固体结构与性质.pptVIP

六方密堆积：配位数为12，按ABAB…方式密堆积。 7-4-1 金属晶体的内部结构 7-4-1 金属晶体的内部结构 配位数为12 7-4-1 金属晶体的内部结构 7-4-1 晶体的内部结构 体心立方密堆积：配位数为8。 金属键：晶体中的自由电子气将晶体中的金属阳离子、金属原子结合在一起。 7-4-2 金属键 metallic bond 电子海模型 The electron sea model 导电性 导热性 良好的延展性 ? 金属键没有方向性，也没有饱和性。 ? 金属键的强弱：金属原子半径越小（外层价电子的成键能力越强）金属键越强；参与成键的价层电子数越多金属键越强。 ? 主族金属中，元素周期表左下的元素金属键弱，右上的强。 ? 副族金属中，元素周期表中间的金属键强，两边的弱；整体上副族的金属键从上到下增强，但处于主副族边缘的族例外。 7-4-3 金属键的能带理论 (band theory) 金属键是一种特殊的共价键，可以看成由无数个金属原子共用无数个电子而形成的超离域共价键。这种共价键的形成会导致轨道间的能级差变小而形成能带。对于价层电子来说会形成一个填充电子的能带（价带或满带）和无电子填充的能带（导带）；在此二能带之间有时会产生一个带隙（禁带）。对于金属来说通常没有禁带，也就是说价带和导带是重叠的。 7-4-3 金属键的能带理论 金属：价带 (valence band)和导带(conduction band)重叠 半导体或绝缘体：价带和导带不重叠。 * * 无机化学多媒体电子教案 第七章 固体结构与性质 Structures and Properties of Solid 雪花是什么形状？会变吗？ 石英和石英玻璃有什么不同？ 耐火材料为什么大多是氧化物？ 金属为什么可以煅造？ 物质的形态 最常见的有气态(g)、液态(l)和固态(s)三态 另外还有：液晶态、等离子态和超固态 固体物质按其中原子排列有序程度的不同分为 晶体(crystal) 无定形物质(amorphous solid) 单晶体 (mono-crystal) 多晶体 (poly-crystal) 7-1-1 晶体的特征(crystal character) 有一定的几何外型 identical configuration 石英晶体的几何外型 晶体是由原子、离子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体。 7-1-1 晶体的特征 Snow flake 金刚石 紫水晶 7-1-1 晶体的特征 石英晶体 石英玻璃 7-1-1 晶体的特征 固定的熔点 fixed boiling point 各向异性 anisotropy 熔化过程体系温度不升高 不同方向上化学或物理性质有差异。如反应活性、导电性、光学性质等。 7-1-2 晶体的内部结构 晶格 crystal lattice 7-1-2 晶体的内部结构 14种晶系空间点阵 (lattice types)。 （Bravias, 1866) 7-1-2 晶体的内部结构 CsCl晶胞 (crystal cell) 7-1-3 单晶和多晶 单晶：在所有方向上组成、结构和性质完全以晶胞为单元周期性重复。 多晶：由众多单晶组成的晶体集合。 单晶有各向异性，而多晶的各向异性较差、甚至完全消失（不同取向的小晶体把各个方向的性质均一化）。 7-1-4 晶体、非晶体和液晶的比较 质点有序 容器定形 - 流动性好 质点无序 定形 熔程 流动性差 质点有序 固定的外形 熔点固定 流动性差 液晶 非晶体 晶体 7-2 离子晶体及其性质 ionic crystal 离子晶体：晶格点由阴阳离子组成，通过静电相互作用而形成的晶体。 离子键没有饱和性，也没有方向性：每个离子的周围都尽可能地排列更多的异号离子；每个离子都吸引整个晶体中的所有异号离子，同时排斥所有的同号离子。 7-2-2 离子晶体的简单结构类型 NaCl型：面心立方晶胞；阴阳离子配位数为6/6；晶胞中阴阳离子的数目为4/4。 晶格: 面心立方 配位比: 6:6 晶胞中离子的个数: 7-2-2 离子晶体的简单结构类型 CsCl型：立方晶胞；阴阳离子配位数为8/8；晶胞中阴阳离子的数目为1/1。 晶格:简单立方 配位比: 8:8 晶胞中离子的个数: 7-2-2 离子晶体的简单结构类型 ZnS型：面心立方晶胞；阴阳离子配位数为4/4；晶胞中阴阳离子的数目为4/4。 7-2-3 离子晶体的稳定性 离子晶体的晶格能 (lattice energy)：在298.15K、标准压力下，拆分一摩尔离子化合物晶体成气态离子时的能量变化。 离子晶体的稳定性：由阴阳离子间的静电相互作用力的强弱决定。阴阳离子的电荷越高、半径越小，晶格能越大，离子键越强，稳定性越高。 晶格能可以判