离子晶体的结构模型课件.ppt

1、C Cl l- -C Cs s+ +C Cs sC Cl l简简单单立立方方121212Cl- 0 0 0Cs+离离子子坐坐标标（二）离子晶体的结构模型（二）离子晶体的结构模型1.1.晶胞类型晶胞类型( (点阵形式点阵形式) )121212Cl- 0 0 0Cs+离离子子坐坐标标（二）离子晶体的结构模型（二）离子晶体的结构模型1.1.晶胞类型晶胞类型( (点阵形式点阵形式) )12 0,12 0,12 012,12 012 0 0Cl- 0 0 012 012,12 012,12 012Na+离离子子坐坐标标面心立方面心立方立立方方ZnS(闪闪锌锌矿矿)面心立方S2-Z Zn n2+离子坐标,

2、12 0,12 0,12120 0 0S2-,Zn2+1212 0343434141434143414,341414CaF2( (萤萤石石) )面面心心立立方方Ca2+F-离离子子坐坐标标,1 12 2 0 0,1 12 2 0 0,1 12 21 12 20 0 0 0 0 0F F- -,Ca2+1 12 21 12 2 0 01 14 41 14 41 14 41 14 43 34 41 14 41 14 41 14 43 34 4,3 34 41 14 41 14 4,3 34 43 34 41 14 43 34 41 14 43 34 41 14 43 34 43 34 4,3 34

3、 43 34 43 34 42.2.离子晶体的堆积离子晶体的堆积- -填隙模型填隙模型离子晶体中的大离子离子晶体中的大离子( (经常是阴离子经常是阴离子) )会在空间尽会在空间尽可能密地堆积起来，然后小离子可能密地堆积起来，然后小离子( (经常是阳离子经常是阳离子) )填入堆积球之间的空隙中。填入堆积球之间的空隙中。简单立方堆积简单立方堆积只存在一种空隙只存在一种空隙立方体空隙立方体空隙( (CN=8) )CsCl：Cl作简单立方堆积，作简单立方堆积，Cs作立方体埴隙，作立方体埴隙，埴隙率埴隙率100%100%C Cl l- -C Cs s+ +C Cs sC Cl l简简单单立立方方C Cl

4、 l- -C Cs s+ +C Cs sC Cl l简简单单立立方方CaF2：F作简单立方堆积，作简单立方堆积，Ca2作立方体填隙，作立方体填隙，填隙率填隙率50%50%。C Ca aF F2 2( (萤萤石石) )面面心心立立方方Ca2+F-面心立方堆积面心立方堆积存在两种空隙存在两种空隙正八面体空隙正八面体空隙(CN=6)(CN=6)和正四面和正四面体空隙体空隙(CN=4)(CN=4)。 堆积球占据立方体堆积球占据立方体顶点顶点与与面心面心时，时，正八面体空正八面体空隙的中心隙的中心处在立方体的处在立方体的体心体心与与棱心棱心位置，位置，正四面正四面体空隙的中心体空隙的中心处在处在8 8个

5、个小立方体的体心小立方体的体心。 堆积球堆积球: :八面体空隙八面体空隙: :四面体空隙四面体空隙=1:1:2=1:1:2NaCl：Cl作作面心立方堆积面心立方堆积( (立方最密堆积立方最密堆积),),Na作八面体填隙，填隙率作八面体填隙，填隙率100%100%。 Cl-Na+N Na aC Cl l 面面心心立立方方立立方方Z Zn nS S( (闪闪锌锌矿矿) )面面心心立立方方S2-Z Zn n2 2+ +立方立方ZnSZnS( (闪锌矿闪锌矿) )：S2作面心立方堆积作面心立方堆积( (立方最密立方最密堆积堆积),),Zn2作四面体填隙，填隙率作四面体填隙，填隙率50%50%。或。或Z

6、n2作面心立方堆积作面心立方堆积, , S2作四面体填隙，填隙率作四面体填隙，填隙率50%50%。萤石萤石(CaF2)： Ca2作面心立方堆积作面心立方堆积( (立方最密堆立方最密堆积积),),F作四面体填隙，填隙率作四面体填隙，填隙率100%100%。CaF2(萤石)面心立方Ca2+F-钙钛矿钙钛矿( (CaTiO3) ) O2和和Ca2一起有序地作面心立方堆积一起有序地作面心立方堆积( (立方最立方最密堆积密堆积) )，顶点为，顶点为Ca2，面心为，面心为O2，Ti4作八面体填隙，只填入由作八面体填隙，只填入由O2组成的八面体空组成的八面体空隙，填隙率隙，填隙率25%25%。( (晶胞中共

7、计晶胞中共计4 4个八面体空隙，个八面体空隙，1 1个是由个是由6 6个个O2组成，组成，3 3个是由个是由4 4个个O2和和2 2个个Ca2组组成。成。) )晶胞结构如晶胞结构如A型。型。 若将晶胞原点移至若将晶胞原点移至Ti4位置，则位置，则O2处于棱心，处于棱心，Ca2处于体心位置，晶胞结构如处于体心位置，晶胞结构如B型。型。Ca2+O2-Ti4+CaTiO3A型型晶晶胞胞B B型型晶晶胞胞3.3.离子晶体的配位多面体模型离子晶体的配位多面体模型 离子晶体中的离子晶体中的配位多面体配位多面体通常指阳离子周围通常指阳离子周围的阴离子的原子核连接而成的多面体，广义地说，的阴离子的原子核连接而

8、成的多面体，广义地说，也包括多原子离子也包括多原子离子( (如如CO32-、SiO44-等等) )多面体多面体( (包包括二维多边形括二维多边形) )以及阴离子周围的阳离子构成的多以及阴离子周围的阳离子构成的多面体。面体。Cl-Cs+CsCl中的配位多面体Cl-Na+NaCl中中的的配配位位多多面面体体( (NaCl6正正八八面面体体) )立立方方ZnS中中的的配配位位多多面面体体( (ZnS4正正四四面面体体) )S S2 2- -Zn2+离子晶体中的稳定配位多面体的理论离子晶体中的稳定配位多面体的理论半径半径比比配位多面体配位多面体配位数配位数半径比半径比( (r+/r-) )范围范围平面三角形平面三角形30.1550.225正四面体正四面体40.225 0.414 正八面体正八面体60.414 0.732立方体立方体80.7321.00最密堆积最密堆积121.00