第三章2晶体结构
第三章 第二节 原子晶体与分子晶体 第2课时 Word版含答案

第2课时原子晶体[学习目标定位] 1.知道原子晶体的概念,能够从原子晶体的结构特点理解其物理特性。
2.学会晶体熔、沸点比较的方法。
一、原子晶体的概念、结构及其性质1.概念及组成(1)概念:相邻原子间以共价键相结合形成的具有空间立体网状结构的晶体,称为原子晶体。
(2)构成微粒:原子晶体中的微粒是原子,原子与原子之间的作用力是共价键。
2.两种典型原子晶体的结构(1)金刚石的晶体结构模型如图所示。
回答下列问题:①在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合,形成正四面体结构,这些正四面体向空间发展,构成彼此联结的立体网状结构。
②晶体中相邻碳碳键的夹角为109°28′,碳原子采取了sp3杂化。
③最小环上有6个碳原子,晶体中C原子与C—C键个数之比为1∶2。
④晶体中C—C键键长很短,键能很大,故金刚石的硬度很大,熔点很高。
(2)二氧化硅晶体结构模型如图所示。
回答下列问题:①每个硅原子都采取sp3杂化,以4个共价单键与4个氧原子结合,每个氧原子与2个硅原子结合,向空间扩展,构成空间网状结构。
②晶体中最小的环为6个硅原子、6个氧原子组成的12元环,硅、氧原子个数比为1∶2。
3.特性由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合,故原子晶体:①熔、沸点很高,②硬度大,③一般不导电,④难溶于溶剂。
4.常见的原子晶体:常见的非金属单质,如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等;某些非金属化合物,如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。
原子晶体的结构特点(1)构成原子晶体的微粒是原子,其相互作用力是共价键。
(2)原子晶体中不存在单个分子,化学式仅仅表示的是物质中的原子个数比关系,不是分子式。
例1下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()①CO2②SiO2③晶体Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固态HeA.①②③④⑤⑥B.②③④⑥C.②③⑥D.①②⑤⑥【考点】原子晶体【题点】原子晶体的一般性质及判断答案C解析CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体,其晶体由分子构成,稀有气体He由单原子分子构成;SiO2、晶体Si属于原子晶体,其晶体直接由原子构成。
人教版高中化学选择性必修第2册 第三章 晶体结构与性质本章总结3

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第三章 晶体结构与性质
晶 体 结 构 与 性 质晶 体晶 体 的 分 类金离属子晶晶体体12345123良定 构微 物实定 构 微好义 成粒 理例义 成 粒的: 晶间 性:: 晶 间延金 体的 质固通 体 的展属 的相 :态过 的 相性原 微互 熔金离 微 互、子 粒作 点属子 粒 作导通 :用 相单键 : 用电过 金力 差质结 阴 :性金 属: 较、合 离 离、属 阳金 大合而 子 子导键 离属 ,金形 和 键热结 子键 硬成 阳性合 和度的 离而 自相晶 子形 由差体成 电较的 子大晶,体有
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第三章 晶体结构与性质
3.金属晶胞中原子空间利用率的计算 空间利用率=晶球胞体体积积×100%=VV晶球胞×100%,球体积为金属原子的 总体积。 其中球体积(或晶胞的粒子)体积=n×43πr3(r 为金属晶胞中球的原子 半径)。
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第三章 晶体结构与性质
②非长方体晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。如图所示的 正三棱柱形晶胞中:
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2.晶体密度及微粒间距离的计算
第三章 晶体结构与性质
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晶
体
结
配合物一定含配位键 有配位键不一定是配合物
构 与性 质晶体配位键和配合物配 配合 合物 物的 的形 构成 成硫 银 铁酸 氨 离铜 溶 子溶 液 的液 的 检中 形 验加 成氨水
晶胞、晶体结构的测定-高二化学课件(人教版2019选择性必修2)

A 1.关于测定晶体结构错误的是( )
A.对乙酸晶体进行测定,晶胞中含有1个乙酸分子 B.经过计算可以从衍射图形获得晶胞形状和大小 C.经过计算可以从衍射图形获得分子或原子在微观空间有序排列 呈现的对称类型 D.经过计算可以从衍射图形获得原子在晶胞里的数目和位置
4.晶胞中原子个数的计算(重点) ——均摊法
小结:晶胞对质点的占有率
顶点:1/8
立方晶胞
棱边:1/4 面心:1/2
体心: 1
1体
心
切割法
顶 点
1/8
棱
边 1/4
面 心
1/2
【思考】1个铜晶胞平均含有几个铜原子呢? →铜晶胞含有4个铜原子,为什么不是14个?
铜晶胞
金属铜的一个晶胞的原子数=8×
1 8
问题:一个平行六面体(长方体或正方体)中,
一共有多少个顶点?多少条棱?多少个面? 课本P73
晶胞是8个顶角相同、 三套各4根平行棱分别相同、 三套各两个平行面分别相 同的最小平行六面体。
8个顶角相同
三套各4根平行棱分别相同
y
z x
三套各4根平行棱分别相同
y
z x
三套各4根平行棱分别相同 (共12根棱)
81+6×
1 2
=4
面心立方面心立方
思考与讨论
1. 计算一个NaCl晶胞中含多少Na+和Cl-?
Cl-
8×
81+6×
1 2
=4
立方晶胞
氯化钠晶胞
Na+ 12×41 + 1 =4
①Cl-位于顶点 和 面心,共有 4 个 ②Na+位于棱边 和 体心,共有 4 个
3晶体结构与性质知识点讲解

第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体①晶体:是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。
②非晶体:是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。
2、晶体的特征(1)晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。
①自范性:a.晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。
b.“自发”过程的实现,需要一定的条件。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
②均一性:指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。
③各向异性:同一晶体构造中,在不同方向上质点排列一般是不一样的,因此,晶体的性质也随方向的不同而有所差异。
④对称性:晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
在外形上,常有相等的对称性。
这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复,这就是对称性。
晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。
⑤最小内能:在相同的热力学条件下,晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较,其内能最小。
⑥稳定性:晶体由于有最小内能,因而结晶状态是一个相对稳定的状态。
⑦有确定的熔点:给晶体加热,当温度升高到某温度便立即熔化。
⑧能使X射线产生衍射:当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时,能产生光的衍射现象。
X射线的波长与晶体结构的周期大小相近,所以晶体是个理想的光栅,它能使X射线产生衍射。
利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。
非晶体物质没有周期性结构,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
(2)晶体SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形,而非晶体SiO2无规则的几何外形。
②晶体SiO2的外形和内部质点的排列高度有序,而非晶体SiO2内部质点排列无序。
③晶体SiO2具有固定的熔沸点,而非晶体SiO2无固定的熔沸点。
④晶体SiO2能使X射线产生衍射,而非晶体SiO2没有周期性结构,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
晶体结构(共78张PPT)

山东大学材料科学基础
共价键结合,有方 向性和饱和性,键 能约80kJ/mol
Si,InSb, PbTe
金属键结合, 无方向性,配 位数高,键能 约80kJ/mol
Fe,Cu,W
范得华力结合 ,键能低, 约 8-40 kJ /mol
Ar,H2,CO2
熔点高
强度和硬度由中到 高,质地脆
闪锌矿〔立方ZnS〕结构 S
Zn
属于闪锌矿结构的晶体有β-SiC,GaAs,AlP,InSb
山东大学材料科学基础
•
•
•
•
萤石〔CaF2〕型结构
立方晶系Fm3m空间群,
a0=0.545nm, Z=4。 AB2型化合物, rc/ra>0.732〔0.975〕 配位数:8:4
Ca2+作立方紧密堆积,
F-填入全部四面体 空隙中。 注意:所有八面 体空隙都未被占据。
山东大学材料科学基础
钙钛矿〔CaTiO3〕结构
Ti
ABO3型
立方晶系:以
•
一个Ca2+和3个
O2-作面心立方
Ca
密堆积,
Ti4+占1/4八面体C空aT隙iO3。晶胞 配位多面体连接与Ca2+配位数
Ti4+配位数6,rc/ra=0.436(0.414-0.732)
Ca2+配位数12,rc/ra=0.96
O2-配位数6;
取决温度、组成、掺杂等条件,钙钛矿结构呈现立方、
四方、正交等结构形式。
山东大学材料科学基础
许多化学式为ABO3型的化合物,其中A与B两种阳 离子的半径相差颇大时常取钙钛矿型结构。在钙钛矿 结构中实际上并不存在一个密堆积的亚格子,该结构 可以看成是面心立方密堆积的衍生结构。较小的B离 子占据面心立方点阵的八面体格位,其最近邻仅是氧 离子。
第三章 2晶体结构

图1-2-1 NaCl晶胞图
对于晶体的结构描述方法有3种: 一个是坐标方法; 二是按球体的密堆积方法描述(Cl-做立方密堆积, Na+处于全部的八面体孔隙当中); 三是配位多面体连接方式(比较复杂的晶体使用此法: Na-Cl八面体采用共棱连接。)
NaCl 型结构在三维方向上键力分布比较均匀,因
此其结构无明显解理(晶体沿某个晶面劈裂的现象称
穿插而成。
(a)晶胞结构图
(b)[CaF8]立方体 及其连接
(c)[FCa4]四面体及 其连接
图1-2-5 萤石型结构
结构-性能关系
CaF2 与 NaCl 的性质对比: F - 半径比 Cl - 小, Ca2+ 半径比 Na+ 稍大,综合电价和半径两因素,萤石中质点间的键力比 NaCl中的键力强,反映在性质上,萤石的硬度为莫氏4级,熔 点1410℃,密度 3.18,水中溶解度 0.002;而 NaCl熔点 808℃, 密度2.16,水中溶解度35.7。 萤石结构的解理性:由于萤石结构中有一半的立方体空隙 没有被Ca2+填充,所以,在{111}面网方向上存在着相互毗邻 的同号离子层,其静电斥力将起主要作用,导致晶体在平行于 {111}面网的方向上易发生解理,因此萤石常呈八面体解理。 萤石结构中全部八面体空隙没有被填充,结构中在负离子 间有大的“空洞”,为F-离子扩散提供了通道。因此,萤石 结构中存在负离子扩散机制。
为解理),破碎后其颗粒呈现多面体形状。
常见的 NaCl 型晶体是碱土金属氧化物和过渡金属
的二价氧化物,化学式可写为 MO,其中 M2+为二价金属
离子。结构中 M2+ 离子和 O2- 离子分别占据 NaCl 中 Na+ 和 Cl- 离子的位置。这些氧化物有很高的熔点,尤其是 MgO(矿物名称方镁石),其熔点高达2800℃左右,是 碱性耐火材料镁砖中的主要晶相。
第三章晶体结构

子晶体所释放的能量,用 U 表示。
晶格能 U 越大,则形成离子键得到离子晶体时放出的能量越多,离 子键越强。 一般而言,晶格能越高,离子晶体的熔点越高、硬度越大。晶格 能大小还影响着离子晶体在水中的溶解度、溶解热等性质。但离
子晶体在水中的溶解度与溶解热不但与晶体中离子克服晶格能进入水中 吸收的能量有关,还与进入水中的离子发生水化放出的能量(水化热) 有关。
子作周期性平移的最小集合。
复晶胞:素晶胞的多倍体;
体心晶胞(2倍体),符号I;
面心晶胞(4倍体),符号F; 底心晶胞(2倍体),符号A(B﹑C)。
二. 三种复晶胞的特征
1. 体心晶胞的特征:晶胞内的任一原子作体心平移[原子坐
标 +(1/2,1/2,1/2)]必得到与它完全相同的原子。
2. 面心晶胞的特征:可作面心平移,即所有原子均可作在其
P区的第三周期第三主族的Al3+ 也是8e-构型 ;d区第三至七副族原
素在表现族价时,恰相当于电中性原子丢失所有最外层s电子和次
外层d电子,也具有8e-构型 ;稀土元素的+3价原子也具有8e-构型 , 锕系元素情况类似。 (3)18e-构型 ds区的第一、二副族元素表现族价时,具有18e-构 型 ;p区过渡后元素表现族价时,也具有18e-构型。 (4)(9—17)e-构型 d区元素表现非族价时最外层有9—17个电
图3-6 晶体微观对称性与它的宏观外形的联系
图3-7 晶态与非晶态微观结构的对比
3-2 晶胞
3-2-1 晶胞的基本特征
1.晶体的解理性:用锤子轻敲具有整齐外形的晶体(如方解 石),会发现晶体劈裂出现的新晶面与某一原晶面是平行 的,这种现象叫晶体的解理性。 2.布拉维晶胞:多面体无隙并置地充满整个微观空间,即
高中化学选修3 第三章晶体结构与性质 讲义及习题.含答案解析

高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较自范性:晶体的适宜的条件下能自发的呈现封闭的,规则的多面体外形。
对称性:晶面、顶点、晶棱等有规律的重复各向异性:沿晶格的不同方向,原子排列的周期性和疏密程度不尽相同,因此导致的在不同方向的物理化学特性也不尽相同。
2、获得晶体的三条途径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。
3、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4、晶胞中微粒数的计算方法——均摊法某粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学常见的晶胞为立方晶胞。
立方晶胞中微粒数的计算方法如下:①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用,每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用,每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2个晶胞共用,每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有,即为1注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。
二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
(2)原子晶体由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高。
如熔点:金刚石>碳化硅>硅(3)离子晶体一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。
晶格能:1mol气态阳离子和1mol气态阴离子结合生成1mol离子晶体释放出的能量。
(4)分子晶体①分子间作用力越大,物质熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,熔、沸点越高。
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
(5)金属晶体金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。
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2.CsCl型结构 CsCl属于立方晶系,点群m3m,空间群Pm3m,如图
3-2-2所示。结构中正负离子作简单立方堆积,配位数 均为8,晶胞分子数为1,键性为离子键。CsCl晶体结构 也可以看作正负离子各一套简单立方格子沿晶胞的体对 角线位移1/2体对角线长
2.金红石(TiO2)型结构 金红石属于四方晶系。金红石为四方原始格子,Ti4+离子在晶胞
顶点及体心位置,O2-离子在晶胞上下底面的面对角线方向各有2个, 在晶胞半高的另一个面对角线方向也有2个。整个结构可以看作是由 2套Ti4+的简单四方格子和4套O2-的简单四方格子相互穿插而成。
Ti4+离子的配位数是6,形成[TiO6]八面体。O2-离子的配位数是3。 结构中O2-离子作变形的六方最紧密堆积Ti4+填充八面体空隙的1/2。 晶胞中TiO2的分子数为2。
对于晶体的结构描述方法有3种:
一个是坐标方法;
二是按球体的密堆积方法描述(Cl-做立方密堆积, Na+处于全部的八面体孔隙当中);
三是配位多面体连接方式(比较复杂的晶体使用此法: Na-Cl八面体采用共棱连接。)
NaCl型结构在三维方向上键力分布比较均匀,因 此其结构无明显解理(晶体沿某个晶面劈裂的现象称 为解理),破碎后其颗粒呈现多面体形状。
3.立方ZnS(闪锌矿,zincblende)型结构 闪锌矿属于立方晶系,点群3m,空间群F3m,其结构与金
刚石结构相似,如图3-2-3所示。 结构中S2-离子作面心立方堆积,Zn2+离子交错地填充于8个
小立方体的体心,即占据四面体空隙的1/2,正负离子的配位 数均为4。一个晶胞中有4个ZnS“分子”。整个结构由Zn2+和S2离子各一套面心立方格子沿体对角线方向位移1/4体对角线长 度穿插而成。由于Zn2+离子具有18电子构型,S2-离子又易于变 形,因此,Zn-S键带有相当程度的共价键性质。常见闪锌矿型 结构有Be,Cd,Hg等的硫化物,硒化物和碲化物以及CuCl及SiC等。
棱镜材料,SiO2为光学材料和压电材料。AX2型结构中还有一
种层型的CdI2和CdCl2型结构,这种材料可作固体润滑剂。
AX2型晶体也具有按r+/r-选取结构类型的倾向,见表1-2-2。
表1-2-2 AX2型结构类型与r+/r-的关系
结构类型
r+/r-
萤石(CaF2) 0.732
型
金 红 石 0.414~0.732 (TiO2)型
1.萤石(CaF2)型结构及反萤石型结构
立方晶系,点群m3m,空间群Fm3m,如图1-2-5所示。 Ca2+位于立方晶胞的顶点及面心位置,形成面心立方堆积,F-填充 在八个小立方体的体心。
Ca2+的配位数是8,形成立方配位多面体[CaF8]。F-的配位数是4,
形成[FCa4]四面体,F-占据Ca2+离子堆积形成的四面体空隙的100%。
常见萤石型结构的晶体是一些四价离子M4+的氧化 物MO2,如ThO2,CeO2,UO2,ZrO2(变形较大)等。
碱金属元素的氧化物R2O,硫化物R2S,硒化物 R2Se,碲化物R2Te等A2X型化合物为反萤石型结构,它 们的正负离子位置刚好与萤石结构中的相反,即碱金属 离子占据F-离子的位置,O2-或其它负离子占据Ca2+的位 置。这种正负离子位置颠倒的结构,叫做反同形体。
4.六方ZnS(纤锌矿,wurtzite )型结构及热释电性 (1)结构解析
纤锌矿属于六方晶系,点群6mm,空间群P63mc,晶胞结构如图32-4所示。
结构中S2-作六方最紧密堆积,Zn2+占据四面体空隙的1/2,Zn2+和 S2-离子的配位数均为4。六方柱晶胞中ZnS的“分子数”为6,平行六 面体晶胞中,晶胞分子数为2。结构由Zn2+和S2-离子各一套六方格子穿 插而成 。
-方石英型 0.225~0.414
实例(右边数据为 r+/r-比值) BaF2 1.05 PbF2 0.99 SrF2 0.95 HgF2 0.84 ThO2 0.84 CaF2 0.80 UO2 0.79 CeO2 0.77 PrO2 0.76 CdF2 0.74 ZrO2 0.71 HfF2 0.67 ZrF2 0.67 TeO2 0.67 MnF2 0.66 PbO2 0.64 FeF2 0.62 CoF2 0.62 ZnF2 0.62 NiF2 0.59 MgF2 0.58 SnO2 0.56 NbO2 0.52 MoO2 0.52 WO2 0.52 OsO2 0.51 IrO2 0.50 RuO2 0.49 TiO2 0.48 VO2 0.46 MnO2 0.39 GeO2 0.36 SiO2 0.29 BeF2 0.27
3.2无机化合物结构
特定的晶体结构对晶体性能的影响 材料组成-结构-性能之间的相互关系
本节介绍以下内容: 一、AX型结构, 二、AX2型结构, 三、A2X3型结构, 四、 ABO3型结构, 五、 AB2O4型(尖晶石,spinelle)结构
一、AX型结构
AX型结构主要有CsCl,NaCl,ZnS,NiAs等类型 的结构,其键性主要是离子键,其中CsCl,NaCl是典 型的离子晶体,NaCl晶体是一种透红外材料;ZnS带有 一定的共价键成分,是一种半导体材料;NiAs晶体的 性质接近于金属。
或F-作简单立方堆积,Ca2+占据立方体空隙的一半。 晶胞分子数为4。 由一套Ca2+离子的面心立方格子和2套F-离子的面心立方格子相互 穿插而成。
(a)晶胞结构图
(b)[CaF8]立方体 及其连接
(c)[FCa4]四面体及 其连接
图1-2-5 萤石型结构
结构-性能关系
CaF2与NaCl的性质对比:F-半径比Cl-小,Ca2+半径比 Na+ 稍 大 , 综 合 电 价 和 半 径 两 因 素 , 萤 石 中 质 点 间 的 键 力 比 NaCl中的键力强,反映在性质上,萤石的硬度为莫氏4级,熔 点1410℃,密度3.18,水中溶解度0.002;而NaCl熔点808℃, 密度2.16,水中溶解度35.7。
常见纤锌矿结构的晶体有BeO、ZnO、CdS、GaAs等晶体。
(2)纤锌矿结构与热释电性及声电效应
某些纤锌矿型结构,由于其结构中无对称中心存在,使 得晶体具有热释电性,可产生声电效应。热释电性是指某些
象六方ZnS的晶体,由于加热使整个晶体温度变化,结果在 与该晶体c轴平行方向的一端出现正电荷,在相反的一端出 现负电荷的性质。晶体的热释电性与晶体内部的自发极化有 关。实际上,这种晶体在常温常压下就存在自发极化,只是
1.NaCl型结构 NaCl属于立方晶
系(见图1-2-1),晶 胞参数的关系是a=b=c, ===90o,点群m3m, 空间群Fm3m。结构中 Cl-离子作面心立方最 紧密堆积,Na+填充八 面体空隙的100%;
两种离子的配位数均为6; 配位多面体为钠氯八面体[NaCl6]或氯钠八面体[ClNa6](阳离
常见的NaCl型晶体是碱土金属氧化物和过渡金属 的二价氧化物,化学式可写为MO,其中M2+为二价金属 离 子 。 结 构 中 M2+ 离 子 和 O2- 离 子 分 别 占 据 NaCl 中 Na+ 和 Cl- 离 子 的 位 置 。 这 些 氧 化 物 有 很 高 的 熔 点 , 尤 其 是 MgO(矿物名称方镁石),其熔点高达2800℃左右,是 碱性耐火材料镁砖中的主要晶相。
(a)晶胞结构图 (b)(001)面上的投影图
TiO2除金红石型结构之外,还有板钛矿和锐钛矿两
种变体,其结构各不相同。常见金红石结构的氧化物有
SnO2,MnO2,CeO2,PbO2,VO2,NbO2等。TiO2在光学性质
上具有很高的折射率(2.76),在电学性质上具有高的
介电系数。因此,TiO2成为制备光学玻璃的原料,也是
子 配 位 数 由 离 子 半 径 比 决 定 , 阴 离 子 配 位 数 mCNA=nCNX AmXn); 八面体之间共棱连接(共用两个顶点); 一个晶胞中含有4个NaCl“分子”,整个晶胞由Na+离子和Cl -离子各一套面心立方格子沿晶胞边棱方向位移1/2晶胞长度 穿插而成。
图1-2-1 NaCl晶胞图
3.立方ZnS(闪锌矿,zincblende)型结构 闪锌矿属于立方晶系,点群3m,空间群F3m,其结构与金
刚石结构相似,如图3-2-3所示。 结构中S2-离子作面心立方堆积,Zn2+离子交错地占据四面
体空隙的1/2,正负离子的配位数均为4。一个晶胞中有4个 ZnS“分子”。整个结构由Zn2+和S2-离子各一套面心立方格子沿 体对角线方向位移1/4体对角线长度穿插而成。由于Zn2+离子具 有18电子构型,S2-离子又易于变形,因此,Zn-S键带有相当程 度的共价键性质。常见闪锌矿型结构有Be,Cd,Hg等的硫化物, 硒化物和碲化物以及CuCl及-SiC等。
结构类型 CsCl 型 NaCl 型
ZnS 型
r+/r1.000~0.732 0.732~0.414
0.414~0.225
实例(右边数据为 r+/r-比值) CsCl 0.91 CsBr 0.84 CsI 0.75 KF 1.00 SrO 0.96 BaO 0.96 RbF 0.89 RbCl 0.82 BaS 0.82 CaO 0.80 CsF 0.80 PbBr 0.76 BaSe 0.75 NaF 0.74 KCl 0.73 SrS 0.73 RbI 0.68 KBr 0.68 BaTe 0.68 SrSe 0.66 CaS 0.62 KI 0.61 SrTe 0.60 MgO 0.59 LiF 0.59 CaSe 0.56 NaCl 0.54 NaBr 0.50 CaTe 0.50 MgS 0.49 NaI 0.44 LiCl 0.43 MgSe 0.41 LiBr 0.40 LiF 0.35 MgTe 0.37 BeO 0.26 BeS 0.20 BeSe 0.18 BeTe 0.17