四面体空隙，镁离子填充 1/2 八面体空隙。
链状结构：硅氧四面体通过共用氧离子相连，在一维方向延伸，形成链状。
此类结构可以分为单链和双链类型。
链间通过其它阳离子按照一定的配位关系连接起来。
实例：透辉石层状结构：硅氧四面体通过三个共用氧相连，在二维平面内延伸成一个硅氧四面体层；在硅氧层中，处于同一平面的三个氧离子被硅离子共用，称为桥氧，电荷达到平衡。
顶角上一个氧离子，电荷未达平衡，称为自由氧，与硅氧层外的其它阳离子相连；自由氧一般与 Al3+，Mg2+，Fe3+，Fe2+等阳离子相连，构成 Al –O、Mg – O 等八面体。
架状结构：硅氧四面体的四个顶角都与相邻的硅氧四面体共顶，构成三维“骨架”。
实例： - 方石英，立方晶系，Si4+占据全部面心立方结点位置和一半（四个）的小立方体中心，每个Si4+与四个O2-相连。
（8）同质多晶现象：物质以多种晶型存在，并且不同晶型之间在适宜条件下能够进行相互转变。
即，同种化学成分在不同的热力学条件下结晶成不同晶体结构的现象。
晶型的稳定性：一种同质多晶的变体中，自由焓最低者为稳定晶型：G=U+ PV−TS，其中，内能U取决于晶体结构的晶格能，P为平衡蒸气压，V为体积，T为绝对温度，S为一定晶型的熵重建型转变：当一组同质变体晶型晶型转变时，通过破坏原子间键合，改变次级配位，使晶体结构完全改变原样的转变形式——化学键破坏重组需要较大能量，转变缓慢；位移型转变：当一组同质变体晶型晶型转变时，总体结构不发生根本改变，次级配位的改变不破坏键合情况，仅使结构发生畸变——转变迅速。
第三章晶体缺陷终极重点：1、缺陷方程式 2、刃型位错与螺型位错（1）缺陷类型及表示方法，有效电荷，缺陷方程式的书写；（2）点缺陷：Frenkel缺陷，Schottky缺陷，点缺陷的生成热力学；色心：色心的形成，分类；（3）线缺陷：刃位错，螺位错，柏氏矢量的确定，及其与位错类型的关系；（4）面缺陷：小倾角晶界，大倾角晶界，晶面间距，孪晶，晶界特性，堆积层错的类型，（5）亚晶粒界和反相畴界；（6）非化学计量化合物。
(1)缺陷类型及表示方法，有效电荷，缺陷方程式的书写1.点缺陷：缺陷尺寸处在一两个原子大小的量级；线缺陷：在晶体结构中的一维缺陷，通常指位错；面缺陷：通常指晶界、表面等等；体缺陷：指三维方向上尺度都比较大的缺陷。
热缺陷：由于原子的热振动而产生的缺陷；特点：缺陷浓度随温度升高呈指数增加。
Frenkel缺陷：由于热振动，部分能量较大的原子离开正常结点位置，进入间隙，变成填隙原子；Schottky缺陷：由于热振动，原子迁移到表面，在正常结点位置留下空位。
杂质缺陷：由外来原子进入晶体而形成，杂质浓度与温度无关。
2.缺陷表示方法克罗格-明克符号：在晶体中加入或去掉一个原子时，视为加入或去掉一个中性原子；在晶体中加入或去掉一个离子时，视为加入或去掉一个电子。
空位： VM —— M原子空位，VX—— X原子空位；填隙子： Mi ，Xi分别表示M及X处在间隙的位置；错位： MX表示M原子被错放到X位置，反之亦然；3.有效电荷：缺陷及其周围的总电荷减去理想晶体中同一区域的电荷之差。
对于自由电子和空穴：有效电荷等于实际电荷；对于化合物晶体：缺陷的有效电荷一般不等于实际电荷，例如，将CaCl掺杂到2NaCl中，缺陷反应表示为：(2)点缺陷：Frenkel缺陷，Schottky缺陷，点缺陷的生成热力学；色心：色心的形成，分类1.Schottky缺陷：正负离子空位成对出现；为补偿空位，对应 Schottky 缺陷，在晶体表面有两个额外的原子。
Frenkel缺陷：空位与填隙子有相反的电荷并可以彼此吸引成对；整体上呈电中性，存在偶极矩；缺陷对可以相互吸引形成较大的聚集体或缺陷簇，在相变中起到晶核的作用。
2.以NaCl晶体为例，Schottky缺陷平衡：反应平衡常数：对于Schottky缺陷，有：简化可得：为每一类空位的总数，有：令N为每一类格位的总数，NV对于小的浓度缺陷，有：平衡常数可以表示为温度的指数函数：通常也表示为：其中，n/N为缺陷浓度，E为缺陷生成能，k= 1.38×10-23J•K-1。