晶体结构(1).ppt

离子晶体（NaCl）
金属
氢键晶体（硼酸）
共价键晶体（锑化銦）
分子晶体（固态氩）
混合键晶体（石墨）
各种晶体类型示意图
第一页，共77页。
各种类型晶体的特征
晶体类型
离子晶体
共价晶体
金属晶体
分子晶体
结构特征
正负离子相间最密堆积，离子键，键能较高约800kJ/mol
共价键结合，有方向性和饱和性，键能约80kJ/mol
金属键结合，无方向性，配位数高，键能约80kJ/mol
范得华力结合，键能低， 约 8-40 kJ /mol
例
NaCl,CaF2,Al2O3
Si,InSb, PbTe
Fe,Cu,W
Ar,H2,CO2
热学性质
熔点高
熔点高
热传导性良好
熔点低，热膨胀率高
力学性质
强度高，硬度高，质地脆
强度和硬度由中到高，质地脆
具有各种强度和硬度，压延性好
强度低，可压缩，硬度低
电学性质
低温下绝缘，某些晶体有离子导电，熔体导电
绝缘体或半导体，熔体不导电
固体和熔体均为良导体
固体和熔体均为绝缘体
光学性质
多为无色透明，折射率较高
透明晶体具有高折射率
不透明，高反、折射率
呈现组成分子的性质
第二页，共77页。
典型AB与AB2型晶体结构
NaCl型
CsCl型
立方ZnS型
六方ZnS型
萤石型
金红石型
第二节 典型无机化合物晶体结构
第三页，共77页。
1．NaCl (岩盐，Rocksalt) 型结构
第四页，共77页。
晶体的研究方法
球体紧密堆积方式
配位多面体的连接方式
晶胞的投影图
晶胞坐标图
第五页，共77页。
从配位多面体看，Cl-离子形成一套面心立方晶格，而Na+离子是充填在Cl-离子面心立方晶格的所有八面体空隙之内。按照鲍林第一规则，正负离子半径比rc/-。由于面心立方密堆积结构中，八面体空隙与原子之比是1：1，因此该结构的化合物具有理想的化学计量比MX。
第六页，共77页。
根据鲍林静电价规则，
S=Z/n
NaCl: 每一个Na+静电键强度是1/，都是6。因此键强度总和达到氯离子的价电荷数(6x(1/6)=1)
若以Z表示单位晶胞中的“分子”数（相当于单位晶胞中含NaAl的个数），在NaAl晶体中，Z=4。
用坐标系法给出单位晶胞中各个质点的空间坐标。其中：Cl—：000，1/2 1/2 0，1/2 0 1/2，0 1/2 1/2；Na+：0 0 1/2， 1/2 0 0，0 1/2 0，1/2 1/2 1/2。这种方法描述晶体结构最规范。
第七页，共77页。
许多AB型的化合物，包括许多陶瓷材料如MgO,CaO, NiO, CoO,MnO和PbO等都形成该结构。
MgO: 阳离子Mg2+的静电键强度是2/6 ,键强度总和等于氧离子O2-的电价6x(2/6)=2
CaO: (在水泥熟料中的不良作用)
方解石(CaCO3)
岩盐型结构还是若干复杂层状化合物结构的一部分。
第八页，共77页。
CsCl晶格
Cs+和Cl-各形成一套简单立方格子，
两套简单格子
交叠而成。
rc/ra: 1－
配位数：8：8
第九页，共77页。
立方晶系，a0=，Z=4。
ZnS是立方面心格子，S2—离子位于立方面心的节点位置，而Zn2+离子交错的分布于立方体中1/8小立方体的中心。Zn2+离子的配位数是4，S2—离子的配位数也是4(r+/r-=？)。图（B）是投影图，相当于俯视图。图（C）则是按多面体连接方式表示的β-ZnS结构。它是由Zn-S四面体以共顶的方式相连而成。
闪锌矿（立方ZnS）结构
第十页，共77页。