晶体结构PPT、.ppt

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1、第一节认识晶体一、晶体的特性1.晶体与非晶体(1)晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。(P69,1D)(2)非晶体：内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态。2.晶体的特性:(P68)（1）具有规则的几何外形。（2）自范性：在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。（3）各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。（4）对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。（5）有固定的熔点而非晶态没有。3.晶体的种类(P69)根据内部

2、微粒的种类和微粒间的相互作用不同，将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。离子晶体金属晶体原子晶体分子晶体内部微粒阴阳离子金属原子原子分子作用力离子键金属键共价键分子间作用力二、晶体结构的堆积模型组成晶体的原子、离子或分子在没有其他因素（如共价键的方向性）影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理，这是因为分别借助于没有方向性的金属键、离子键和分子间相互作用形成的金属晶体、离子晶体和分子晶体的结构中，都趋向于使原子或分子吸引尽可能多的原子或分子分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使

3、晶体变得比较稳定。金属晶体原子平面排列方式有几种？(P71)(配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子或离子数目)非密置层A143213642A5密置层配位数为4配位数为6AB21在一个层中，最紧密的堆积方式，是一个球与周围6个球相切，在中心的周围形成6个凹位，将其算为第一层。1.等径圆球的密堆积由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。等径圆球的密堆积方式有A3型最密堆积，A1型最密堆积。123456第二层对第一层来

4、讲最紧密的堆积方式是将球对准1，3，5位。(或对准2，4，6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密的堆积方式。下图是A3型六方紧密堆积的前视图ABABA第一种是将球对准第一层的球。123456于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积---A3型。配位数12。(同层6，上下层各3)A3型最密堆积（配位数为12）（例如镁）六方密堆积配位数：12。(同层6，上下层各3)晶胞含金属原子数:6金属晶体的堆积方式──镁型第三层的另一种排

5、列方式，是将球对准第一层的2，4，6位，不同于AB两层的位置，这是C层。123456123456123456123456面心立方紧密堆积的前视图ABCAABC第四层再排A，于是形成ABCABC三层一个周期。得到面心立方堆积—A1型。配位数12。(同层6，上下层各3)A1型最密堆积（配位数为12）（例如铜）面心立方BCA晶胞含金属原子数:4金属晶体的堆积方式──铜型BCAABCABC形式的堆积，为什么是面心立方堆积？我们来加以说明。体心立方堆积非密置层层层堆积情况2：相邻原子层上层原子填入下层原子的

6、凹穴中体心立方堆积配位数：28晶胞含金属原子数:金属晶体的堆积方式──钾型这两种堆积都是最紧密堆积，空间利用率为74.05%。金属钾K的立方体心堆积还有一种空间利用率稍低的堆积方式—A2型---立方体心堆积：立方体8个顶点上的球互不相切，但均与体心位置上的球相切。配位数8，空间利用率为68.02%。六方紧密堆积(A3,ABAB，如：金属镁)面心立方紧密堆积(A1,ABC，如：金属铜)立方体心堆积(A2,如金属钾)金属的堆积方式堆积模型采纳这种堆积的典型代表配位数晶胞镁型A3MgZnTi12简单立方

7、Po6钾型A2KNaFe8铜型A1CuAgAu12总结52%68%74%74%空间利用率2.非等径圆球的密堆积由离子构成的晶体可视为不等径圆球的密堆积，即将不同半径的圆球的堆积看成是大球先按一定方式做等径圆球的密堆积。小球再填充在大球所形成的空隙中。配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目。如NaCl配位数为6，即每个Na+离子周围直接连有6个CI-，反之亦然。2.离子晶体属非等径圆球的密堆积方式：大球先按一定的方式做等径圆球密堆积小球再填充到大球所形成的空隙中NaCl：离子先以A1型紧

8、密堆积，离子再填充到空隙中。ZnS：离子先以A1型紧密堆积，离子再填充到空隙中。Cl－Na＋S2－Zn2＋分子晶体属非等径圆球密堆积方式：分子晶体尽可能采取紧密堆积的方式，但受到分子形状的影响。例如：干冰采用A1型紧密堆积方式而冰中水分子的堆积受到的影响原子晶体不服从紧密堆积方式：共价键具有性和性，因此一个原子周围结合其它原子的数目是（有限、无限）的，方向是（一定、不固定）的。氢键饱和方向有限一定三、晶体结构的基本单元----晶胞1.晶胞(1)晶胞：从晶体中“截取”出来具有代表性的