[第五章晶体的结构和绘图表达.ppt

目录 晶体的化学结构 晶体中的化学作用力 晶体结构表达、绘图和分析 原子和离子半径的周期性变化 堆积的产生 原子和离子都具有一定的有效半径，因而可以看成是具有一定大小的球体。 在金属晶体和离子晶体中，金属键和离子键没有方向性和饱和性。 从几何角度看，原子之间或者粒子之间的相互结合，在形式上可以看作是球体间的相互堆积。 晶体具有最小内能性，原子和离子相互结合时，相互间的引力和斥力处于平衡状态，这就相当于要求球体间做紧密堆积。 简单立方堆积Simple Cubic Structure（SC) 只有钋（Po）采用这种堆积模式 配位数6，每个晶胞单元中包含1个原子 原子堆积因子Atomic Packing Factor（APF） 在晶体学里，原子堆积因子（或称APF）是计算一个晶体的体积里原子体积占的比例的函数。在计算前，必须假定原子是坚硬的球体，而且有确定的表面(而不是含糊不清的电子云)。 SC原子堆积因子计算 体心立方堆积Body-Centered Cubic Structure（BCC) 沿体对角线做紧密堆积 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，每个晶胞单元中包含2个原子 BCC原子堆积因子计算 面心立方堆积 Face-Centered Cubic Structure（FCC) 沿面对角线做紧密堆积 配位数12，每个晶胞单元中包含4个原子 FCC原子堆积因子计算 FCC原子堆积方式详解 FCC原子堆积方式详解 另一种堆积方式…… 六方密堆积Hexagonal Close Packing（HCP） 六方晶胞，沿c轴做紧密堆积 配位数12，每个晶胞单元中包含6个原子，原子堆积因子0.74，与FCC相同 晶体结构绘图表达Diamond的使用 Diamond是一种广泛使用的绘制晶体结构图的软件 根据原子坐标构建出结构 导入数据文件绘制晶体结构 NaCl晶体结构模型的构造 NaCl晶体的结构数据为：空间群Fm-3m(225)；晶胞参数a=5.64?；原子坐标Na:4a, Cl:4b CIF文件 CIF文件的特点 CIF文件格式示例 亚磷酸钙晶体结构模型和分子模型的构造 1、从“.CIF”格式文件（晶体信息文件）中获得晶体结构数据； Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 晶体结构参数及其表达的国际通用文件 Crystallographic Information File （CIF） 空间群 晶胞参数 单胞内分子数 原子坐标 晶体结构图 晶体学计算 …… Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 后缀*.cif 为多个数据库的标准格式 剑桥结构数据库（The Cambridge structural Database, CSD ）（英国）；蛋白质数据库（The Protein Data Bcmk PDB）（美国）；无机晶体结构数据库（The Inorganic Crystal Structure Database ICSD）(德国)；NRCC金属晶体学数据文件库（加拿大） 记录了晶体结构的所有信息 点群、空间群、晶胞参数、原子坐标、单胞分子数、数据来源…… 可由相关晶体学软件直接读取 Diamond、Mercury、Atoms、CrystalStudio …… Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Carbon: ?? | ?? | ? ? ? ?? | ? ? ? ? 1s 2s 2p 1s 2(sp3) C-C-C angle = 109o 28’ 金刚石的结构－sp3杂化 化学键 共价键 cov