晶体的结构和性质.pptVIP

例4 例5 例7 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将晶体分为：离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体。 1. 离子晶体 离子键无方向性和饱和性，在离子晶体中正、负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。 配位多面体的极限半径比 配位多面体 配位数 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 构性判断 半径比（r+/r-） 推测构型 0.225-0.414 四面体配位 0.414-0.732 八面体配位 0.732 立方体配位 影响晶体结构的其它因素 M-X间的共价键，方向性； 有的过渡金属形成M-M键，使配位多面体变形； M周围的配体X的配位场效应使离子配位多面体变形。 实验测定是最终标准。 （1）NaCl （1）立方晶系，面心立方晶胞； （2）Na+和Cl- 配位数都是6；  （3）Z=4 （4） Na+，C1-，离子键。 （5）Cl- 离子和Na+离子沿（111）周期为|AcBaCb|地堆积，ABC表示Cl- 离子，abc表示Na+离子； Na+填充在Cl-的正八面体空隙中。 NaCl的晶胞结构和密堆积层排列 (2) CsCl型: （1）立方晶系，简单立方晶胞。 （2）Z=1。 （3）Cs+，Cl-，离子键。 （4）配位数8：8。 （5） 原子的坐标是：Cl-:0 0 0；Cs+:1/2 1/2 1/2 (CsCl, CsBr, CsI, NH4Cl) （3）ZnS ZnS是S2-最密堆积，Zn2+填充在一半四面体空隙中。分立方ZnS和六方ZnS。 立方ZnS （1）立方晶系，面心立方晶胞；Z=4 （2）S2-立方最密堆积|AaBbCc| （3）配位数4：4。 （4）Zn原子位于面心点阵的阵 点位置上；S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个点阵的位移是体对角线底1/4。 4、配位数与 r+/r – 的关系 0.225——0.414 4配位 ZnS式晶体结构 0.414——0.732 6配位 NaCl式晶体结构 0.732——1.000 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。 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。 绝大多数金属单质都采用A1、A2和A3型堆积方式；而极少数如：Sn、Ge、Mn等采用A4型或其它特殊结构型式。 金属晶体 ABABAB…, 配位数：12. 例： Mg and Zn、Ti ABCABC…, 配为数 ： 12， 例: Al, Cu, Ag, Au 立方密堆积，面心 1 2 3 4 5 6 第一层:密置型排列 1 2 3 4 5 6 关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。 第二层:将球对准 1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 ，即一、二层不重叠) 活动与探究：以密置排列进行三维紧密堆积 下图是此种六方堆积的前视图 A B A B A 第一种是将球对准第一层的球。 1 2 3 4 5 6 于是每两层形成一个周期，即 ABAB… 堆积方式，叫做六方紧密堆积。 六方堆积（ABA型）形成过程 六方堆积的晶胞 第三层的另一种排列方式：将球对准第一层的 2，4，6 位，不同于 AB 两层的位置，这是 C 层。 1 2 3 4 5 6 1 2