高中化学竞赛晶体专题培训课件
高一化学竞赛竞培训讲义:晶体结构与性质

泰兴中学化学竞赛培训讲义三2016/1/19晶体结构一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体的概念⑴晶体:内部粒子(原子、离子或分子)在空间按一定规律呈周期性有序排列构成的固体物质,如食盐、干冰、金刚石等⑵非晶体:内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。
如橡胶、玻璃、松香等2、晶体的特性⑴具有规则的几何外形――晶体的自范性在适宜的条件下,晶体能自发的呈现的性质,称为晶体的自范性。
非晶体就没有这个特性。
晶体与非晶体的本质差异a、晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象.b、自范性需要一定的条件,其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。
⑵晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质即⑶晶体具有特定的注:晶体和非晶体的本质区别:构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列【思考】:请列举得到晶体有哪些途径?3、晶体形成的一段途径:(1)熔融态物质凝固;(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华);(3)溶质从溶液中析出。
观察教材P61页图3-2:1、从熔融态结晶出来的硫晶体;2、凝华得到的碘晶体;3、从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。
【说明】许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我们可以借助于显微镜观察,这也证明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了!1- -- -2 观察教材P61页图3-3【思考】:观察教材P62页图3-4晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的示意图。
小组讨论,通过比较,可以得出什么样结论。
【总结】晶体的三大特点:(1)有固定的几何外形; (2)有固定的熔沸点;(3)有各向异性(强度、导热性、光学性质等)例如:蓝晶石(Al 2O 3·SiO 2)在不同方向上的硬度不同;石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1∕104。
【小结】可以根据晶体特点区别某一固体属于晶体还是非晶体。
然而,得出区别晶体与非晶体最可靠的方法是利用x-射线衍射实验。
二、晶胞 1、晶胞及特征⑴晶胞: 叫晶胞,晶胞在三维空间有规则地重复排列组成了晶体。
高中化学选修三-晶体课件ppt课件

原子结构与性质
原子结构
原子结构与元素的性质 共价键
分子结构与性质 分子的立体结构
晶体结构与性质
分子的性质 晶体的常识 分子晶体与原子晶体 金属晶体 离子晶体
1、化学键及其分类
相邻原子或离子之间强烈的相互作用
金属键 按成键方式分为: 共价键
金属晶体 分子晶体
离子键
离子晶体
四、配合物理论简介
SiC、BN、SiO2、Al2O3等
3、结构特征
晶体中只存在共价键,无单个分子存在; 晶体为空间网状结构。
二氧 化硅
金刚石
4、原子晶体的物理性质
熔沸点高 硬度大 一般不导电 难溶于溶剂
在SiO2晶体中,每个Si原子和( 4 )个O原 子形成( 4 )个共价键即每个Si原子周围 结合( 4 )个O原子;同时,每个O 原子和 ( 2 )个Si原子相结合。在SiO2晶体中,最 小的环是( 12 )元环。( 没有 )单个的 SiO2分子存在。
练习 1、下列物质属于分子晶体的化合物是( C )
A、石英 B、硫磺 C、干冰 D、食盐
2、干冰气化时,下列所述内容发生变化的是
A、分子内共价键 C、分子键距离
B、分子间作用力 BC
D、分子间的氢键
3、冰醋酸固体中不存在的作用力是( A )
A、离子键
B、极性键
C、非极性键
D、范德华力
4、水分子间存在着氢键的作用,使 水分子彼此结合而成(H2O)n。在 冰中每个水分子被4个水分子包围形 成变形的正四面体,通过“氢键”相 互连接成庞大的分子晶体,其结构如 图:试分析:
B.熔点10.31 ℃,液态不导电、水溶液能导电
C.易溶于CS2、熔点112.8 ℃,沸点444.6℃ D.熔点97.81℃,质软、导电、密度0.97g/cm3
高中化学奥赛 晶体结构 专题讲义

高中化学奥赛 晶体结构 专题讲义8. 晶胞的划分将空间点阵划分为晶格,用晶格切割实际晶体,得到一个个并置堆砌的平行六面体,这些平行六面体不再是抽象的几何体,而是包括了晶体的具体组成物质,称为晶胞。
晶胞是晶体结构中的基本重复单位。
素晶胞 复晶胞。
♦ 晶胞不等同于结构基元,它不一定是最小的重复单位,只有素晶胞才是最小的重复单位。
♦ 晶胞一定是平行六面体,不能为六方柱或其它形状,否则不满足并置堆砌的要求。
9. 晶胞的基本要素 晶胞有两个基本要素:①晶胞参数:晶胞的大小和形状。
晶胞参数和点阵参数一致,由a,b,c,α,β,γ规定,即边长和各边间夹角。
②坐标参数:晶胞内部各个原子的坐标位置。
原点指向原子的向量r =xa +yb +zc ,原子坐标参数(x, y, z )。
【例】CsCl 晶胞。
八个顶点上只贡献一个原子,内部一个原子,因此晶胞中含有两个原子。
中心Cs +的坐标参数为:(1/2, 1/2, 1/2)。
如果坐标参数的差别是加1或减1,则这些参数指的是同一种原子,所以对顶点上的Cl-只需用0,0,0表示,不必写出(0,1,0);(0,0,1)。
2. 晶体的宏观对称性① 宏观对称元素 8个是独立的,分别为:1, 2, 3, 4, 6;m ;i (=1);4 ③ 晶系 晶体32个点群分为七类,7个晶系,每个晶系包含若干个点群。
⑴ 立方晶系 晶胞形状:立方体晶胞参数:a =b =c , α=β=γ=90︒特征对称元素:立方体对角线方向上的4个3。
⑵ 六方晶系 晶胞形状:六方晶胞参数:a =b ≠c , α=β=90︒, γ=120︒特征对称元素:上图红色虚线所示方向上的1个6或1个6 ⑶ 四方晶系晶胞参数:a =b ≠c , α=β=γ=90︒ 晶胞形状:四方特征对称元素:上图红色虚线所示方向上的1个4位序的方向:c (4次轴), a (与4次轴垂直), a+b (与4次轴垂直并与第二位方向成45︒)。
高中化学竞赛经典讲义

第五章晶体结构§5-1晶体的点阵理论1. 晶体的结构特征人们对晶体的印象往往和晶莹剔透联系在一起。
公元一世纪的古罗马作家普林尼在《博物志》中,将石英定义为“冰的化石”,并用希腊语中“冰”这个词来称呼晶体。
我国至迟在公元十世纪,就发现了天然的透明晶体经日光照射以后也会出现五色光,因而把这种天然透明晶体叫做"五光石"。
其实,并非所有的晶体都是晶莹剔透的,例如,石墨就是一种不透明的晶体。
日常生活中接触到的食盐、糖、洗涤用碱、金属、岩石、砂子、水泥等都主要由晶体组成,这些物质中的的晶粒大小不一,如,食盐中的晶粒大小以毫米计,金属中的晶粒大小以微米计。
晶体有着广泛的应用。
从日常电器到科学仪器,很多部件都是由各种天然或人工晶体而成,如,石英钟、晶体管,电视机屏幕上的荧光粉,激光器中的宝石,计算机中的磁芯等等。
晶体具有按一定几何规律排列的内部结构,即,晶体由原子(离子、原子团或离子团)近似无限地、在三维空间周期性地呈重复排列而成。
这种结构上的长程有序,是晶体与气体、液体以及非晶态固体的本质区别。
晶体的内部结构称为晶体结构。
晶体的周期性结构,使得晶体具有一些共同的性质:(1) 均匀性晶体中原子周期排布的周期很小,宏观观察分辨不出微观的不连续性,因而,晶体内部各部分的宏观性质(如化学组成、密度)是相同的。
(2) 各向异性在晶体的周期性结构中,不同方向上原子的排列情况不同,使得不同方向上的物理性质呈现差异。
如,电导率、热膨胀系数、折光率、机械强度等。
(3) 自发形成多面体外形无论是天然矿物晶体还是人工合成晶体,在一定的生长条件下,可以形成多面体外形,这是晶体结构的宏观表现之一。
晶体也可以不具有多面体外形,大多数天然和合成固体是多晶体,它们是由许多取向混乱、尺寸不一、形状不规则的小晶体或晶粒的集合。
(4) 具有确定的熔点各个周期内部的原子的排列方式和结合力相同,到达熔点时,各个周期都处于吸热溶化过程,从而使得温度不变。
高中化学竞赛晶体结构课件

• 晶格能越大: 晶格能 q1 q2
r
– 形成的离子晶体越稳定;(离子键越强)
– 熔点越高;
– 硬度越大。
5
离子晶体总结
• 熔点较高 • 沸点较高 • 易脆性 • 溶解性 Some are soluble, some not.
离子晶体的性质还跟离子键的极化有关,极 化越强,离子键越弱,熔沸点越低,溶解性越小。
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按照液晶的形成条件分类
热致液晶
熔致液晶
采用降温的方法,既将 熔融的液体降温, 当降温到一定程度 后分子的取向有序 化,从而获得液晶 态.
有机分子溶解在溶剂
中,使溶液中溶质 的浓度增加,溶剂 的浓度减小,有机 分子的排列有序而 获得液晶.
19
液晶的三种结构类型(近晶型)
• 近晶型: 由棒状或片状分子组
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层状结构晶体-石墨 石墨晶体结构
17
液晶
液晶的发现
• 1888年,奥地利植物学家莱尼茨尔在做加
热胆甾醇苯甲酸脂结晶的实验时发现:在 145.5摄氏度时,结晶凝结成浑浊粘稠的液体, 加热到178.5摄氏度时,形成了透明的液体. • 德国物理学家莱曼用偏光显微镜观察时, 发现这种材料有双折射现象,他阐明了这一 现象并提出了“液晶”这一学术用语.
• 某些非金属化合物:
– 碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体
• 某些氧化物:
– 二氧化硅( SiO2)晶体、Al2O3
9
3、分子晶体
• 概念
– 分子间以分子间作用力(范德华力,氢 键)相结合的晶体叫分子晶体。
– 构成分子晶体的粒子是分子,粒子间的 相互作用是分子间作用力。
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分子晶体特点
(1)较低的熔点和沸点 (2)较小的硬度 (3)一般都是绝缘体,熔融状态
高中化学-3-1晶体结构和性质(晶体常识)优秀课件

8×1/8+6×1/2+4=8
举一反三·分析 NaCl晶胞中氯离子和钠离子的个数
Cl- 顶点: ( 1/8 ) 8 = 1,
面心 : ( 1/2 ) 6 = 3 , 共4个
Na+ 棱上 : ( 1/4 ) 12 = 3 ,
体心 : 1 共4个
NaCl晶胞 ----Na+ ---- Cl-
2、推算晶体的化学式
思考与交流
1、某同学在网站上找到一张
玻璃的结构示意图,如右图,
这张图说明玻璃是不是晶体?
为什么?
玻璃的结构示意图
不是,质点不是有序排列
2、根据晶体的物理性质的各向异性的特点, 人们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列 举一些可能有效的方法鉴别假宝石吗?
(四)鉴别晶体和非晶体
〔1〕性质差异 ------外形、硬度、熔点、折光率等
顶点:1/8
位于顶点上的粒子为8个小立方体所共有,每个 立方体拥有其1/8
棱心:1/4
位于棱心上的离子为4个小立方体所 共有,每个立方体拥有其1/4
面心: 1/2
位于面心上的离子为2个小立方体所 共有,每个立方体拥有其1/2
体心:1
位于体心上的离子为1个小立方体所 有,每个立方体拥有1个离子
立方晶胞对粒子〔质点〕的占有率:
----求晶体中微粒个数最简整数比
例题1 下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重 复单元(晶胞)的排列方式,其对应的化学式正确的
是(图中:O-X,●-Y,○-Z)( )C
XY
X3Y
XY3Z
例题 2 2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金 属化合物超导温度的最高记录。如下图的是该化合物 的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的 上下底面还各有1个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。 那么该化合物的化学式可表示为( )
高中化学竞赛辅导全套课件(绝对精品)(共255张PPT)
9、要学生做的事,教职员躬亲共做;要学生学的知识,教职员躬亲共学;要学生守的规则,教职员躬亲共守。2021/8/302021/8/30Monday, August 30, 2021 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/302021/8/302021/8/308/30/2021 5:58:37 AM 11、只有让学生不把全部时间都用在学习上,而留下许多自由支配的时间,他才能顺利地学习……(这)是教育过程的逻辑。2021/8/302021/8/302021/8/30Aug-2130-Aug-21 12、要记住,你不仅是教课的教师,也是学生的教育者,生活的导师和道德的引路人。2021/8/302021/8/302021/8/30Monday, August 30, 2021
与金属反应
2Fe + 3(SCN) 2= 2Fe(SCN) 3 2Fe + 3Cl2=2FeCl3 与H2反应,但酸性很弱 H2+(CN)2 = 2HCN H2+ Cl2=2HCl
晶体1,高中化学竞赛辅导专题讲座
高中化学竞赛辅导专题讲座——三维化学----第六节简单分子的空间结构在前面几节,我们学习了几种常见的空间模型,本节将着重探讨简单分子的空间构型。
这里会涉及不少杂化理论、价层电子互斥理论、离域π键和等电子体原理,本节不着重探讨,请大家参考有关竞赛和大学参考书,或是《高中化学竞赛辅导习题集——三维化学》选编的某些内容。
下表是通过杂化理论和价层电子互斥理论确定的常见分子的空间构型,供大家参考。
【讨论】给出一个分子或离子,我们一般先找出中心原子,确定它的成键电子对数和孤电子对数,判断杂化类型和电子对构型,再判断分子或离子的构型。
由于等电子体具有类似的空间结构,我们也可以据此判断复杂的分子或离子的空间构型。
我们结合以下例题具体讨论。
【例题1】磷的氯化物有PCl3和PCl5,氮的氯化物只有NCl3,为什么没有NCl5?白磷在过量氯气(其分子有三种不同的相对分子质量)中燃烧时,其产物共有几种不同分子。
①【分析】PCl5中心原子P有3d轨道,能与3s、3p轨道一起参与杂化,杂化类型为sp3d,构型为三角双锥。
第二问是通过同位素来考察三角双锥的空间构型:“三角”是一个正三角形的三个顶点,等价的三个点;“双锥”是对称的两个锥顶。
P35Cl5的37Cl的一取代物可在角上和锥顶上2种情况;37Cl的二取代物可在两个角上、两个锥顶上和一个角一个锥顶上3种情况;利用对称性,三取代物、四取代物与二取代物、一取代物是相同的。
共计有(1+2+3)³2=12种。
【解答】N原子最外层无d轨道,不能发生sp3d杂化,故无NCl5。
12种。
【练习1】PCl5是一种白色固体,加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气,测得180℃下的蒸气密度(折合成标准状况)为9.3g/L,极性为零,P-Cl键长为204pm和211pm两种。
继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。
PCl5在加压下于148℃液化,形成一种能导电的熔体,测得P-Cl的键长为198pm和206pm 两种。
高中化学竞赛专题讲座立体化学
高中化学竞赛专题讲座立体化学高中化学奥赛专题讲座――立体化学近年来,无论是高考,还是全国竞赛,涉及空间结构的试题日趋增多,成为目前的热点之一。
本讲座将从最简单的几种空间正多面体开始,与大家一同探讨中学化学竞赛中与空间结构有关的内容。
第一讲中学化学中几种常见的晶体及应用一.晶体的概念及宏观性质: 1.晶体是指具有规则外形的固体。
其结构特征是内部的原子或分子在三维空间的排布具有特定的周期性,即隔一定距离重复出现。
2.通性:(1)均匀性;(2)各向异性:晶体在不同方向上显示不同的性质;(3)具有固定的熔点;(4)对称性:这在很大程度上决定了晶体的性质。
3.分类:除四种基本类型外,还有一种是过渡型晶体(混合型晶体)。
如石墨晶体。
二.晶胞的概念及常见类型:1.概念:在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。
晶胞在三维空间无限重复就产生了宏观的晶体。
2.基本要点:①晶胞必须是平行六面体;②同一晶体中所划分出来的同类晶胞的大小和形状完全相同;③晶胞是晶体结构中的基本的重复单位,但不一定是最小的重复单位。
若一个晶胞只有一个最小重复单位,则称素晶胞,否则称复晶胞。
例:金属钠简单立方晶胞面心立方晶胞体心立方晶胞3.几种常见的晶胞:中学中常见的晶胞为立方晶胞。
立方晶胞中粒子数的计算方法如下:(1)顶点粒子有1/8属于晶胞;(2)棱边粒子有1/4属于晶胞;(3)面心粒子有1/2属于晶胞;(4)体心粒子按1全部计入晶胞。
[实例分析]①氯化钠、氯化铯晶胞(配位数分别为6和8)NaCl、CsCl晶体密度的计算是常遇到的问题。
其关系式如下:ρ=m/v=(n×M)/V对于NaCl晶体,设晶胞的边长为a,有ρ=(4×MNaCl)/(a3×NA)对于CsCl晶体,设晶胞的边长为a,有ρ=(1×MCsCl)/(a3×NA)[练习]如图所示,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置,请将其中代表Na+的圆圈涂黑(不考虑体积大小),以完成NaCl的晶体结构示意图。
高中化学竞赛结晶化学课件新人教版选修3
A
面心立方最密堆积(A1)分解图
A1 型最密堆积图片
将密堆积层的相对位置按照ABCABC……方式作 最密堆积,重复的周期为3层。这种堆积可划出面 心立方晶胞。
A3型最密堆积图片
将密堆积层的相对位置按照ABABAB…方式作 最密堆积,这时重复的周期为两层。
A1、A3型堆积小结
同一层中球间有三角形空隙,平均每个球摊列2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
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。
常见的密堆积类型
常见密堆积型式
面心立方最密堆积(A1)
六方最密堆积(A3)
最密
体心立方密堆积(A2) 非最密
晶体结构内容的相互关系
晶体
晶体结构 基本概念
面心立方最密堆积
六方最密堆积
最密堆积
堆积类型
体心立方密堆积
非最密堆积
密堆积原简理单立是方一堆积个把中学
三层球堆积情况分析 第二层堆积时形成了两种空隙:四面体空隙和 八面体空隙。那么,在堆积第三层时就会产生 两种方式:
1.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,但与第二层错 开,形成ABAB…堆积。这种堆积方式可以从中 划出一个六方单位来,所以称为六方最密堆积 (A3)。
球体积
空间利用率=
100%
晶胞体积
A3型最密堆积的空间利用率计算
解:
在A3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a=2r,则平行四边形的面积:
S a a sin 60 3 a2 2
平行六面体的高:
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无隙并置
六方晶胞不是六方柱
六方柱的1/3不能同时
为三个晶胞(它们不 具 有平移关系)
划分晶胞的原则
■晶胞一定是一个平行六面体,其三边长 度
a,b,c不一定相等,也不一定垂直 ■尽可能小 ■尽可能反映晶体内结构的对称性 ■尽可能规则
素晶胞与复晶胞(带心晶胞)
■素晶胞:晶体在微观空间中进行周期 性平 移的最小集合,称为一个结构基 元。
■一、无限“分子” Vs 有限分子的无限聚 集体
■二、无限体系的空间排布 ■三、无限体系的周期性——从晶胞到点阵
■四、跟晶体有关的常见计算
一、无限“分子 ”
有限分子的V无s 限聚集体
■无限“分子”的“分子结构” ■有序的无限“分子”——晶体 ■有限分子的无限有序聚集体—— 分子晶体 ■键型过渡与晶型过渡 ■有序和无序结构的性质差异
■ X射线衍 射
二、无限体系的空间排布
■ 晶体结构的基本单元——晶胞 ■ 作用形式与空间排布——堆积 ■ 最简单的堆积形式——等径圆球密堆积(金属
单质 ) ■ 球堆积与晶体中的空隙 ■ 半径制约下的球堆积(填隙模型)——离子晶
体 ■ 共价键取向的球堆积——原子晶体
晶体结构的基本单元——晶胞
■ 晶胞都是从晶体结构中截取下来的大小、 形状完全相同的平行六面体。将1个个晶 胞 上、下、前、后、左、右并置起来,就 构 成整个晶体。
每1个球周围相邻的球有12
个
B A B
A
3
A1型密堆积
A1型密堆积
C B A
面心立方密堆积
每1个球周围相邻的球有12
个
B A C
A
1
Li Na K Ba Fe等金属晶体采用A2型密堆 积
立方体8个顶点上的球互不相切,但均与体心位置上的球相切。
A2型密堆积
体心立方密堆积
归
纳
总 结
常见金属晶体的三种结构型 面心立方密堆积 体心式立:方密堆积 六方密堆积
——离子晶体
离子晶 体构成微粒
阴、阳离子
微粒作用力
离子键(无方向性)
堆积方式
非等径球体的密堆积
大球先按一定方式做等径圆球的密堆积; 小球再填充在大球所形成的空隙中。
NaCl型离子晶体的结构型式
负离子堆积方式:立方面心堆积
负离子(如绿球)呈立方面心堆积,相当于金属单质的A1型。
正负离子配位数之比CN+/CN- =6:6 CN+=6 CN-=6
74%
12
面 心立
方 紧密
球堆积与晶体中的空隙
八面体空隙
四面体空隙 面
心立方最密堆积
堆积球数四面体空隙数八面体空隙 数=121
六方最密堆积 八面体空隙 四面体空隙
练习
■ 2006)磷化硼晶体中磷原子作立方最密堆 积,硼原子填入四面体空隙中。画出磷化 硼 的正当晶胞示意图。
半径制约下的球堆积(填隙模 型)
■复晶胞(带心晶胞):体心晶胞、面 心 晶胞和底心晶胞。
晶胞
石 墨 的 二 维 晶 胞 举 例 尽可规则
尽可能小
原子排列不完全 相同,不是晶胞
练习:画晶胞(方法)
晶胞参数
晶胞参数: a、b、c α、β、γ
作用形式与空间排布——堆积
■ 无明确取向的作用 金属键(无方向、无次序)—金属晶体—球堆积(密堆积) 分子间作用力(弱极性)—分子晶体形状取向 ■ 有一定取向的作用 离子键(无方向、有次序)—离子晶体—球堆积(半径制约下
■ “分子”内的作用: 共价键、离域共价键(金属键)、离子键原 子晶体、
金属晶体、离子晶体
有限分子的无限有序聚集体——分子晶 体
■形状影响(I2)
有限分子的无限有序聚集体——分子晶 体
■形状影响(I2)
■作用影响(水)
有限分子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ无限有序聚集体——分子晶 体
■形状影响(I2)
■作用影响(水) ■兼而有之(CO2)
的密堆积倾向) 分子间作用力(强极性)—分子晶体—有一定作用取向 ■ 有明确取向的作用 共价键—原子晶体—球堆积(键取向) 氢键—分子晶体—作用取向
最简单的堆积形式 ——等径圆球密堆积(金属单
质)
■最密堆积 ■密堆积
A3型密堆积
A1型密堆积
晶胞
A3型密堆积
六方密堆积
A3密堆积的俯视图 六方晶胞俯视图
A1
A2
A3
结 构 类 型
配
位 数
12
8
12
结论:金属晶体以堆积密度大、配位数高为特征。
堆积模型 采纳这种堆积 空间利用率 的 典型代表
简单立方
Po
52%
配位数 6
晶胞
钾型(bcp) K、Na、Fe
68%
8
体 心立
方
镁型(hcp) Mg、Zn、Ti
74%
12
六方紧密
铜型(ccp) Cu, Ag, Au
正离子所占空隙种类: 正八面体
正八面体空隙 (CN+=6)
NaCl型离子晶体的结构型式
CsCl型晶体结构的离子堆积描 述
结构型式
CsCl型
离 化学组成比 n+/n子 堆 负离子堆积方式
1:1 简单立方堆积
积 描
正负离子配位数比CN+/CN-
8:8
述 正离子所占空隙种类
立方体
正离子所占空隙分数
1
有限分子的无限有序聚集体——分子晶 体
■形状影响(I2) ■作用影响(水) ■兼而有之(CO2)
■分子间的作用: 气态——液态——固态 分子间作用力——“准化学键”
键型过渡与晶型过渡
■ CO2、H2O、SiO2、Na2O
有序和无序结构的性质差异
■宏观形态 ■结构强度(保温强化) ■性质的方向性(各向异性) ■熔点 ■ X射线衍射
无限分子的分子结构
■无限“分子”有多种类型: 一维、二 维、三维
■“分子”内原子排列的有序性: 有序(晶态SiO2)、无序(玻璃体SiO2)
有序的无限“分子”——晶
体
■外形整齐
有时需在显微镜下观察
■熔点固定
相反,玻璃没有固定熔点
■各向异性 光的传播速度、热和电的传导等
方铅矿(Galena, PbS)
4:4
产地:甘肃省肃北县
离子堆积描述
结构型式 化学组成比 n+/n负离子堆积方式 正负离子配位数比CN+/CN正离子所占空隙种类 正离子所占空隙分数
CaF2型 1:2
简单立方堆积
8:4
立方体 1/2
也可看做Ca填入四面体空 隙
八面体空隙占有率为 1/2
立方ZnS型晶体结构的离子堆积描 述
结构型式
离
化学组成比 n+/n-
子 堆
负离子堆积方式
积 描
正负离子配位数比CN+/CN-
述 正离子所占空隙种类
正离子所占空隙分数
立方ZnS型 1:1 立方最密堆积 4:4 正四面体 1/2
常见的AB型的离子晶体
NaCl型
CsCl型
ZnS型
配位数比:6:6
8:8