大学本科无机化学 第十章 固体结构.ppt

1、第10章固体结构，10.1晶体结构和类型10.2金属晶体10.3离子晶体10.4分子晶体10.5层晶体，10.1晶体结构和类型，10.1.1晶体结构的特性和晶格理论10.1.2晶体结构的特性和晶格理论晶体结构的特征晶体：原子、离子或分子在空间中有一定规律的周期性重复的固体。具有金刚石，晶体的宏观特性，有规则的几何外形。表现出各向异性。有固定熔点。晶格理论，晶格晶胞，晶格理论，以周期方式填充三维空间，只允许14种六面体。这被称为14个布拉维格子。这14种六面体都是平行六面体，按对称分隔，分为7种，被称为7个晶系。简单立方体，体心立方体，面心立方体，简单四重奏，简单三斜，简单六字，简单菱形，简单正

2、交，基底正交，体心正交，简单单斜，基底单斜，面心正交，7个晶系；10.1.4晶体类型，10.2金属晶体，10.2.1金属晶体的结构10.2.2金属结合理论10.2.3金属合金，10.2.1金属晶体结构，金属晶体的粒子排列方法一般有三种。面心立方体密密麻麻地堆积在一起，体心立方体堆积在一起，10.2.2金属耦合理论，电子解模型电子解模型将金属绘制成金属阳离子，在电子解中有规律地排列。金属价电子的数量少，检查电子的吸引力弱。因此，电子很容易摆脱金属原子的束缚，成为自由电子，它对整个金属是通用的。金属正离子在这种自由电子的粘合作用下构成了金属晶体，这种作用就是金属结合。电子海模型能说明金属的特性。例

3、如：良好的导电、导热、延展性。拿理论来说，可以把金属晶体看作一个大分子。这个分子是由晶体中所有原子的组合而成的。以Li为例，Li原子有1s，2s两个轨道，两个Li原子有两个1s，两个2s轨道。根据MO法，两个原子相互作用时，原子轨道重叠，形成耦合轨道和反耦合轨道，从原始原子能量状态变为分子能量状态。晶体中原子的数量越多，分子状态也就越多。分子轨道这么多，分子轨道之间的能量差异很小，可以看作是连接在一起的带子。(莎士比亚，温斯顿，分子，分子，分子，分子，分子，分子)带可以看作是延伸到整个晶体的分子轨道。Li原子电子结构为1s22s1，每个原子有3个电子，原子价电子数为1。电子在充满原子轨道上形成

4、的低能量带称为万带，电子在未充满原子轨道上形成的高能量带称为度带。(David assell，Northern Exposure，电子名言)Li原子1s乐队是万代，2s乐队是导游。这两个波段之间的能量空隙称为禁带。金属的导电性由传导带中的电子表达。根据带结构的禁带宽度和带中电子充电状态，物质可以分为导体、绝缘体和半导体。10.2.3金属合金是由金属结构和成键的性质决定的，其他元素容易混入任何金属晶体，产生称为合金的物质。合金是一种含有元素混合物，具有金属特性的物质。合金可分为替代合金和填充合金。金属的一个原子被大小相似的另一个金属原子取代的合金称为替代合金。紧密堆积的金属结构的一些空隙被称为填充小原子所占据的合金。，10.3离子晶体，10.3.1离子晶体的结构10.3.2晶格为10.3.3离子极化，离子晶体的结构，离子晶体为：密集空隙填充，负离子为：大孔，密集堆积，空隙阳离子形成：小孔1，NaCl型(面深立方晶格)，使用晶格能量(U)、Born-Haber循环计算晶格能量，正负离子核之间的距离，正负离子电荷的绝对值，A: Madelang常数，与晶体类型相关。n: Born金志洙；CsCl类型A=1.7