离子共价晶体结构PPT课件

1、概念及特点 以离子键结合的晶体即为离子晶体。离子晶体具有硬度高、强度大、熔点和沸点高、热膨胀系数较小、脆性大、绝缘和透明等特性,如NaCl型、CsC型、立方ZnS、CaF2型、六方ZnS等 。 一、离子晶体的主要特点 离子晶体是由正负离子通过离子键按一定方式堆积起来而形成的。离子晶体的硬度高、强度大、溶点和沸点高、热膨胀系数小，但脆性大；有良好的绝缘性；典型的离子晶体往往是无色透明的。第1页/共21页二、离子半径、配位数和离子的堆积 （1）离子半径 指从原子核中心到最外层电子的平衡距离。一般所了解的离子半径是指离子在晶体中的接触半径，即以晶体中邻近的正负离子中心的距离作为正负离子半径之和。正负

2、离子间的平衡距离R0等于球状正离子的半径R+与球状负离子半径R-之和。 两种方法： 1、格尔德施密特：从球形离子间堆积的几何关系推算 2、鲍林方法：考虑到核外电子的吸引等因素来计算离子半径第2页/共21页（2）配位数 正负离子的配位数主要取决于正、负离子的半径比，根据半径比选取不同的配位数。第3页/共21页（3）离子的堆积 离子晶体通常看成是由负离子堆积成骨架，正离子则按其自身的大小，居留于相应的负离子空隙负离子配位多面体中。第4页/共21页三 离子晶体的结构规则第5页/共21页四、典型离子晶体的结构 多数盐类、碱类及金属氧化物都形成离子晶体，对二元离子晶体，按照不等径刚性球密堆积理论，可把它

3、们归纳分为六种基本结构类型： NaCl型, CsCl型, 立方ZnS, 六方ZnS, CaF2,金红石（TiO2）有的是它们的变形。第6页/共21页NaCl型第7页/共21页CsCl型第8页/共21页立方ZnS型第9页/共21页六方ZnS型第10页/共21页CaF2型第11页/共21页金红石TiO2型第12页/共21页几种典型的离子晶体的晶体结构第13页/共21页第四节 共价晶体的结构一、共价晶体的特点： 以共价键结合的晶体即为共价晶体。共价晶体具有强度高、硬度高、脆性大、熔点和沸点高、挥发性低、导电能力较差和结构稳定等特性，如金刚石型、ZnS型(AB)、SiO2型(AB2)。二、典型共价晶体

4、的结构 金刚石的结构见图2-25 白硅石的结构见图2-26第14页/共21页返回第15页/共21页返回第16页/共21页陶瓷材料金属与非金属元素之间的化合物所构成的多晶体固体材料。 陶瓷材料离子晶体（MgO、Al2O3 )共价晶体（Si3N4、SiC） 硅酸盐的晶体结构 硅酸盐的基本 结构单元 硅酸根（SiO44-） 四面体 。第17页/共21页硅酸盐结构岛状结构单元：当一个个SiO44-四面体通过与其它正离子连接在一起时，就形成了岛状的硅酸盐结构。 双四面体结构单元：当硅酸盐中的SiO44-四面体不是孤立存在，而是通过共用一个或更多的O2-离子而连接在一起。 环状结构单元：当每个SiO44-四面体有两个顶角的氧离子为相邻两个四面体共有时，就会形成环状单元。 第18页/共21页层状结构单元:当每个SiO44-四面体同一个平面3个顶角的氧离子分别为3个相邻四面体所共有时，就会形成层状结构单元。 链状结构单元：环状结构单元包含无穷多的四面体，形成无限伸长的直链状。第19页/共21页硅酸盐结构特点结构中Si4+键，而它们是通过连接起来的; 结构是以硅氧四面体