常見晶胞類型（課堂PPT）

1、常見晶胞類型常見晶胞類型1 1 1、一個干冰晶胞中平均有幾個、一個干冰晶胞中平均有幾個COCO2 2分子？分子？2 2、與一個、與一個COCO2 2分子距離最近且相等的分子距離最近且相等的COCO2 2分子共有分子共有多少個？多少個？23氧（O2）的晶體結(jié)構(gòu)碳60的晶胞4冰晶體5氫鍵具有方向性氫鍵具有方向性6718010928SiO共價鍵8 二氧化硅晶體中二氧化硅晶體中 每個硅原子周圍結(jié)合每個硅原子周圍結(jié)合4個氧原子；同時個氧原子；同時每個氧原子跟每個氧原子跟2個硅原子相結(jié)合，個硅原子相結(jié)合， 晶體中硅氧原子個數(shù)比為晶體中硅氧原子個數(shù)比為1：2。 1mol二氧化硅中含有二氧化硅中含有Si-O共

2、價鍵共價鍵910五、金屬晶體的原子堆積模型五、金屬晶體的原子堆積模型金屬原子在平面上有幾種排列方式？金屬原子在平面上有幾種排列方式？ （a a）非密置層）非密置層 （b b）密置層）密置層u思考：金屬原子在形成晶體時有幾種堆積方式？思考：金屬原子在形成晶體時有幾種堆積方式？u比較不同方式堆積時金屬晶體的配位數(shù)、原子的比較不同方式堆積時金屬晶體的配位數(shù)、原子的空間利用率、晶胞的區(qū)別?？臻g利用率、晶胞的區(qū)別。11 簡單立方堆積（簡單立方堆積（PoPo）金屬晶體的原子空間堆積模型金屬晶體的原子空間堆積模型1 1121 1、簡單立方堆積、簡單立方堆積 釙型釙型13 體心立方堆積（體心立方堆積（ IA，

3、VB，VIB）金屬晶體的原子空間堆積模型金屬晶體的原子空間堆積模型2 2金屬晶體的堆積方式金屬晶體的堆積方式鉀型鉀型142、體心立方堆積、體心立方堆積 鉀型鉀型配位數(shù)：配位數(shù)：8空間占有率：空間占有率：68.02%15 簡簡單單立立方方堆堆積積鉀型鉀型體心體心立方立方由由非非密密置置層層一一層層一一層層堆堆積積而而成成16123456 第二層對第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)第二層對第一層來講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn) 1，3，5 位。位。 ( 或?qū)?zhǔn)或?qū)?zhǔn) 2，4，6 位，其情形是一樣的位，其情形是一樣的 )123456AB， 關(guān)鍵是第三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊關(guān)鍵是第

4、三層，對第一、二層來說，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。密的堆積方式。17 下圖是此種六方下圖是此種六方緊密堆積的前視圖緊密堆積的前視圖ABABA 第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。123456 于是于是每兩層形成一個周期每兩層形成一個周期，即即 AB AB 堆積方式，形成六堆積方式，形成六方緊密堆積方緊密堆積。 配位數(shù)配位數(shù) 12 。 ( 同層同層 6，上下層各上下層各 3 )18 六方密堆積（六方密堆積（鎂型）鎂型）金屬晶體的原子空間堆積模型金屬晶體的原子空間堆積模型3 319六方密堆積六方密堆積20 第三層的第三層的另一種另一種排列排列方式，方式，是將球?qū)?zhǔn)第一層

5、是將球?qū)?zhǔn)第一層的的 2，4，6 位位，不同于不同于 AB 兩層的位置兩層的位置，這是這是 C 層。層。12345612345612345621123456此種立方緊密堆積的前視圖此種立方緊密堆積的前視圖ABCAABC 第四層再排第四層再排 A，于是形于是形成成 ABC ABC 三層一個周三層一個周期。期。 得到面心立方堆積得到面心立方堆積。 配位數(shù)配位數(shù) 12 。( 同層同層 6， 上下層各上下層各 3 ) 22鎂型鎂型銅型銅型金屬晶體的兩種最密堆積方式金屬晶體的兩種最密堆積方式23 面心立方面心立方 （銅型）（銅型）金屬晶體的原子空間堆積模型金屬晶體的原子空間堆積模型4 42425金屬晶體

6、的四種堆積模型對比2627鈉離子和氯離子在晶胞中的位置：鈉離子和氯離子在晶胞中的位置：4 4、幾種常見的離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)：、幾種常見的離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)：(1)(1)氯化鈉型晶胞氯化鈉型晶胞氯離子：體心和棱中點氯離子：體心和棱中點; ;鈉離子：面心和頂點鈉離子：面心和頂點. .NaNa+ +ClCl- -或者反之或者反之;交錯排列交錯排列28計算方法：均攤法計算方法：均攤法頂點占頂點占1/81/8；棱占；棱占1/41/4；面心占；面心占1/21/2；體心占；體心占1 1 每個每個NaClNaCl晶胞含晶胞含NaNa+ +、ClCl- -的個數(shù)的個數(shù)? ?Na+:4216818Cl-:4141

7、12NaNa+ +ClCl- -29（2 2）CsClCsCl晶胞晶胞銫離子和氯離子的位置？銫離子和氯離子的位置？銫離子：銫離子：氯離子：氯離子：每個晶胞含銫離子、氯離每個晶胞含銫離子、氯離子的個數(shù)？子的個數(shù)？銫離子：銫離子：氯離子：氯離子：或者反之或者反之1個；個；1個。個。體心體心頂點頂點ClCl- -CsCs+ +30 重點研究重點研究晶體中的配位數(shù)晶體中的配位數(shù): :【在離子晶體中離子的配位數(shù)在離子晶體中離子的配位數(shù)( (縮寫為縮寫為C.N.)C.N.)是是指一個離子周圍最鄰近的異電性指一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目離子的數(shù)目】。圖圖3 32727NaClNaCl晶胞晶胞CsCl

8、CsCl晶胞晶胞31圖圖3 32727NaClNaCl晶胞晶胞CsClCsCl晶胞晶胞 在在NaClNaCl晶體中，與晶體中，與NaNa+ +(Cl(Cl- -) )等距離且最等距離且最近的近的ClCl- -(Na(Na+ +) )有幾個？有幾個？ 在在CsClCsCl晶體中，與晶體中，與CsCs+ +( (Cl-) )等距離且最等距離且最近的近的ClCl- -(Cs(Cs+ +) )有幾個？有幾個？32NaClNaCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)晶體中陰、陽離子的配位數(shù)NaNa+ +的配位數(shù)為：的配位數(shù)為： ClCl- -的配位數(shù)為：的配位數(shù)為：6633-Cs+-Cl-CsClCsCl的晶體結(jié)構(gòu)

9、示意的晶體結(jié)構(gòu)示意圖圖CsCs+ +的配位數(shù)為：的配位數(shù)為： ClCl- -的配位數(shù)為：的配位數(shù)為：8834離子離子晶體晶體陰離子的陰離子的配位數(shù)配位數(shù)陽離子的陽離子的配位數(shù)配位數(shù)陰陽離子配陰陽離子配位數(shù)的比值位數(shù)的比值NaClCsCl661:1881:135CaFCaF2 2 ( (螢石螢石) )型晶胞型晶胞CaCa2+2+的配位數(shù)的配位數(shù): :F F- -的配位數(shù)的配位數(shù): :（3）配位數(shù)）配位數(shù)4個個Ca2+和和8個個F-CaFCaF2 2晶體中晶體中CaCa2+2+ 和和F F- -的位置關(guān)系如何的位置關(guān)系如何? ?一一個個CaFCaF2 2晶胞中含晶胞中含CaCa2+2+ 、F F-

10、 -個數(shù)是多少個數(shù)是多少? ?84365 5、決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素、決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素（1）幾何因素）幾何因素 （2）電荷因素）電荷因素 （3）鍵性因素）鍵性因素晶體中正負離子的半徑比晶體中正負離子的半徑比.晶體中正負離子的電荷比晶體中正負離子的電荷比.離子鍵的純粹因素離子鍵的純粹因素一般決定配位數(shù)的多少一般決定配位數(shù)的多少:正負離子的半正負離子的半徑比越大徑比越大,配位數(shù)越多配位數(shù)越多.正負離子電荷比正負離子電荷比=正負離子的配位數(shù)比正負離子的配位數(shù)比 =正負離子的數(shù)目反比正負離子的數(shù)目反比373839a2240Cu銅Cu銅Ba鋇Ba鋇Y釔Y釔O氧O氧414243CaF2 晶體中正離子

11、的配位數(shù)晶體中正離子的配位數(shù)8,負離子的配位負離子的配位數(shù)為數(shù)為 。TiO2晶體中正離子的配位數(shù)為晶體中正離子的配位數(shù)為6，負離子的配，負離子的配位數(shù)為多少？位數(shù)為多少？ZnS晶體中負離子的配位數(shù)是晶體中負離子的配位數(shù)是4,正離子的配位正離子的配位數(shù)為多少？數(shù)為多少？4344445單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考下列數(shù)據(jù)回答：單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考下列數(shù)據(jù)回答： 金剛石金剛石晶體硅晶體硅晶體硼晶體硼熔點熔點(K)沸點沸點(K)硬度硬度(moh(moh) 3823 5100 10 10 1683 2628 7 70 0 2573 2823 9 95 5 (1)1)晶體硼的晶體類型屬于晶體硼的晶體類型屬于_晶體。晶體。(2)(2)已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由B B原子原子構(gòu)成的正二十面體，其中有構(gòu)成的正二十面體，其中有2020個等邊三角個等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點，每個頂點各有形的面和一定數(shù)目的頂點，每個頂點各有一個一個B B原子。通過觀察圖形及推算，可知此原子。通過觀察圖形及推算，可知此結(jié)構(gòu)單元是由結(jié)構(gòu)單元是由_個個B B原子構(gòu)成，原子構(gòu)成，其中其中B BB B鍵間的夾角是鍵間的夾角是_。 46資資料料金屬之最金屬之最熔點最低的金屬是熔點最低的金屬是- 汞汞熔點最高的金屬