几种典型结构.ppt

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1、九种典型结构1金属单质结构2氯化铯结构3CaI2结构4萤石结构5石盐结构6闪锌矿结构7金刚石结构8钙钛矿结构9层状硅酸盐结构1金属单质结构(1)立方面心结构：空间群：Fm3m,相当于等大球立方最紧密堆积。属于该结构的物质主要有：铝、铜、金、银、铂、铅等单质。(2)六方结构：空间群：P63/mmc，相当于等大球六方最紧密堆积。属于该结构的物质主要有：Os、Ru、Re、Zn等单质。(3)立方体心结构：空间群：Im3m，为非最紧密堆积方式。属于该结构的物质主要有：T、V、W、La、Ce、Pr、Nd、Yb、Eu、Ti、U、Ba、S

2、r、K、Na、Ca、Mg等单质。值得指出的是，部分元素的单质可以在不同条件下形成不同的结构，或者可以有不同的结构状态共存。如单质铁：α-铁（Iron-alpha）---（奥氏体）--立方体心γ-铁（Iron-gama）--（马氏体）--立方面心ε-铁（Iron-Epsilon）--六方结构2氯化铯(CsCl)结构空间群：Pm3m，立方原始格子。阴离子分布在晶胞的8个角顶，阳离子充填在其所形成的立方体空隙中。立方体共面连接。具有该结构的物质主要有：KCl,NaCl,TiCl,RbF,CsN,NbN,NbO,AgI,TiTh等

3、物质。3CaI2结构空间群：P-3m，三方原始格子。在单位晶胞中，阳离子分布在8个角顶，阴离子分布中由上下各3个阳离子构成的正三方柱中，并间隔地在上半部的中心和下半部的中心。因此，该结构也可以理解为：阴离子做六方最紧密堆积，阳离子填充在间隔一层的全部八面体空隙中。具有该种结构的物质主要有：VCl2,PbI2,GeI2,PtO2,ToBr2,RhTe2,TiS2,TiSe2,TiTe2,SnS2,MnI2,NiTe2,PdTe2,PtS2,CdI2,MgI2,CaI2,CoBr2,FeBr2,FeI2,ZrS2,ZrSe2,

4、MnBr2等。具有反CaI2结构的物质有：Ag2F，B2O，Ni2C4萤石结构空间群：Fm3m，立方面心结构。Ca分布于晶胞的角顶及面心；F分布在晶胞8等分之后每个小立方体的中心。萤石结构可以理解为：Ca2+做立方最紧密堆积，F-充填在其中全部的四面体孔隙中。N个球最紧密堆积有2N个四面体空隙，所以Ca:F=1:2，故得其分子式为CaF2。萤石晶胞中存在平行于（111）面的离子堆积层，因此，萤石具有{111}完全解理。阳离子配位四面体的连接：共棱联结形成的萤石结构。晶胞中由8个[FCa4]共棱连接而成，而且四面体的每根棱都

5、被共用了。阴离子配位立方体：全部共棱形成萤石结构。[CaF8]配位立方体沿3维方向相间排列而成。反萤石型结构球键图阳离子四面体配位阴离子立方体配位反萤石型结构可看作：阴离子做立方最紧密堆积，阳离子充填在全部的四面体空隙中。结构类型物质名称萤石型结构萤石(CaF2)氯化锶(SrCl2)氯化钡(BaCl2)氟化铅(PbF2)反萤石型结构氧化钾(K2O)氧化钠(Na2O)氧化锂(Li2O)5石盐结构空间群：Fm3m，立方面心格子。具有NaCl型结构的部分物质。表9.4与石盐等结构的物质氯化物碳化物氮化物氧化物氟化物溴化物硫化物氯

6、化钾(KCl)氯化铷(RbCl)碳化钛(TiC)碳化钒(VC)碳化锆(ZrC)氮化钒(VN)氮化钛(TiN)氮化锆(ZrN)氮化钪(ScN)氮化铕(EuN)氧化镁(MgO)氧化钴(CoO)氧化镍(NiO)氧化锰(MnO)氟化锂(LiF)氟化银(AgF)溴化钠(NaBr)溴化钾(KBr)溴化铷(RbBr)硫化锰(MnS)方铅矿(PbS)(111)(200)(220)6闪锌矿结构空间群F-43m，立方面心格子。Zn分布于晶胞的角顶及面心。如果把晶胞8等分，S分布于间隔的小立方体的中心。闪锌矿的晶体结构：球键图(左)、配位多面体

7、连接图(右)结构中，S2-和Zn2+配位数都是4，配位多面体都是四面体。四面体共角顶相联。从图可看出，[SZn4]四面体（[ZnS4]四面体也是一样）共角顶联成的四面体基元层与[111]方向垂直。由于S2-和Zn2+都呈配位四面体，所以闪锌矿只用一种配位多面体结构形式表达(S和Zn互换是一样的)。如果将闪锌矿结构中的Zn和S都变成C，则结构变成金刚石结构（Fd3m）。物质类型物质名称物质名称氯化物氯化铜(CuCl)碳化物碳化硅(SiC)氮化物氮化硼(BN)氮化镓(Ga)磷化物磷化硅(SiP)磷化硼(BP)磷化铝(AlP)磷

8、化铟(InP)硫化物硫化镉(CdS)硫化锡(SnS)毒砂(HgS)氧化物氧化镉(CdO)氧化钴(CoO)砷化物砷化镓(GaAs)砷化铟(InAs)硒化物硒化汞(HgSe)硒化锰(MnSe)蹄化物蹄化铝(AlSb)蹄化铟(InSb)具有闪锌矿型结构的物质7金刚石结构等轴晶系，空间群Fd3m。立方面心结构。