晶体结构 .ppt

1、无无 机机 化化 学学-晶体结构晶体结构化学与生命科学学院化学与生命科学学院 专业基础课专业基础课重点：离子晶体的几种典型类型，其中的粒重点：离子晶体的几种典型类型，其中的粒子如何排列的？何为空隙？子如何排列的？何为空隙？一、晶体的宏观特征一、晶体的宏观特征通常人们说的通常人们说的“固体固体”可分为可分为晶态晶态和和非晶态非晶态两大类。两大类。晶态物质晶态物质,即即晶体晶体，是真正意义的固体。，是真正意义的固体。单一的晶体多面体叫做单一的晶体多面体叫做单晶单晶。有时两个体积大致相。有时两个体积大致相当的单晶按一定规则生长在一起，叫做当的单晶按一定规则生长在一起，叫做双晶双晶；许多单晶；许多单晶

2、以不同取向连在一起，叫做以不同取向连在一起，叫做晶簇晶簇。有的晶态物质（例如。有的晶态物质（例如用于雕塑的大块用于雕塑的大块“汉白玉汉白玉”），看不到规则外形，是多），看不到规则外形，是多晶，是许多肉眼看不到的小晶体的集合体。有的多晶压晶，是许多肉眼看不到的小晶体的集合体。有的多晶压成粉末，放到光学显微镜或电子显微镜下成粉末，放到光学显微镜或电子显微镜下观察观察，仍可看，仍可看到整齐规则的晶体外形。到整齐规则的晶体外形。晶晶 体体晶体的特征：晶体的特征：有固定的几何外形、有确定的熔点、有固定的几何外形、有确定的熔点、有各向异性。有各向异性。晶体的导热、导电、光的透射、折射、偏振、压晶体的导热、

3、导电、光的透射、折射、偏振、压电性、硬度等性质常因晶体取向不同而异，叫做电性、硬度等性质常因晶体取向不同而异，叫做各向各向异性异性。如：。如：如石墨在与层平行的方向上具有导电性，而在与如石墨在与层平行的方向上具有导电性，而在与层垂直的方向上就不具有导电性。若在水晶的柱面上层垂直的方向上就不具有导电性。若在水晶的柱面上涂一层蜡，用红热的针接触蜡面中央，蜡熔化呈椭圆涂一层蜡，用红热的针接触蜡面中央，蜡熔化呈椭圆形而不呈圆形，这是由于水晶柱面长轴方向与短轴方形而不呈圆形，这是由于水晶柱面长轴方向与短轴方向传热速度不同。再如：从不同方向观察红宝石或蓝向传热速度不同。再如：从不同方向观察红宝石或蓝宝石，

4、会发现宝石的颜色不同，这是由于方向不同，宝石，会发现宝石的颜色不同，这是由于方向不同，晶体对光的吸收性质不同。晶体对光的吸收性质不同。组成晶体的质点（分子、原子、离子）以确定组成晶体的质点（分子、原子、离子）以确定位置的点在空间作有规则的排列，这些点群具有一位置的点在空间作有规则的排列，这些点群具有一定的几何形状，称为定的几何形状，称为结晶格子结晶格子（简称（简称晶格晶格，有的资，有的资料中称为料中称为点阵点阵）。每个质点在晶格中所占有的位置）。每个质点在晶格中所占有的位置称为晶体的称为晶体的结点结点。晶格中含有晶体结构中具有代表性的最小重复晶格中含有晶体结构中具有代表性的最小重复单位，称为单

5、位，称为单元晶胞单元晶胞（简称（简称晶胞晶胞）。）。acb二、晶胞的基本特征二、晶胞的基本特征1、解理性、解理性 晶体是晶体是由完全等同由完全等同的晶胞无隙的晶胞无隙并置地堆积并置地堆积而成的。而成的。2、晶胞具、晶胞具有平移性有平移性3、晶胞的参数、晶胞的参数 晶胞的边长和夹角晶胞的边长和夹角4、晶胞的类型、晶胞的类型立方、四方、六方、正交、单斜、三斜、菱方立方、四方、六方、正交、单斜、三斜、菱方5、晶胞中原子坐标、晶胞中原子坐标6、晶胞中的粒子数目、晶胞中的粒子数目返回返回aaacab cabaaa caaa120ocaacb 7、素晶胞与复晶胞、素晶胞与复晶胞体心晶胞、面心晶胞和底心晶胞

6、体心晶胞、面心晶胞和底心晶胞问问什么是体心晶胞什么是体心晶胞?如何判断如何判断?(1)若在一个晶胞里只有若在一个晶胞里只有2个原子个原子,一个原子的坐一个原子的坐标为标为0,0,0,另一个原子坐标为另一个原子坐标为1/2，1/2，1/2,而且它而且它们是同种原子们是同种原子,这个晶胞就是体心晶胞这个晶胞就是体心晶胞.TiO2晶胞是体心晶胞吗晶胞是体心晶胞吗?(2)将晶胞的框架移至体心将晶胞的框架移至体心,得到的新晶胞与原晶胞得到的新晶胞与原晶胞毫无差别时毫无差别时,是体心晶胞是体心晶胞.如如(3)考察处于晶胞顶角的原子本身以及其周围环境与处于体心考察处于晶胞顶角的原子本身以及其周围环境与处于体

7、心的原子以及周围环境是否相同的原子以及周围环境是否相同,相同则是体心晶胞相同则是体心晶胞.如赤铜矿如赤铜矿Cu2O不是体心晶胞不是体心晶胞,为什么为什么?问问如何判断面心晶胞如何判断面心晶胞?即晶胞面心上的原子必须完即晶胞面心上的原子必须完全与框架顶角原子相同全与框架顶角原子相同.环境也要相同环境也要相同.金刚石属面心晶胞金刚石属面心晶胞,干冰属于素晶胞干冰属于素晶胞晶体的类型晶体的类型按照晶格上质点的种类和质点间作用力的实质按照晶格上质点的种类和质点间作用力的实质（化学健的健型）不同，晶体可分为四种基本类型。（化学健的健型）不同，晶体可分为四种基本类型。1、离子晶体离子晶体：晶格上的结点是正

8、、负离子。：晶格上的结点是正、负离子。2、原子晶体原子晶体；晶格上的结点是原子；晶格上的结点是原子。3、分子晶体分子晶体：晶格结点是极性分子或非极性分子。：晶格结点是极性分子或非极性分子。4、金属晶体金属晶体：晶格上结点是金属的原子或正离子。：晶格上结点是金属的原子或正离子。+-+-+-+-+金金 属属 晶晶 体体一、金属键一、金属键金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属键金属键。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。金属晶金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。体是以金属键为基本作用力的晶体。二、电子气理论二、电子气理论经

9、典的金属键理论叫做经典的金属键理论叫做“电子气理论电子气理论”。它把。它把金属键形象地描绘成从金属原子上金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落脱落”下来的下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电电子气子气”，金属原子则，金属原子则“浸泡浸泡”在在“电子气电子气”的的“海海洋洋”之中。之中。电子气理论定性地解释金属的性质：例如：金电子气理论定性地解释金属的性质：例如：金属具有属具有延展性延展性和可塑性；金属有良好的导电性；金和可塑性；金属有良好的导电性；金属有良好的导热性；等等。电子气理论的缺点是定属有良好的导热性；等等。电子气理论的缺点是定量关系

10、差。量关系差。受外力作用金属原子移位滑动不影响电子气对金属原子的维系作用（电子气理论对金属延展性的解释）.+三、金属晶体的堆积模型三、金属晶体的堆积模型把金属晶体看成是由直径相等的圆球状金属原把金属晶体看成是由直径相等的圆球状金属原子在三维空间堆积构建而成的模型叫做金属晶体的子在三维空间堆积构建而成的模型叫做金属晶体的堆积模型堆积模型。金属晶体堆积模型有三种基本形式金属晶体堆积模型有三种基本形式体心立体心立方堆积、六方最密堆积方堆积、六方最密堆积和和面心立方最密堆积面心立方最密堆积。1 1、体心立方堆积、体心立方堆积体心立方堆积的体心立方堆积的晶胞晶胞。金属原子分别占据立方金属原子分别占据立方

11、晶胞的顶点位置和体心位置。每个金属原子周围原晶胞的顶点位置和体心位置。每个金属原子周围原子数子数(配位数配位数)是是8。2 2、六方最密堆积、六方最密堆积我们将第一层球称为我们将第一层球称为A球，第二层球称为球，第二层球称为B球）。球）。得到得到ABABAB的垛积（配位数为的垛积（配位数为12）。这是两层为）。这是两层为一个周期的垛积。一个周期的垛积。3、立方面心最密堆积立方面心最密堆积如果上述三维垛积如果上述三维垛积取取ABCABCABCABC三层为一周期的垛积三层为一周期的垛积方式（配位数为方式（配位数为12），这种三层为一周期的最密堆），这种三层为一周期的最密堆积被称为积被称为面心立方最

12、密堆积面心立方最密堆积。AABBBBBBCCCCCC离离 子子 晶晶 体体典型的离子晶体是指由带电的原子典型的离子晶体是指由带电的原子阴离子和阴离子和阳离子通过离子键相互作用形成的晶体。阳离子通过离子键相互作用形成的晶体。一、离子一、离子简单离子可以看成带电的球体，它的特征主要有简单离子可以看成带电的球体，它的特征主要有离子电荷、离子的电子构型和离子半径离子电荷、离子的电子构型和离子半径3个方面。对个方面。对于复杂离子，还要讨论其空间构型等问题。于复杂离子，还要讨论其空间构型等问题。1、离子电荷离子电荷离子电荷是简单离子的核电荷离子电荷是简单离子的核电荷(正电荷正电荷)与它的核与它的核外电子的

13、负电荷的代数和。外电子的负电荷的代数和。所谓离子电荷所谓离子电荷,在本质上只是离子的在本质上只是离子的形式电荷形式电荷。2、离子构型离子构型通常把处于基态的离子电子层构型简称为通常把处于基态的离子电子层构型简称为离子构离子构型。型。负离子的构型大多数呈稀有气体构型，即最外层负离子的构型大多数呈稀有气体构型，即最外层电子数等于电子数等于8。正离子则较复杂，可分如下。正离子则较复杂，可分如下5种情况：种情况：(1)2e构型构型：如：如Li+、Be2+等。等。(2)8e构型构型：正离子的最外层电子层为：正离子的最外层电子层为8e，如，如Na+等；等；Al3+也是也是8e构型；构型；(3)18e构型构

14、型：IB、IIB族元素表现族价时，如族元素表现族价时，如Cu+、Zn2+等，具有等，具有18e构型；构型；p区过渡后元素表现族价时，区过渡后元素表现族价时，如如Ga3+、Pb4+等也具有等也具有18e构型。构型。(4）9-17e构型构型：d区元素表现非族价时最外层有区元素表现非族价时最外层有9-17个电子，如个电子，如Mn2+、Fe2+、Fe3+等。等。(5)(18+2)e构型构型：p区的金属元素低于族价的正价，区的金属元素低于族价的正价，如如Tl+、Sn2+、Pb2+等，它们的最外层为等，它们的最外层为2e，次外层为，次外层为18e，称为，称为18+2e构型。构型。在离子电荷和离子半径相同的

15、条件下，离子构型在离子电荷和离子半径相同的条件下，离子构型不同，正离子的有效正电荷的强弱不同，顺序为：不同，正离子的有效正电荷的强弱不同，顺序为：8e9-17e2.5NaI3237046612.5MgO210379128526.5CaO240340126144.5SrO257322324303.5BaO256305419183.3一般而言，一般而言，晶格能越高，离子晶体的熔点越高、晶格能越高，离子晶体的熔点越高、硬度越大硬度越大。晶格能大小还影响着离子晶体在水中的溶。晶格能大小还影响着离子晶体在水中的溶解度、溶解热等性质。解度、溶解热等性质。注：注：离子晶体在水中的溶解度与溶解热不但与晶离子晶

16、体在水中的溶解度与溶解热不但与晶体中离子克服晶格能进入水中吸收的能量有关，还与体中离子克服晶格能进入水中吸收的能量有关，还与进入水中的离子发生水化放出的能量（水化热）有关进入水中的离子发生水化放出的能量（水化热）有关。晶格需用实验方法或理论方法估算，获得晶格能晶格需用实验方法或理论方法估算，获得晶格能的方法很多，常见的方法有：的方法很多，常见的方法有：波恩波恩-哈伯循环哈伯循环：把离子晶体中的离子变成气态离：把离子晶体中的离子变成气态离子的过程分解为若干过程之和，例如：子的过程分解为若干过程之和，例如：E(a)E(b)E(c)NaCl(s)Na(s)+1/2Cl2(g)Na(g)+Cl(g)N

17、a+(g)+Cl(g)E(a)(由单质化合成离子晶体的生成热的负值由单质化合成离子晶体的生成热的负值)；E(b)为为1摩尔金属钠气化吸收的能量摩尔金属钠气化吸收的能量(升华热升华热)与与0.5摩摩尔氯分子的解离能之和尔氯分子的解离能之和；E(c)为金属钠的电离能与氯为金属钠的电离能与氯原子的电子亲和能之和原子的电子亲和能之和)：晶格能是这些能量项的加和：晶格能是这些能量项的加和：U=E(a)+E(b)+E(c)。由于以上各能项均可用实验方法测定，故这种由由于以上各能项均可用实验方法测定，故这种由波恩和哈伯设计的热化学循环可以估算出许多离子晶波恩和哈伯设计的热化学循环可以估算出许多离子晶体的晶格

18、能。体的晶格能。四、离子晶体结构模型四、离子晶体结构模型1、概述、概述CsCl（氯化铯）配位数（氯化铯）配位数8:8、NaCl（岩盐）配（岩盐）配位数位数6:6、ZnS（闪锌矿）配位数（闪锌矿）配位数4:4、CaF2（萤石）（萤石）配位数配位数8:4和和TiO2（金红石）配位数（金红石）配位数6:3，是最具有，是最具有代表性的离子晶体结构类型，许多离子晶体或与代表性的离子晶体结构类型，许多离子晶体或与它们结构相同，或是它们的变形。它们结构相同，或是它们的变形。一个离子周围异电性离子的个数受离子半径比等一个离子周围异电性离子的个数受离子半径比等因素制约，离子半径越大，周围可容纳的异电性离子因素制

19、约，离子半径越大，周围可容纳的异电性离子就越多。就越多。离子晶体中的稳定配位多面体的离子晶体中的稳定配位多面体的理论理论半径比半径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30.155-0.225四面体四面体40.225-0.414八面体八面体60.414-0.732立方体立方体80.732-1.000立方八面体立方八面体121.000配位多面体配位多面体结构类型结构类型 阳离子配位数阳离子配位数 配位多面体配位多面体 阴离子配位数阴离子配位数 配位多面体配位多面体CsCl 8 CsCl8立方体立方体 8 ClCs8立方体立方体 NaCl 6 NaC

20、l6八面体八面体 6 ClNa6八面体八面体 ZnS 4 ZnS4四面体四面体 4 SZn4四面体四面体 CaF2 8 CaF8立方体立方体 4 FCa4四面体四面体钙钛矿钙钛矿 Ca2+12 CaO12十四面体十四面体 6 OTi2Ca4八面体八面体 Ti4+6 TiO6八面体八面体配位多面体模型对于分析配位多面体模型对于分析 离子晶体结构离子晶体结构,特别是分析离子特别是分析离子在晶体中在晶体中穿越多面体的面穿越多面体的面,研究快离子导体具有重要价值研究快离子导体具有重要价值.多面体的连接方式多面体的连接方式共角共角?共边共边(棱棱)?无隙并置无隙并置?完全地共面完全地共面共棱共棱共角共角

21、 如氯化铯晶型如氯化铯晶型空空 隙隙 离子在晶体微观空间里有尽可能高的空间利用率是离子晶体离子在晶体微观空间里有尽可能高的空间利用率是离子晶体结构重要制约因素之一。为了得到较高的空间利用率结构重要制约因素之一。为了得到较高的空间利用率,离子晶体中离子晶体中的大离的大离(经常是阴离子经常是阴离子)会在空间尽可能紧密地堆积起来，然后，会在空间尽可能紧密地堆积起来，然后，小离子小离子(经常是阳离子经常是阳离子)填入堆积球之间的空隙中去形成的，这种填入堆积球之间的空隙中去形成的，这种具有先后逻辑顺序的晶体结构分析思想被称为堆积具有先后逻辑顺序的晶体结构分析思想被称为堆积填隙模型。填隙模型。简单立方堆积

22、只存在一种空隙简单立方堆积只存在一种空隙立方体空隙（立方体空隙（CN=8）。）。如果所有立方体空隙都被小离子填满（填隙率为如果所有立方体空隙都被小离子填满（填隙率为100%），大），大小离子个数比就为小离子个数比就为1：1。这就是氯化铯结构类型的堆积。这就是氯化铯结构类型的堆积填隙填隙模型。如果填隙率为模型。如果填隙率为50%，阴阳离子的个数比就是，阴阳离子的个数比就是2：1，例如，例如氟化钙晶体结构。氟化钙晶体结构。面心立方堆积存在两种不同的空隙面心立方堆积存在两种不同的空隙八面体空隙八面体空隙（CN=6）和四面体空隙（）和四面体空隙（CN=4）,堆积球与八面体堆积球与八面体空隙、四面体空隙

23、之比是空隙、四面体空隙之比是1：1：2。填充率。填充率?在在ZnS的面心立方晶胞中的面心立方晶胞中Zn2+堆积形成几个八面体空隙、堆积形成几个八面体空隙、几个四面体空隙？填隙率是多少？几个四面体空隙？填隙率是多少？典型离子晶体结构类型的堆积填隙模型典型离子晶体结构类型的堆积填隙模型结构结构 堆积球堆积球 堆积堆积 堆积产生的堆积产生的 填隙填隙 填填 隙隙 填隙率填隙率类型类型 方式方式 空隙类型空隙类型 离子离子 多面体多面体%CsCl Cl-简单立方简单立方 立方体立方体 Cs+立方体立方体 100%莹石莹石 F-简单立方简单立方 立方体立方体 Ca2+立方体立方体 50%NaCl Cl-

24、面心立方面心立方 八面体八面体 Na+八面体八面体 100%四面体四面体 无无 0闪锌矿闪锌矿 S2-面心立方面心立方 八面体八面体 无无 四面体四面体 Zn2+四面体四面体 50%莹石莹石 Ca2+面心立方面心立方 四面体四面体 F-四面体四面体 100%八面体八面体 无无钙钛矿钙钛矿 Ca2+O2-面心立方面心立方 八面体八面体 Ti4+八面体八面体 25%四面体四面体 无无离子极化离子极化离子和分子一样离子和分子一样,在阳、阴离子自身电场作用下在阳、阴离子自身电场作用下,产产生诱导偶极生诱导偶极,导致离子的极化导致离子的极化,即离子的正负电荷重心不即离子的正负电荷重心不再重合再重合,致使

25、物质在结构和性质上发生相应的变化。致使物质在结构和性质上发生相应的变化。一、离子的极化作用和变形性一、离子的极化作用和变形性离子本身带有电荷，所以电荷相反的离子相互接近离子本身带有电荷，所以电荷相反的离子相互接近时就有可能发生极化，也就是说，它们在相反电场的影时就有可能发生极化，也就是说，它们在相反电场的影响下，电子云发生变形。一种离子使异号离子极化而变响下，电子云发生变形。一种离子使异号离子极化而变形的作用，称为该离子的形的作用，称为该离子的“极化作用极化作用”。被异号离子极。被异号离子极化而发生离子电子云变形的性能，称为该离子的化而发生离子电子云变形的性能，称为该离子的“变形变形性性”或或

26、“可极化性可极化性”。虽然无论阳离子或阴离子都有极化作用和变形性的虽然无论阳离子或阴离子都有极化作用和变形性的两个方面，但是阳离子半径一般比阴离子小，电场强，两个方面，但是阳离子半径一般比阴离子小，电场强，所以阳离子的极化作用大，而阴离子则变形性大。所以阳离子的极化作用大，而阴离子则变形性大。1、离子的极化作用、离子的极化作用(1)离子正电荷数越大，半径越小，极化作用越离子正电荷数越大，半径越小，极化作用越强强。(2)不同外壳电子层的离子，离子极化作用依次不同外壳电子层的离子，离子极化作用依次为为：8电子电子917电子电子18电子和电子和182电子电子(3)外壳电子层结构相似，所带正荷相同的离

27、子，外壳电子层结构相似，所带正荷相同的离子，半径愈小，极化作用越大半径愈小，极化作用越大，如：，如：Mg2+Ba2+2、离子的变形性、离子的变形性(1)简单阴离子的负电荷数越高，半径越大，变形简单阴离子的负电荷数越高，半径越大，变形性越大性越大。如。如S2-O2-F-Cl-Na+,K+；Hg2+Mg2+,Ca2+。(3)对于一些复杂的无机阴离子，因为形成结构紧对于一些复杂的无机阴离子，因为形成结构紧密、对称性强的原子集团，变形性通常是不大的。而密、对称性强的原子集团，变形性通常是不大的。而且复杂阴离子中心离子氧化数越高，变形性越小且复杂阴离子中心离子氧化数越高，变形性越小。常见一些一价和二价阴

28、离子并引入水分子对比，常见一些一价和二价阴离子并引入水分子对比，按照变形性增加的顺序对比如下：按照变形性增加的顺序对比如下：ClO4-F-NO3-II2OOH-CN-Cl-Br-I-SO42-H2OCO32-O2-S2-二、附加极化二、附加极化正负离子一方面作为带电体，使邻近异号离子发正负离子一方面作为带电体，使邻近异号离子发生变形，同时本身在异号离子作用下也会发生变形，生变形，同时本身在异号离子作用下也会发生变形，阴、阳离子相互极化的结果，彼此的变形性增大，从阴、阳离子相互极化的结果，彼此的变形性增大，从而进一步加强了异号离子的相互极化作用，这种加强而进一步加强了异号离子的相互极化作用，这种

29、加强的极化作用称为的极化作用称为附加极化附加极化作用。作用。每个离子的总极化作用应是它原来的极化作用和每个离子的总极化作用应是它原来的极化作用和附加极化作用之和附加极化作用之和。离子的外层电子结构对附加极化的大小有很重要离子的外层电子结构对附加极化的大小有很重要的影响。的影响。18电子构型和电子构型和9-17电子构型极化作用和变形电子构型极化作用和变形性均较大，可直接影响到化合物的一些性质。性均较大，可直接影响到化合物的一些性质。三、离子极化对化学键型的影响三、离子极化对化学键型的影响阳、阴离子相互极化作用越强，化学键的阳、阴离子相互极化作用越强，化学键的共价共价性越强。性越强。如：如：AgF

30、.AgCl.AgBr.AgI化学键共价性越来越强，溶解度越来越小。化学键共价性越来越强，溶解度越来越小。四、离子极化对化合物性质的影响四、离子极化对化合物性质的影响1、化合物的溶解度降低、化合物的溶解度降低离子的相互极化改变了彼此的电荷分布，导致离离子的相互极化改变了彼此的电荷分布，导致离子间距离的缩短和轨道的重叠，离子键逐渐向共价键子间距离的缩短和轨道的重叠，离子键逐渐向共价键过渡，使化合物在水中的溶解度变小。过渡，使化合物在水中的溶解度变小。由于偶极水分子的吸引，由于偶极水分子的吸引，离子键结合的无机化合离子键结合的无机化合物一般是可溶于水的，而共价型的无机晶体，却难溶物一般是可溶于水的，

31、而共价型的无机晶体，却难溶于水于水，如，如:氟化银易溶于水而氟化银易溶于水而AgCl、AgBr、Agl的溶解度依的溶解度依次递减。这主要因为次递减。这主要因为F-离子半径很小，不易发生变形，离子半径很小，不易发生变形，Ag+和和F-的相互极化作用小，的相互极化作用小，AgF属于离子晶型物质，属于离子晶型物质，可溶于水。银的其他卤化物，随着可溶于水。银的其他卤化物，随着ClBrI的顺序，的顺序，共价程度增强，它们的溶解性就依次递减了。共价程度增强，它们的溶解性就依次递减了。为什么为什么Cu+和和Ag+的离子半径和的离子半径和Na+、K+近似，近似，它们的卤化物溶解性的差别很大呢？它们的卤化物溶解

32、性的差别很大呢？这是由于这是由于Cu+和和Ag+离子的最外电子层构型与离子的最外电子层构型与Na+、K+不同不同，造成了它们对原子核电荷的屏蔽效，造成了它们对原子核电荷的屏蔽效应有很大的差异。应有很大的差异。Cu+、Ag+对阴离子的电子云作用对阴离子的电子云作用的有效核电荷要比的有效核电荷要比Na+、K+大的多。因而它们的卤大的多。因而它们的卤化物、氢氧化物等都很难溶。化物、氢氧化物等都很难溶。影响无机化合物溶解度的因素是很多的，但离影响无机化合物溶解度的因素是很多的，但离子的极化往往起很重要的作用。子的极化往往起很重要的作用。2、晶格类型的转变、晶格类型的转变由于相互极化作用，由于相互极化作

33、用，AgF（离子型）（离子型）AgClAgBrAgl（共价型）（共价型），键型的过渡缩短了离子间的，键型的过渡缩短了离子间的距离，晶体的配位数要发生变化。距离，晶体的配位数要发生变化。如硫化镉的离子半径比如硫化镉的离子半径比r+/r-=0.53，应属于，应属于NaCl型晶体。实际上型晶体。实际上CdS晶体却属于晶体却属于ZnS型，型，原因就在于原因就在于Cd2+离子部分地钻人离子部分地钻人S2-的电子云中，犹如减小了离子的电子云中，犹如减小了离子半径比半径比，使之不再等于正负离子半径比的理论比值，使之不再等于正负离子半径比的理论比值0.53，而减小到，而减小到0.414，因而改变晶型。，因而改

34、变晶型。3、导致化合物颜色的加深、导致化合物颜色的加深同一类型的化合物离子相互极化越强，颜色越深同一类型的化合物离子相互极化越强，颜色越深AgF(乳白乳白)、AgCl(白白)、AgBr(浅黄浅黄)、Agl(黄黄)PbCl2(白白)、PbBr2(白白)、PbI2(黄黄)HgCl2(白白)、HgCl2(白白)、HgCl2(红红)在某些金属的硫化物、硒化物、硫化物以及氧化在某些金属的硫化物、硒化物、硫化物以及氧化物与氢氧化之间，均有此种现象。物与氢氧化之间，均有此种现象。一、分子晶体一、分子晶体在分子晶体中，分子之间的作用力是分子间力在分子晶体中，分子之间的作用力是分子间力（范德华力和氢键）。分子间

35、力相对于金属键、离子（范德华力和氢键）。分子间力相对于金属键、离子键和共价键等化学键是一种很弱的作用力，因而键和共价键等化学键是一种很弱的作用力，因而分子分子晶体的熔点很低。晶体的熔点很低。例如干冰晶体和碘晶体。例如干冰晶体和碘晶体。分子晶体与原子晶体分子晶体与原子晶体cab二、原子晶体二、原子晶体原子晶体是以具有方向性、饱和性的共价键为骨原子晶体是以具有方向性、饱和性的共价键为骨架形成的晶体。架形成的晶体。金刚石金刚石和石英（和石英（SiO2）是最典型的原子晶体，其）是最典型的原子晶体，其中的共价键形成三维骨架网络结构（后者可以看成是中的共价键形成三维骨架网络结构（后者可以看成是前者的前者的

36、C-C键改为键改为Si-Si键而又在其间插入一个氧原键而又在其间插入一个氧原子，构成以氧桥连接的子，构成以氧桥连接的硅氧四面体硅氧四面体共价键骨架。共价键骨架。分子晶体与原子晶体分子晶体与原子晶体由于共价键的方向性与饱和性，原子晶体中的原由于共价键的方向性与饱和性，原子晶体中的原子的空间利用率是很低的。例如，在金属最密堆积的子的空间利用率是很低的。例如，在金属最密堆积的讨论中我们得知，半径相等的球的最高配位数可达讨论中我们得知，半径相等的球的最高配位数可达12，而在金刚石中碳的配位数却只达到而在金刚石中碳的配位数却只达到4。1掌握晶体的特征、晶格的类型。掌握晶体的特征、晶格的类型。2掌握晶格能的意义。掌握晶格能的意义。3掌握各种晶体类型的特征及其化合物性质的关掌握各种晶体类型的特征及其化合物性质的关系。系。4理解离子极化的概念及其应用。理解离子极化的概念及其应用。5理解化合物的性质与分子结构间的关系。理解化合物的性质与分子结构间的关系。