常见晶胞类型（课堂PPT）

1、常见晶胞类型常见晶胞类型1 1 1、一个干冰晶胞中平均有几个、一个干冰晶胞中平均有几个COCO2 2分子？分子？2 2、与一个、与一个COCO2 2分子距离最近且相等的分子距离最近且相等的COCO2 2分子共有分子共有多少个？多少个？23氧（O2）的晶体结构碳60的晶胞4冰晶体5氢键具有方向性氢键具有方向性6718010928SiO共价键8 二氧化硅晶体中二氧化硅晶体中 每个硅原子周围结合每个硅原子周围结合4个氧原子；同时个氧原子；同时每个氧原子跟每个氧原子跟2个硅原子相结合，个硅原子相结合， 晶体中硅氧原子个数比为晶体中硅氧原子个数比为1：2。 1mol二氧化硅中含有二氧化硅中含有Si-O共

2、价键共价键910五、金属晶体的原子堆积模型五、金属晶体的原子堆积模型金属原子在平面上有几种排列方式？金属原子在平面上有几种排列方式？ （a a）非密置层）非密置层 （b b）密置层）密置层u思考：金属原子在形成晶体时有几种堆积方式？思考：金属原子在形成晶体时有几种堆积方式？u比较不同方式堆积时金属晶体的配位数、原子的比较不同方式堆积时金属晶体的配位数、原子的空间利用率、晶胞的区别。空间利用率、晶胞的区别。11 简单立方堆积（简单立方堆积（PoPo）金属晶体的原子空间堆积模型金属晶体的原子空间堆积模型1 1121 1、简单立方堆积、简单立方堆积 钋型钋型13 体心立方堆积（体心立方堆积（ IA，

3、VB，VIB）金属晶体的原子空间堆积模型金属晶体的原子空间堆积模型2 2金属晶体的堆积方式金属晶体的堆积方式钾型钾型142、体心立方堆积、体心立方堆积 钾型钾型配位数：配位数：8空间占有率：空间占有率：68.02%15 简简单单立立方方堆堆积积钾型钾型体心体心立方立方由由非非密密置置层层一一层层一一层层堆堆积积而而成成16123456 第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准 1，3，5 位。位。 ( 或对准或对准 2，4，6 位，其情形是一样的位，其情形是一样的 )123456AB， 关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧关键是第

4、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。密的堆积方式。17 下图是此种六方下图是此种六方紧密堆积的前视图紧密堆积的前视图ABABA 第一种是将球对准第一层的球。第一种是将球对准第一层的球。123456 于是于是每两层形成一个周期每两层形成一个周期，即即 AB AB 堆积方式，形成六堆积方式，形成六方紧密堆积方紧密堆积。 配位数配位数 12 。 ( 同层同层 6，上下层各上下层各 3 )18 六方密堆积（六方密堆积（镁型）镁型）金属晶体的原子空间堆积模型金属晶体的原子空间堆积模型3 319六方密堆积六方密堆积20 第三层的第三层的另一种另一种排列排列方式，方式，是将球对准第一层

5、是将球对准第一层的的 2，4，6 位位，不同于不同于 AB 两层的位置两层的位置，这是这是 C 层。层。12345612345612345621123456此种立方紧密堆积的前视图此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 第四层再排第四层再排 A，于是形于是形成成 ABC ABC 三层一个周三层一个周期。期。 得到面心立方堆积得到面心立方堆积。 配位数配位数 12 。( 同层同层 6， 上下层各上下层各 3 ) 22镁型镁型铜型铜型金属晶体的两种最密堆积方式金属晶体的两种最密堆积方式23 面心立方面心立方 （铜型）（铜型）金属晶体的原子空间堆积模型金属晶体的原子空间堆积模型4 42425金属晶体

6、的四种堆积模型对比2627钠离子和氯离子在晶胞中的位置：钠离子和氯离子在晶胞中的位置：4 4、几种常见的离子晶体的晶胞结构：、几种常见的离子晶体的晶胞结构：(1)(1)氯化钠型晶胞氯化钠型晶胞氯离子：体心和棱中点氯离子：体心和棱中点; ;钠离子：面心和顶点钠离子：面心和顶点. .NaNa+ +ClCl- -或者反之或者反之;交错排列交错排列28计算方法：均摊法计算方法：均摊法顶点占顶点占1/81/8；棱占；棱占1/41/4；面心占；面心占1/21/2；体心占；体心占1 1 每个每个NaClNaCl晶胞含晶胞含NaNa+ +、ClCl- -的个数的个数? ?Na+:4216818Cl-:4141

7、12NaNa+ +ClCl- -29（2 2）CsClCsCl晶胞晶胞铯离子和氯离子的位置？铯离子和氯离子的位置？铯离子：铯离子：氯离子：氯离子：每个晶胞含铯离子、氯离每个晶胞含铯离子、氯离子的个数？子的个数？铯离子：铯离子：氯离子：氯离子：或者反之或者反之1个；个；1个。个。体心体心顶点顶点ClCl- -CsCs+ +30 重点研究重点研究晶体中的配位数晶体中的配位数: :【在离子晶体中离子的配位数在离子晶体中离子的配位数( (缩写为缩写为C.N.)C.N.)是是指一个离子周围最邻近的异电性指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目离子的数目】。图图3 32727NaClNaCl晶胞晶胞CsCl

8、CsCl晶胞晶胞31图图3 32727NaClNaCl晶胞晶胞CsClCsCl晶胞晶胞 在在NaClNaCl晶体中，与晶体中，与NaNa+ +(Cl(Cl- -) )等距离且最等距离且最近的近的ClCl- -(Na(Na+ +) )有几个？有几个？ 在在CsClCsCl晶体中，与晶体中，与CsCs+ +( (Cl-) )等距离且最等距离且最近的近的ClCl- -(Cs(Cs+ +) )有几个？有几个？32NaClNaCl晶体中阴、阳离子的配位数晶体中阴、阳离子的配位数NaNa+ +的配位数为：的配位数为： ClCl- -的配位数为：的配位数为：6633-Cs+-Cl-CsClCsCl的晶体结构

9、示意的晶体结构示意图图CsCs+ +的配位数为：的配位数为： ClCl- -的配位数为：的配位数为：8834离子离子晶体晶体阴离子的阴离子的配位数配位数阳离子的阳离子的配位数配位数阴阳离子配阴阳离子配位数的比值位数的比值NaClCsCl661:1881:135CaFCaF2 2 ( (萤石萤石) )型晶胞型晶胞CaCa2+2+的配位数的配位数: :F F- -的配位数的配位数: :（3）配位数）配位数4个个Ca2+和和8个个F-CaFCaF2 2晶体中晶体中CaCa2+2+ 和和F F- -的位置关系如何的位置关系如何? ?一一个个CaFCaF2 2晶胞中含晶胞中含CaCa2+2+ 、F F-

10、 -个数是多少个数是多少? ?84365 5、决定离子晶体结构的因素、决定离子晶体结构的因素（1）几何因素）几何因素 （2）电荷因素）电荷因素 （3）键性因素）键性因素晶体中正负离子的半径比晶体中正负离子的半径比.晶体中正负离子的电荷比晶体中正负离子的电荷比.离子键的纯粹因素离子键的纯粹因素一般决定配位数的多少一般决定配位数的多少:正负离子的半正负离子的半径比越大径比越大,配位数越多配位数越多.正负离子电荷比正负离子电荷比=正负离子的配位数比正负离子的配位数比 =正负离子的数目反比正负离子的数目反比373839a2240Cu铜Cu铜Ba钡Ba钡Y钇Y钇O氧O氧414243CaF2 晶体中正离子

11、的配位数晶体中正离子的配位数8,负离子的配位负离子的配位数为数为 。TiO2晶体中正离子的配位数为晶体中正离子的配位数为6，负离子的配，负离子的配位数为多少？位数为多少？ZnS晶体中负离子的配位数是晶体中负离子的配位数是4,正离子的配位正离子的配位数为多少？数为多少？4344445单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据回答：单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据回答： 金刚石金刚石晶体硅晶体硅晶体硼晶体硼熔点熔点(K)沸点沸点(K)硬度硬度(moh(moh) 3823 5100 10 10 1683 2628 7 70 0 2573 2823 9 95 5 (1)1)晶体硼的晶体类型属于晶体硼的晶体类型属于_晶体。晶体。(2)(2)已知晶体硼的基本结构单元是由已知晶体硼的基本结构单元是由B B原子原子构成的正二十面体，其中有构成的正二十面体，其中有2020个等边三角个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个一个B B原子。通过观察图形及推算，可知此原子。通过观察图形及推算，可知此结构单元是由结构单元是由_个个B B原子构成，原子构成，其中其中B BB B键间的夹角是键间的夹角是_。 46资资料料金属之最金属之最熔点最低的金属是熔点最低的金属是- 汞汞熔点最高的金属