常見的晶體結(jié)構(gòu)ppt課件目前一頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點一、晶體化學(xué)基本原理1.原子半徑與離子半徑在晶體結(jié)構(gòu)中原子或離子處于相接觸時的半徑有效半徑：離子晶體中，正負離子相接觸的中心距，即為正負離子的半徑之和；共價鍵化合物的晶體中，兩個相鄰鍵合的中心距，即是兩個原子的共價半徑之和。在純金屬的晶體中，兩個相鄰原子中心距的一半，就是金屬原子半徑。目前二頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點2.球體緊密堆積原理離子晶體和原子晶體中原子和離子在結(jié)構(gòu)中堆積相當(dāng)于球體相互作最緊密堆積。晶體的緊密堆積有兩種：如純金屬晶體的等大球體最緊密堆積和離子作不等大球體的緊密堆積。目前三頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點ABABC等大球體緊密堆積方式（球體代表原子）目前四頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點四面體空隙和八面體空隙數(shù)

八面體空隙四面體空隙每個球周圍有8個四面體空隙，6個八面體空隙。n個等徑球堆積時，其四面體空隙數(shù)為8n/4=2n,八面體空隙數(shù)為6n/6=n目前五頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點Unitcell面心立方緊密堆積Face-centeredcubic

(ABCABC…)目前六頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點六方緊密堆積hcp(ABAB…)

Close-packedhexagonal目前七頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點Interstitials

TetrahedronOctahedron目前八頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點3.原子和離子的配位數(shù)指在晶體結(jié)構(gòu)中，該原子或離子的周圍與它直接相鄰結(jié)合的原子個數(shù)或所有異號離子的個數(shù)原子或離子的周圍與它直接相鄰結(jié)合的原子或離子的中心聯(lián)線所構(gòu)成的多面體，稱為原子或離子的配位多面體目前九頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點正負離子半徑比值與配位數(shù)的關(guān)系值正離子的配位數(shù)負離子多面體的形狀實例0.000~0.1552直線形干冰CO20.155~0.2253三角形B2O30.225~0.4144四面體SiO2，GeO20.414~0.7326八面體NaCl，MgO，TiO20.732~1.0008立方體ZrO2，CaF2，CsCl1.000以上12立方八面體Cu目前十頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點TetrahedronCenteroftetrahedron,o,oD=(3/4)DE2RfccABCDoACBED目前十一頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點2RRR2r目前十二頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點4.鮑林規(guī)則第一規(guī)則

在正離子周圍，形成一個負離子配位多面體，正負離子間的距離取決于它們的半徑之和，而配位數(shù)取決于它們的半徑之比。第二規(guī)則（靜電價規(guī)則）在一個穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)中，每一個負離子的電價等于從鄰近的正離子配給該負離子各靜電鍵強度的總和。

目前十三頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點第三規(guī)則

在配位結(jié)構(gòu)中，配位多面體共用棱，特別是共用面的存在會降低這個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。圖2-44四面體和八面體的共頂、共面和共棱聯(lián)結(jié)第四規(guī)則在晶體中有一種以上的正離子，那么高電價正離子的低配位數(shù)多面體之間盡可能彼此互不結(jié)合的趨勢。第五規(guī)則

在晶體中，本質(zhì)上不同組成的結(jié)構(gòu)單元的數(shù)目，趨向了最少.簡單立方結(jié)構(gòu)sc(ABCABC…)目前十四頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點圖2-44四面體的共頂、共面和共棱聯(lián)結(jié)(中心正離子間的距離為：1：0.58:0.33)

目前十五頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點幻燈片11圖2-44八面體的共頂、共面和共棱聯(lián)結(jié)(中心正離子間的距離為：1：0.71:0.58)目前十六頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點簡單立方結(jié)構(gòu)sc

(ABCABC…)二、典型金屬的晶體結(jié)構(gòu)1.原子緊密堆積方式目前十七頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點體心

bcc

結(jié)構(gòu)

(ABCABC…)目前十八頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點Unitcell面心立方緊密堆積

(ABCABC…)目前十九頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點六方緊密堆積hcp(ABAB…)

目前二十頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點2.原子的配位數(shù)與空隙簡單立方結(jié)構(gòu)中原子的配位數(shù)為6，體心立方結(jié)構(gòu)中原子的配位數(shù)為8。目前二十一頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點密排六方結(jié)構(gòu)中原子的配位數(shù)為12密排六方結(jié)構(gòu)中原子的配位數(shù)目前二十二頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點面心立方結(jié)構(gòu)中原子的配位數(shù)為12目前二十三頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點OctahedralsitesCubeandedgecentersitesTetrahedralsites8晶體結(jié)構(gòu)中的間隙位（1）:fcc目前二十四頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點目前二十五頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點2RRR2r目前二十六頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點TetrahedronCenteroftetrahedron,o,oD=(3/4)DE2RfccABCDoACBEDfcc目前二十七頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點Octahedralsites:Faceandedgecentersites晶體結(jié)構(gòu)中的空隙位(2):bcc面心和棱中點目前二十八頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點a/4abccTetrahedralsites側(cè)面中心線1/4和3/4處目前二十九頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點a0/4a0/2bccrinRbccTetrahedralsites目前三十頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點a0/4a0/2bccrinRbccoctahedralsites目前三十一頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點Octahedralsites:××6晶體結(jié)構(gòu)中的空隙位(3):hcp目前三十二頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點晶體結(jié)構(gòu)中的空隙位(3):hcpTetrahedralsites××××棱和中心線的1/4和3/4處目前三十三頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點SCFCCBCCRRa0RR2Ra0RR2Ra03.點陣常數(shù)與原子半徑目前三十四頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點HCPC0C0/2*HCP點陣常數(shù)與原子半徑C0/22R2R目前三十五頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點Simplecubic4.一個晶胞中占有的原子數(shù)目前三十六頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點Body-centeredcubicFace-centeredcubic目前三十七頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點HCP目前三十八頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點5.堆積系數(shù)目前三十九頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點三、常見無機化合物晶體結(jié)構(gòu)晶體的對稱性，晶族晶系，離子緊密堆積原理，離子的配位數(shù)，晶體的鍵型，一個晶胞所占有正負離子的數(shù)目，質(zhì)點所處的空間坐標(biāo)，空間格子類型以及同型結(jié)構(gòu)的化合物等無機化合物晶體結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容:目前四十頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點圖2-48NaCL晶胞目前四十一頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點圖2-49CsCL晶胞目前四十二頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點圖2-50-ZnS晶胞ZnS005050502502500507575目前四十三頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點圖2-51a-ZnS晶胞ZnS目前四十四頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點目前四十五頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點S2-：(0,0,0),(2/3,1/3,1/2)Zn2+：(0,0,5/8),(2/3,1/3,1/8)S2-：(0,0,0),(1/3,2/3,1/2)Zn2+：(0,0,3/8),(1/3,2/3,7/8)

空間群為：分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：屬于六方ZnS結(jié)構(gòu)的化合物有Al、Ga、In的氮化物，一價銅的鹵化物，Zn、Cd、Mn的硫化物、硒化物。

目前四十六頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點

立方ZnS和六方ZnS是非常重要的兩種晶體結(jié)構(gòu).已投入使用的半導(dǎo)體除Si、Ge單晶為金剛石型結(jié)構(gòu)外，III-V族和II-VI族的半導(dǎo)體晶體都是ZnS型，且以立方ZnS型為主.例如：GaP,GaAs,GaSb，InP,InAs,InSb,CdS,CdTe,HgTe目前四十七頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點圖2-52CaF2晶胞目前四十八頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點Ca2+：(0,0,0),(1/2,1/2,0)，(1/2,0,1/2),(0,1/2,1/2)F-：(1/4,1/4,1/4),(3/4,1/4,1/4),(1/4,3/4,1/4),(1/4,1/4,3/4),(3/4,3/4,1/4),(3/4,1/4,3/4),(1/4,3/4,3/4),(3/4,3/4,3/4)

屬于立方面心點陣，結(jié)構(gòu)單元為一個CaF2

空間群為：分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：或?qū)⒏麟x子坐標(biāo)平移1/4Ca2+：(1/4,1/4,1/4),(3/4,3/4,1/4),(3/4,1/4,3/4),(1/4,3/4,3/4)F-：(1/2,1/2,1/2),(0,1/2,1/2),(1/2,04,1/2),(1/2,1/2,0),(0,0,1/2),(0,1/2,0),(1/2,0,0),(0,0,0)

目前四十九頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點

SrF2,UO2,HgF2等晶體屬CaF2型，而Li2O,Na2O,Be2C等晶體屬反螢石型，即正離子占據(jù)F-離子位置，負離子占據(jù)Ca2+的位置。

目前五十頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點圖2-53金紅石晶體結(jié)構(gòu)目前五十一頁\總數(shù)五十四頁\編于十五點

TiO2型（金紅石型）

O2-近似按立方A1型堆積，Ti4+填充了變形八面體空隙中（占據(jù)率50%）,O2-的配位數(shù)為3，Ti4+的配位數(shù)為6。Pauling