(3.11)--11、晶体结构无机化学.pdf

晶体结构

Crystallinestructure

四种典型晶体内部结构和性质的关系及能带理论是重点

基本要求:1、从晶体微粒间作用力的不同理解四种典型晶体内部结构和性

质的关系;

2、熟悉晶格能对离子晶体熔点、硬度的影响，了解AB型三种典

型离子晶体的特性;

3、从M.O.理论了解金属键的形成和特性，用能带理论说明金属

及其他晶体的一些物理性质;

4、了解真实晶体的缺陷。

一、晶体和非晶体

（一）晶体的特征

1、有一定的几何外形，非晶体如玻璃等又称无定形体；

2、有固定的熔点；

3、各向异性：

一块晶体的某些性质，如光学性质、力学性质、导电导热性质、机械强

度等，从晶体的不同方向去测定，常不同。

（二）晶体的内部结构

1、晶格

把晶体中规则排列的微粒抽象成几何学中的点，并称为结点。这些点

的结合称为点阵，沿着一定的方向按某种规则把结点连结起来，则得到描

述各种晶体内部结构的几何图像——晶体的空间格子，称为晶格。

2、晶胞

在晶格中，能表现出其结构的一切特征的最小部分称为晶胞。

（三）单晶体和多晶体

单晶体——由一个晶核（微小的晶体）各向均匀生成而成，其内部的

粒子基本上按某种规律整齐排列。如冰糖、单晶硅等。

多晶体——由很多单晶体杂乱聚结而成，失去了各向异性特征。

（四）非晶体物质

非晶体物质指结构无序（有的可能近程有序）的固体物质。

晶体和非晶体间并不存在鸿沟，在一定条件下，可相互转化。

（五）液晶

有些有机物质的晶体熔化后，在一定温度范围内微粒分布部分地保留

着远程有序性，因而部分地仍具有各向异性。

这种介于液态和晶态间的各向异性的凝聚流体，称为液晶。

二、离子晶体及其性质

（一）离子晶体的特征和性质

由离子间静电引力结合成的晶体——离子晶体。

晶体内（或分子内）某一粒子周围最接近的粒子数称为该粒子的配位

+-

数。如NaCl晶体中Na、Cl配位数均为6。

性质：静电作用力较大，故一般熔点较高，硬度较大、难挥发，但质

脆，一般易溶于水，其水溶液或熔融态能导电。

（二）离子晶体中最简单的结构类型

离子晶体中三种典型的结构类型：NaCl型、CsCl型和立方ZnS型。

1、NaCl型晶胞形状是立方体，配位数均为6，如KI、LiF、NaBr、

MgO、CaS等均属此类。

2、CsCl型晶胞也是立方体，配位数均为8，如TlCl、CsBr、CsI等属

此列。

3、立方ZnS型晶胞也是正立方体，配位数均为4，如BeO、ZnSe等。

化学组成相同而晶体构型不同称同质多晶现象。

（三）半径比规则

a

222

(ac)＝(ab)+(bc)

22

(4r)＝2(2r+2r)

-+-

r+

——＝0.414bc

r-

半径比0.414时，配位数6。

半径比0.732时，配位数8。

配位数4

若半径比0.414时，

1、晶格能

由相互远离的气态正、负离子结合成1mol离子晶体时所释放的能量

衡量离子键的强弱。

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