常見的晶體結(jié)構(gòu)

1、關(guān)于常見的晶體結(jié)構(gòu)第1頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三1、面心立方結(jié)構(gòu)（FCC，A1型）（1）密堆積情況： 原子以ABCABC的方式堆積，面心立方緊密堆積 （111）面為密排面。 原子分布在立方體的8個頂點與6個面心上。（2）原子分布：第2頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三晶胞含有：4個八面體空隙 8個四面體空隙；（3）單位晶胞原子數(shù)目：單位晶胞原子數(shù)：n=4；（4）原子的空間坐標：第3頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（5）原子半徑與點陣常數(shù)： 晶胞的3個棱邊長度（a、b、c）與原子半徑r之間的關(guān)系，可由簡單的幾何知識

2、求出。面心立方結(jié)構(gòu)（a=b=c）：第4頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（6）配位數(shù)：CN=12 K=0.74（8）密度：（7）致密度（堆垛密度）：第5頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三A1型結(jié)構(gòu)：-Fe、鋁、銅、鎳、鉛、金、銀、鉑等例：已知銅是面心立方結(jié)構(gòu)的金屬，其原子半徑為0.1278nm，相對原子質(zhì)量為63.54g/mol。求銅的原子密度。第6頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三2、體心立方結(jié)構(gòu)（A2型）（1）密堆積情況： 原子以ABAB的方式堆積，體心立方近似密堆積， （110）面為密排面。 原子分布在立方體的8個頂

3、點與體心上。（2）原子分布：第7頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三晶胞含有：2個八面體空隙 4個四面體空隙；（3）單位晶胞原子數(shù)：單位晶胞原子數(shù)：n=2；（4）原子的空間坐標：第8頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（5）原子半徑與點陣常數(shù)：體心立方結(jié)構(gòu)（a=b=c）：第9頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（6）配位數(shù)： A2型結(jié)構(gòu)：-Fe、鉻、鎢、鉬、釩、鈮、鈦和鋯等CN=8致密度：K=0.68（7）致密度（堆垛密度）：第10頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三3、密排六方結(jié)構(gòu)（A3型）（1）密堆積情

4、況： 原子以ABAB的方式堆積，六方緊密堆積， （0001）面為密排面。 12個原子分布在六方晶胞的頂點、2個原子處于上下底心、3個原子在六方晶胞體內(nèi)。（2）原子分布：第11頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三晶胞含有：6（2）個八面體空隙；12（4）個四面體空隙；（3）單位晶胞原子數(shù)：六方晶胞原子數(shù)：Z=6；單位晶胞原子數(shù)：Z=2；第12頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（4）原子的空間坐標：（5）原子半徑與點陣常數(shù)：密排六方結(jié)構(gòu)（a=b=c）：第13頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（6）配位數(shù)： A3型結(jié)構(gòu)：鈹、鎂、鎘

5、、鈦和 鋯等CN=12致密度：K=0.74（7）致密度（堆垛密度）：第14頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三1、金剛石結(jié)構(gòu) 常見共價晶體的晶體結(jié)構(gòu)立方晶系（2）碳原子位于立方體的8個頂點，6個面心及立方體內(nèi)4個小立方體的中心。（1）金剛石是面心立方格子（3）單位晶胞原子數(shù)：n8第15頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（5）每個碳原子周圍都有四個碳，碳原子之間形成共價鍵，CN4（4）晶胞內(nèi)各原子的空間坐標：000， 0， 0 ， 0 ， ， ， ， 金剛石結(jié)構(gòu)：Si、Ge、灰錫-Sn、 人工合成的立方氮化硼B(yǎng)N第16頁，共45頁，2022年，5月2

6、0日，13點19分，星期三2、石墨結(jié)構(gòu)六方晶系 石墨結(jié)構(gòu)中：層內(nèi)碳原子以共價鍵相連，CN3，三角形配位；層間碳原子則以分子鍵相連。 石墨結(jié)構(gòu)為碳原子成層狀排列，每一層中碳原子成六方環(huán)狀排列。石墨型結(jié)構(gòu)：人工合成的六方氮化硼B(yǎng)N第17頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三根據(jù)數(shù)量關(guān)系（化學(xué)式）： AX型、 AX2型、 A2X3型、 ABO3型、 AB2O4型常見的無機化合物： NaCl型、CsCl型、-ZnS型、-ZnS型、CaF2型、TiO2型、剛玉（Al2O3）型、CaTiO3型、尖晶石（MgAl2O4）型 常見無機化合物晶體結(jié)構(gòu)離子晶體 晶體結(jié)構(gòu)分析： 離子半徑、電中性

7、、陰離子多面體之間的連接第18頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（1）密堆積情況：Cl- 離子面心立方堆積；Na+離子填充八面體空隙；晶胞分子數(shù)：Z=4；晶胞中：4個八面體空隙 8個四面體空隙；Na+離子填充全部八面體空隙1、NaCl型結(jié)構(gòu)立方晶系第19頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（2）質(zhì)點坐標：晶胞常數(shù)：a0=2(r+r)第20頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（3）配位數(shù)與配位多面體：因為：所以，Na+的配位數(shù)為CN=6， Cl-的配位數(shù)CN=6形成NaCl6八面體共棱連接NaCl型：MgO、CaO、SrO、Ba

8、O、MnO、FeO、CoO、NiO等第21頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三2、CsCl型結(jié)構(gòu)（1）密堆積情況：Cl- 簡單立方堆積；Cs+離子填充立方體空隙；晶胞分子數(shù)：Z=1；立方晶系晶胞常數(shù)：第22頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三CsCl型：CsBr、CsI、TlCl、NH4Cl（2）質(zhì)點坐標：或（3）配位數(shù)與配位多面體：第23頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（1）密堆積情況：S2- 離子面心立方堆積；Zn2+離子填充四面體空隙；晶胞分子數(shù)：Z=4；晶胞中：4個八面體空隙 8個四面體空隙；Zn2+離子填充1/2四

9、面體空隙3、閃鋅礦型結(jié)構(gòu)（-ZnS）立方晶系第24頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（2）質(zhì)點坐標：第25頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（3）配位數(shù)與配位多面體：r+/r0.436 0.414，理論上， CN6，實際上，CN=4，四面體配位 閃鋅礦型：-SiC， Be、Cd、Hg等的硫化物、硒化物和碲化物，CuCl 等第26頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（1）密堆積情況：S2- 離子六方緊堆積；Zn2+離子填充四面體空隙；單位晶胞分子數(shù)：Z=2；晶胞中：2個八面體空隙 4個四面體空隙；Zn2+離子填充1/2四面體空

10、隙4、纖鋅礦型結(jié)構(gòu)(-ZnS)六方晶系第27頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（2）質(zhì)點坐標：其中，u0.875（3）配位數(shù)與配位多面體：Zn2與 S2的配位數(shù)均為：4第28頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三閃鋅礦與纖鋅礦的結(jié)構(gòu)區(qū)別：ZnS4四面體層的配置情況不同纖鋅礦型：BeO、ZnO、AlN、CdS、GaAs等第29頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（1）密堆積情況：Ca2 離子面心立方堆積；F離子填充八面體空隙；晶胞分子數(shù)：Z=4；晶胞中：4個八面體空隙 8個四面體空隙；F離子填充全部四面體空隙5、螢石（CaF2）型

11、結(jié)構(gòu)立方晶系第30頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（2）質(zhì)點坐標：晶胞常數(shù)：第31頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（3）配位數(shù)與配位多面體：r/r0.975，CNCa8 CNF4CaF8FCa4第32頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三 螢石型（RO2）： 反螢石型（R2O）：ZrO2、ThO2、CeO2、VO2、BaF2等Li2O、Na2O、K2O.第33頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（1）密堆積情況：O2- 離子近似六方緊密堆積；Ti4+離子填充1/2八面體空隙；晶胞分子數(shù)：Z=2；晶胞中

12、：2個八面體空隙 4個四面體空隙；6、金紅石（TiO2）型結(jié)構(gòu)四方晶系第34頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（2）質(zhì)點坐標：u0.31第35頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（3）配位數(shù)與配位多面體：r/r0.44，CNTi6CNO3TiO6TiO2型：GeO2、SnO2、PbO、MnO2第36頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（1）密堆積情況：Ca2和O2 作面心立方堆積；Ti4+離子填充1/4八面體空隙；晶胞分子數(shù)：Z=1；晶胞中：4個八面體空隙 8個四面體空隙；7、鈣鈦礦（CaTiO3）型結(jié)構(gòu)立方晶系第37頁，共4

13、5頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（2）質(zhì)點坐標：第38頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三（3）配位數(shù)與配位多面體：Ti4+：r/r0.436，CNTi6Ca2+：r/r0.96，CNCa12O2：CNO6第39頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三8、MgAl2O4尖晶石型結(jié)構(gòu)立方晶系第40頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三O2 面心立方堆積；Mg2+離子填充1/8四面體空隙；Al3+離子填充1/2八面體空隙；晶胞分子數(shù)：Z=8； 8個Mg、16個Al、32個O第41頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)中多面體連接方式第42頁，共45頁，2022年，5月20日，13點19分，星期三 正尖晶石：二價陽離子A填充于四面體空隙，三價陽離子B填充于八面體空隙的叫正尖晶石。 反正尖晶石：二