常见的晶体结构.ppt

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1、常见的晶体结构典型金属的晶体结构典型金属的晶体结构是最简单的晶体结构。由于金属键的性质，使典型金属的晶体具有高对称性，高密度的特点。常见的典型金属晶体是面心立方、体心立方和密排六方三种晶体。1、面心立方结构（FCC，A1型）（1）密堆积情况：原子以ABCABC……的方式堆积，面心立方紧密堆积（111）面为密排面。原子分布在立方体的8个顶点与6个面心上。（2）原子分布：晶胞含有：4个八面体空隙8个四面体空隙；（3）单位晶胞原子数目：单位晶胞原子数：n=4；（4）原子的空间坐标：（5）原子半径与点阵常数：晶胞的3个棱边长度（a、b、c）与原子半径r之间的关系，可由简单的几何知识求出。面心立

2、方结构（a=b=c）：（6）配位数：CN=12K=0.74（8）密度：（7）致密度（堆垛密度）：A1型结构：-Fe、铝、铜、镍、铅、金、银、铂等例：已知铜是面心立方结构的金属，其原子半径为0.1278nm，相对原子质量为63.54g/mol。求铜的原子密度。2、体心立方结构（A2型）（1）密堆积情况：原子以ABAB……的方式堆积，体心立方近似密堆积，（110）面为密排面。原子分布在立方体的8个顶点与体心上。（2）原子分布：晶胞含有：2个八面体空隙4个四面体空隙；（3）单位晶胞原子数：单位晶胞原子数：n=2；（4）原子的空间坐标：（5）原子半径与点阵常数：体心立方结构（a=b=c）：（

3、6）配位数：A2型结构：-Fe、铬、钨、钼、钒、铌、钛和锆等CN=8致密度：K=0.68（7）致密度（堆垛密度）：3、密排六方结构（A3型）（1）密堆积情况：原子以ABAB……的方式堆积，六方紧密堆积，（0001）面为密排面。12个原子分布在六方晶胞的顶点、2个原子处于上下底心、3个原子在六方晶胞体内。（2）原子分布：晶胞含有：6（2）个八面体空隙；12（4）个四面体空隙；（3）单位晶胞原子数：六方晶胞原子数：Z=6；单位晶胞原子数：Z=2；（4）原子的空间坐标：（5）原子半径与点阵常数：密排六方结构（a=b=c）：（6）配位数：A3型结构：铍、镁、镉、钛和锆等CN=12致密

4、度：K=0.74（7）致密度（堆垛密度）：1、金刚石结构常见共价晶体的晶体结构——立方晶系（2）碳原子位于立方体的8个顶点，6个面心及立方体内4个小立方体的中心。（1）金刚石是面心立方格子（3）单位晶胞原子数：n＝8（5）每个碳原子周围都有四个碳，碳原子之间形成共价键，CN＝4（4）晶胞内各原子的空间坐标：000，½½0，½0½，0½½，¼¼¾，¼¾¼，¾¼¼，¾¾¾金刚石结构：Si、Ge、灰锡α-Sn、人工合成的立方氮化硼BN……2、石墨结构——六方晶系石墨结构中：层内碳原子以共价键相连，CN＝3，三角形配位；层间碳原子则以分子键相连。石墨结构为碳原子成层状排列，每一层中碳原子成六方

5、环状排列。石墨型结构：人工合成的六方氮化硼BN……根据数量关系（化学式）：AX型、AX2型、A2X3型、ABO3型、AB2O4型常见的无机化合物：NaCl型、CsCl型、-ZnS型、-ZnS型、CaF2型、TiO2型、刚玉（Al2O3）型、CaTiO3型、尖晶石（MgAl2O4）型常见无机化合物晶体结构——离子晶体晶体结构分析：离子半径、电中性、阴离子多面体之间的连接（1）密堆积情况：Cl-离子面心立方堆积；Na+离子填充八面体空隙；晶胞分子数：Z=4；晶胞中：4个八面体空隙8个四面体空隙；Na+离子填充全部八面体空隙1、NaCl型结构——立方晶系（2）质点坐标：晶胞常数：a0=2

6、(r++r－)（3）配位数与配位多面体：因为：所以，Na+的配位数为CN=6，Cl-的配位数CN=6形成[NaCl6]八面体共棱连接NaCl型：MgO、CaO、SrO、BaO、MnO、FeO、CoO、NiO等2、CsCl型结构（1）密堆积情况：Cl-简单立方堆积；Cs+离子填充立方体空隙；晶胞分子数：Z=1；——立方晶系晶胞常数：CsCl型：CsBr、CsI、TlCl、NH4Cl……（2）质点坐标：或（3）配位数与配位多面体：（1）密堆积情况：S2-离子面心立方堆积；Zn2+离子填充四面体空隙；晶胞分子数：Z=4；晶胞中：4个八面体空隙8个四面体空隙；Zn2+离子填充1/2四面体空隙3

7、、闪锌矿型结构（-ZnS）——立方晶系（2）质点坐标：（3）配位数与配位多面体：r+/r－＝0.436>0.414，理论上，CN＝6，实际上，CN=4，四面体配位闪锌矿型：β-SiC，Be、Cd、Hg等的硫化物、硒化物和碲化物，CuCl等（1）密堆积情况：S2-离子六方紧堆积；Zn2+离子填充四面体空隙；单位晶胞分子数：Z=2；晶胞中：2个八面体空隙4个四面体空隙；Zn2+离子填充1/2四面体空隙4、纤锌矿型结构(-ZnS)——六方晶系（2