典型离子晶体结构.ppt

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1、3.氧化镁（MgO）与氯化钠（NaCl）具有相同结构。求(1)MgO的晶格常数；(2)MgO的密度？（Mg的原子量24，O的原子量16）。解：氧化镁是一个离子化合物。因此，计算时必须使用离子半径而不能使用原子半径。（1）氧化镁的晶体结构如图所示，由图可知，氧化镁的晶格常数（2）每一个单位晶胞中含有4个Mg2+及4个O2-，1mol的Mg2+具有24g的质量，1mol的O2-具有16g的质量。一、AB型化合物结构1、CsCl晶体结构③第三规则8个[CsCl8]共棱，共面相连，实际[CsCl8]共面相连Cl-Cs+2)结构特点：可见：CsCl晶体结构是Cl-作简单立方堆积，Cs+充填在全部立方体间

2、隙中，CsCl属立方晶系，简单立方点阵，晶格常数a0=0.411nm，两套格子穿插而成，相差1/2单位每个晶胞中含有一个CsCl分子。3)属于CsCl结构:CsBr，CsI.③第三规则：八面体可共棱，共面连接，实际共棱相连。２、NaCl型结构2)结构特点：Cl-作立方密堆，Na+占据所有八面体空隙，立方晶系，面心立方点阵，两套面心立方点阵穿插构成，每个晶胞含有4个NaCl分子。3)属于NaCl结构二价金属氧化物MgO、CaO、SrO、BaO、CdO、MnO、FeO、CoO、NiO，还有氮化物，碳化物等，氧化物中，O2-离子相当Cl-，占据Cl-位置。3、立方ZnS型结构（闪锌矿）1）鲍林规则2

3、）结构特点立方晶系，面心立方点阵，a=0.542nm。S2-作立方密堆，Zn2+占据一半四面体空隙，S2-、Zn2+均四配位。每个晶胞内有四个ZnS分子。3）属于该类型结构物质属于立方ZnS结构的有SiC，Be、Cd的硫化物等。4六方ZnS结构（纤锌矿型）六方ZnS又叫纤锌矿，属六方晶系，每个晶胞中含有四个离子结构中S2-做六方最紧密堆积，Zn2+占据四面体空隙的一半。常见纤锌矿结构的BeO、ZnO、CdS等晶体。H:/picAB2型化合物结构2）结构特点立方晶系,面心立方点阵，把Ca2+作立方堆积，F-占据全部四面体空隙，若F-作立方堆积，Ca2+只占据一半的立方体空隙。从空间格子观点看，一

4、套Ca2+面心立方格子与两套F-面心立方格子穿插而成。晶胞内有4个CaF2分子。(3）反萤石型结构一些碱金属氧化物Li2O、Na2O、K2O结构中的正、负离子分布刚好与CaF2相反，阳离子占据F-位置，O2-占据Ca2+位置。(4)属于CaF2型结构有UO2、ThO2等，c-ZrO2可认为是扭曲了的CaF2型结构。（5）萤石用途钢铁工业，每熔炼一吨铁，需萤石6～9公斤，每生产一吨钢，需萤石2～9公斤,萤石的主要作用是与其它的造渣材料，生成低熔点物质，即降低渣的熔点，提高渣的流动性,促进钢渣界面反应，脱S/P。2、金红石（TiO2）型结构（2）结构特点：①四方晶系，简单四方点阵，a=b=0.4

5、58nm，c=0.295nm。②O2-近似成六方最紧密堆积，Ti4+填充半数的八面体空隙中，从空间格子观点看，则是四套O，两套Ti的四方原始格子互相穿插而成。③晶胞内有2个分子TiO2。（3）属于TiO2型结构有：GeO2、SnO2、PbO2、MnO2、CoO2、MnF2、FeF2、MgF2等。（4）性质及应用：TiO2具有较大的折射率(n=2.76),制备高折射玻璃的原料。TiO2具有较大的介电常数，电容器瓷料。涂料（白色），它使涂料具有鲜艳的白度、亮度和遮盖力。TiO2有三种变体：金红石、锐钛矿和板钛矿。三、A2B3型结构1、刚玉（α-Al2O3）型结构（2）结构特点：n个O2-作六方最紧

6、密堆积可形成n个八面体空隙和2n个四面体空隙，故Al3+只填充了2/3八面体空隙，其余的1/3间隙是空着的，要使结构稳定，必须Al3+的排列使Al3+间距最大，因此，每3个相邻的八面体空隙（垂直和水平方向）就有一个有规则空着。（3）属于刚玉型结构的物质：Cr2O3、Fe2O3、V203等。（4）性质及应用：α-Al2O3刚玉，熔点高2050℃，硬度大，莫氏9级，静电键强度1/2，较大，晶格能大，是高温耐火材料和高温无线电陶瓷中主要矿相。α-Al2O3白宝石，掺铬红宝石，掺钛为蓝宝石。四、ABO3型结构通式中A、B代表正离子，一般A代表二价金属正离子，如Ca2+、Pb2+、Ba2+等，B代表四价

7、正离子如C4+、Ti4+等。以钙钛矿（CaTiO3）和方解石(CaCO3)为例。1、钙钛矿（CaTiO3)型2+4+2-③八面体可共棱、共面，实际共顶相连。④对一种以上正离子、电价高，配位数小的正离子的配位多面体特别倾向于共顶相连，[TiO6]共顶相连。⑤在同一晶体中，同种正离子与同种负离子的结合方式应最大限度地趋于一致。Ca2+的配位数12，[CaO12]十四面体一种形状，Ti4+的配位数6，