它代表晶体结构的最小重复单位称为晶胞.PPT

在离子晶体中，由于负离子半径较大而正离子半径较小，因此其结构往往是负离子做某种形式的堆积而正离子则占据其中某种空隙。由NaCl晶体结构容易看到Cl—作立方最紧密堆积，Na+离子占据其中八面体空隙，占有率为100%。CsCl晶体是Cl—离子作简单立方堆积，Cs+占据全部立方体空隙。 ZnS有两种不同结构的晶体，一种为立方晶体，另一种为六方晶体。在立方ZnS晶体（图3-14）中，S2—离子做A1型堆积；在六方ZnS晶体（图3-15）中，S2—离子做A3型堆积。而在两种晶体中Zn2+离子都是占据其中的正四面体空隙，占有率为50%。A1型和A3型两种堆积是两种最密堆积。 表3-3给出了几种典型离子晶体的结构。 表3-3 几种典型离子的结构 结构类型 组成比 负离子堆积 方式 正、负离子配 位数比 正离子配位 类型（所占空 隙类型） 正离子所占 空隙分数 NaCl 型 1 ： 1 A1 型 6 ： 6 正八面体 1 CsCl 型 1 ： 1 简单立方 8 ： 8 立方体 1 立方 ZnS 型 1 ： 1 A1 型 4 ： 4 正四面体 1/2 六方 ZnS 型 1 ： 1 A3 型 4 ： 4 正四面体 1/2 Ca F 2 型 1 ： 2 简单立方 8 ： 4 立方体 1/2 金红石型 1 ： 2 假 A3 型 6 ： 3 八面体 1/2 例6 试由离子晶体的结构规律解释CsCl晶体和NaCl晶体的结构。（已知rCs+=0.169nm；rCl—=0.181nm；rNa+=0.102nm） 解析 对于CsCl晶体，r(Cs+)=0.169nm，r(Cl—)=0.181nm，因此，r(Cs+)/r(Cl—)=0.169/0.181=0.93。可见Cs+应采取立方体配位形式，即CN+=8。 CsCl晶体的结构是Cl—离子作立方堆积，Cs+离子占据立方体空隙，占有率为100%，两种离子的配位数都等于8. 对于NaCl晶体，r(Na+)=0.102nm，r(Cl—)=0.181nm， 因此，r(Na+)/r(Cl—)=0.102/0.181=0.56。 可见在NaCl晶体中Na+离子应采取6配位的正八面体配位结构。 NaCl的晶体结构是Cl—离子做A1型堆积，Na+离子占据其中全部正八面体空隙，两种离子的配位数都等于6。 由上述结果可见，CsCl晶体和NaCl晶体的结构完全符合典型离子晶体的结晶化学规律。 例7 由离子半径数据计算CsBr、NaBr、MgS的正、负离子半径比，由此推测它们的晶体结构类型。已知：r(Cs+)=0.167nm，r(Br—)=0.196nm，r(Na+)=0.097nm，r(S2—)=0.184nm，r(Mg2+)=0.066nm. 解析 r(Cs+)/r(Br—)=0.167/0.196=0.852。此值介于0.732 和1之间，因此Cs+应采取配位数为8的立方体配位结构;又 即Br－的配位数也是8。可见CsBr属CsCl型结构。 r(Na+)/r(Br—)=0.097/0.196=0.494。此值介于0.414和0.732之间，因此Na+应采取配位数为6的正八面体配位结构；又 即Br—的配位数也是6。可见NaBr的结构属于NaCl型。 r(Mg2+)/r(S2—)=0.066/0.184=0.356，此值介于0.225和0.414之间，因此Mg2+应采取配位数为4的正四面体配位结构；又 即S2—的配位数也是4。可见MgS的结构属于ZnS型。 巩固练习 1、计算A1型和A3型两种堆积中球的空间占有率。 解析 由A1堆积的面心立方晶胞面上的几何关系可知，若设 球的半径为r，晶胞的面对角线为4r，晶胞参数 ， 因此球的空间占有率为： A3堆积中的六方晶胞参数a=b=2r，c为四面体高的2倍。由下 图可求得四面体的高AF。四面体边长等于2r。 三、原子晶体 概念： 相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体。 构成原子晶体的粒子是原子，原子间以较强的共价键相结合。 金刚石 原子晶体的物理特性 在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的 熔点和沸点很高 硬度很大 一般不导电 且难溶于一般的溶剂 109o28′ 共价键 金刚石的晶体结构 金刚石晶胞 1：在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个？ 2：在金刚石晶体中每个碳原子形成几个共价键？ 3：在金刚石晶体中碳原子个数与C－C共价键个数之比是多少？ 4: 在金刚石晶体中最小碳环由几个碳原子来组成? 5.在金刚石