現(xiàn)代基礎化學_第_3_章

1、第三章 固體結構和固體性能7 . 1X1. 離子半徑離子半徑 rrddrr pm95136231rdrpm136rpm41pm51pm65pm95432SiAlMgNarrrrpm113pm99pm65pm312222SrCaMgBerrrrACBr4AC)(2BCABrr707. 04)(2ACAB45sinrrr4140.rr 414. 0rr732. 0rr414. 0rr半徑比半徑比配位數(shù)配位數(shù)晶體類型晶體類型0.2250.4144 4ZnS0.4140.7326 6NaCl0.7321.0008 8CsCl464. 014065rr1. 晶格能晶格能 U2. 晶格能晶格能 U 與物理

2、性質與物理性質3. 晶格能晶格能 U 的計算的計算 玻恩玻恩-朗德公式朗德公式)11 (138490021nRZAZU晶晶格格能能rrR0Z Z1 1、Z Z2 2：A A：NaClNaCl 型：型： 1.7481.748CsClCsCl 型：型： 1.7631.763ZnSZnS 型：型： 1.6381.638n n：離子鍵離子鍵過渡鍵型過渡鍵型共價鍵共價鍵CO2晶體結構圖晶體結構圖蒽分子晶體結構圖蒽分子晶體結構圖自由電子的定向運動，產(chǎn)生導電性。自由電子的定向運動，產(chǎn)生導電性。自由電子運動中受核的引力，產(chǎn)生電阻。自由電子運動中受核的引力，產(chǎn)生電阻。自由電子運動中與原子核不斷碰撞，產(chǎn)生熱自由電

3、子運動中與原子核不斷碰撞，產(chǎn)生熱能的交換。能的交換。自由電子的連接使金屬晶體形成密堆積結構，原自由電子的連接使金屬晶體形成密堆積結構，原子間可相互滑動。子間可相互滑動。六方緊密堆積動畫六方緊密堆積動畫面心立方緊密堆積動畫面心立方緊密堆積動畫體心立方緊密堆積動畫體心立方緊密堆積動畫原子原子 缺陷美！1. 肖特基缺陷肖特基缺陷3.3.6 面缺陷面缺陷 是沿著晶格內(nèi)或晶粒間的某個面兩側大約幾個原子間距范圍內(nèi)出現(xiàn)的晶格缺陷。主要包括堆垛層錯以及晶體內(nèi)和晶體間的各種界面，如小角晶界、疇界壁、雙晶界面及晶粒間界等。其中的堆垛層錯是指沿晶格內(nèi)某一平面，質點發(fā)生錯誤堆垛的現(xiàn)象。如一系列平行的原子面,原來按AB

4、CABCABC的順序成周期性重復地逐層堆垛，如果在某一層上違反了原來的順序，如表現(xiàn)為ABCABCABABCABC,則在劃線處就出現(xiàn)一個堆垛層錯，該處的平面稱為層錯面。堆垛層錯也可看成晶格沿層錯面發(fā)生了相對滑移的結果。小角晶界是晶粒內(nèi)兩部分晶格間不嚴格平行，以微小角度的偏差相互拼接而形成的界面。它可以看成是由一系列位錯平行排列而導致的結果。 (a) 單成分集合單成分集合(b) 多成分集合多成分集合化學計量化合物化學計量化合物非化學計量化合物非化學計量化合物FeFe(1-x)SCl-NaCl(1-x)Li+Li+sNi2+1-2sNi3+s Oe 1911年荷蘭科學家翁納斯（Onnes）在測量低溫

5、下水銀電阻率的時候發(fā)現(xiàn)， 當溫度降到零下269度附近， 水銀的電阻竟然消失了！電阻的消失叫做零電阻性。所謂“電阻消失”，只是說電阻小于儀表的最小可測電阻。也許有人會產(chǎn)生疑問：如果儀表的靈敏度進一步提高，會不會測出電阻呢？用“持久電流”實驗可以解決這個問題。 超導態(tài)的另一個基本性質是抗磁性，又稱邁斯納效應（Meissner effect）。即在磁場中一個超導體只要處于超導態(tài)，則它內(nèi)部產(chǎn)生的磁化強度與外磁場完全抵消，從而內(nèi)部的磁感應強度為零。也就是說，磁力線完全被排斥在超導體外面，如圖所示 玻璃最初由火山噴出的酸性巖凝固而得，約公元前3700年前，古埃及人已制出玻璃裝飾品和簡單玻璃器皿，當時只有有

6、色玻璃。 約公元前1000年前，中國制造出無色玻璃。公元12世紀，出現(xiàn)了商品玻璃，并開始成為工業(yè)材料。18世紀，為適應研制望遠鏡的需要，制出光學玻璃；1874年，比利時首先制出平板玻璃。 3000多年前，一艘歐洲腓尼基人的商船，滿載著晶體礦物“天然蘇打”，航行在地中海沿岸的貝魯斯河上。由于海水落潮，商船擱淺了，于是船員們紛紛登上沙灘。有的船員還抬來大鍋，搬來木柴，并用幾塊“天然蘇打”作為大鍋的支架，在沙灘上做起飯來 。鍋下面的沙地上有一些晶瑩明亮、閃閃發(fā)光的東西！”船員們把這些閃爍光芒的東西，帶到船上仔細研究起來。他們發(fā)現(xiàn)，這些亮晶晶的東西上粘有一些石英砂和融化的天然蘇打。原來，這些閃光的東西

7、，是他們做飯時用來做鍋的支架的天然蘇打（Na CO ），在火焰的作用下，與沙灘上的石英砂（SiO ）發(fā)生化學反應而產(chǎn)生的晶體，這就是最早的玻璃。 大約在4世紀，羅馬人開始把玻璃應用在門窗上，到1291年，意大利的玻璃制造技術已經(jīng)非常發(fā)達 。 “我國的玻璃制造技術決不能泄漏出去，把所有的制造玻璃的工匠都集中在一起生產(chǎn)玻璃 ！” 就這樣，意大利的玻璃工匠都被送到一個與世隔絕的孤島上生產(chǎn)玻璃，他們在一生當中不準離開這座孤島 。 1688年，一名叫納夫的人發(fā)明了制作大塊玻璃的工藝，從此，玻璃成了普通的物品 。 幾百年來，人們一直認為玻璃是綠色的，是無法改變的。后來發(fā)現(xiàn)綠色來自原料中少量的鐵，二價鐵的化合物使得玻璃顯綠色。在加入二氧化錳以后，原來的二價鐵變成三價鐵顯黃色，而四價錳被還原成三價錳呈紫色。光學上，黃色和紫色在一定程度上可以互補，混合在一起成為白光，玻璃就不偏色了。不過若干年后，三價錳被空氣繼續(xù)氧化，紫色會逐漸增強，所以那些古老房屋的窗玻璃會略微帶點紫色 種類及應用 我們使用的玻璃是由石英砂、純堿、長石及石灰石經(jīng)高溫制成的。熔體在冷卻過程中黏度逐漸增大而得的不結晶的固體材料。性脆而透明。有石英玻璃、硅酸鹽玻璃