《2-34離子共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)--西安交大材料科學(xué)基礎(chǔ)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2-34離子共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)--西安交大材料科學(xué)基礎(chǔ)(20頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第三節(jié) 離子晶體的結(jié)構(gòu),離子鍵,:正負(fù)離子靜電引力相互結(jié)合起來(lái)的結(jié)合鍵。,共價(jià)鍵,:相鄰原子通過(guò)共用一對(duì)或幾對(duì)價(jià)電子使各原子的外層電子結(jié)構(gòu)成為穩(wěn)定的八電子層結(jié)構(gòu),這種結(jié)合鍵即為共價(jià)鍵。,金屬鍵,:各原子都貢獻(xiàn)出共價(jià)電子而變成外層為八電子層的金屬正離子,這些價(jià)電子在金屬正離子之間自由地運(yùn)動(dòng),成為若干離子實(shí)相關(guān)的電子,從而把金屬結(jié)合起來(lái),這就是金屬鍵結(jié)合的金屬晶體。,后退,下頁(yè),二次鍵,:結(jié)合力較弱的分子鍵和氫鍵,一次鍵,:結(jié)合力較強(qiáng)的離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵,后退,下頁(yè),各種晶體的性能,金屬晶體,:以金屬鍵結(jié)合
2、的晶體即為金屬晶體。金屬晶體具有較好的塑性、任性,有一定的熔點(diǎn);具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性,有金屬光澤;具有正的電阻溫度系數(shù)。,離子晶體,:以離子鍵結(jié)合的晶體即為離子晶體。離子晶體具有硬度高、強(qiáng)度大、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高、熱膨脹系數(shù)較小、脆性大、絕緣和透明等特性,如,NaCl,型、,CsC,型、立方,ZnS,、CaF,2,型、六方,ZnS,等。,下頁(yè),后退,一、離子晶體的主要特點(diǎn),離子晶體是由正負(fù)離子通過(guò)離子鍵按一定方式堆積起來(lái)而形成的。離子晶體的硬度高、強(qiáng)度大、溶點(diǎn)和沸點(diǎn)高、熱膨脹系數(shù),圖,CsCl,型,返回,NaCl,型,返回,返回,立方,ZnS,型,返回,六方,ZnS,型,返回,CaF,2,型,小
3、,但脆性大;有良好的絕緣性;典型的離子晶體往往是無(wú)色透明的。,二、離子半徑、配位數(shù)和離子的堆積,(,1,),離子半徑,指從原子核中心到最外層電子的平衡距離。一般所了解的離子半徑是指離子在晶體中的接觸半徑,即以晶體中鄰近的正負(fù)離子中心的距離作為正負(fù)離子半徑之和。正負(fù)離子間的平衡距離,R0,等于球狀正離子的半徑,R+,與球狀負(fù)離子半徑,R-,之和。,(3,)離子的堆積,離子晶體通??闯墒怯韶?fù)離子堆積成骨架,正離子則按其自身的大小,居留于相應(yīng)的負(fù)離子空隙,負(fù)離子配位多面體中。,三、典型離子晶體的結(jié)構(gòu),見(jiàn)圖,(2,)配位數(shù),正負(fù)離子的配位數(shù)主要取決于正、負(fù)離子的半徑比,根據(jù)半徑比選取不同的配位數(shù)。,幾
4、種典型的離子晶體與共價(jià)晶體的晶體結(jié)構(gòu),返回本章,下頁(yè),后退,第四節(jié) 共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu),一、共價(jià)晶體的特點(diǎn),:,以共價(jià)鍵結(jié)合的晶體即為共價(jià)晶體。共價(jià)晶體具有強(qiáng)度高、硬度高、脆性大、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高、揮發(fā)性低、導(dǎo)電能力較差和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特性,如金剛石型、,ZnS,型(,AB)、SiO,2,型(,AB,2,)。,二、典型共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu),金剛石的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖,2-25,白硅石的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖,2-26,返回,返回,陶瓷材料,金屬與非金屬元素之間的化合物所構(gòu)成的多晶體固,體材料。,陶瓷材料,離子晶體(,MgO,、Al,2,O,3,),共價(jià)晶體(,Si,3,N,4,、,SiC,),硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu),硅酸鹽的基本,結(jié)構(gòu)單元,
5、硅酸根(,SiO,4,4-,),四面體。,下頁(yè),后退,硅酸鹽結(jié)構(gòu),島狀結(jié)構(gòu)單元,:當(dāng)一個(gè)個(gè),SiO,4,4-,四面體通過(guò)與其它正離子連接在一起時(shí),就形成了島狀的硅酸鹽結(jié)構(gòu)。,雙四面體結(jié)構(gòu)單元,:當(dāng)硅酸鹽中的,SiO,4,4-,四面體不是孤立存在,而是通過(guò)共用一個(gè)或更多的,O,2-,離子而連接在一起。,環(huán)狀結(jié)構(gòu)單元,:當(dāng)每個(gè),SiO,4,4-,四面體有兩個(gè)頂角的氧離子為相鄰兩個(gè)四面體共有時(shí),就會(huì)形成環(huán)狀單元。,下頁(yè),后退,層狀結(jié)構(gòu)單元,:,當(dāng)每個(gè),SiO44-,四面體同一個(gè)平面,3,個(gè)頂角的氧離子分別為,3,個(gè)相鄰四面體所共有時(shí),就會(huì)形成層狀結(jié)構(gòu)單元。,鏈狀結(jié)構(gòu)單元,:環(huán)狀結(jié)構(gòu)單元包含無(wú)窮多的四面體,形成無(wú)限伸長(zhǎng)的直鏈狀。,下頁(yè),后退,硅酸鹽結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)構(gòu)中,Si,4+,鍵,而它們是通過(guò)連接起來(lái)的,;,結(jié)構(gòu)是以硅氧四面體為結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ);,每一個(gè)只能連接,2,個(gè)硅氧面體;,硅氧四面體只能共頂連接,而不能共棱和共面連接。,下頁(yè),后退,1.,晶體結(jié)構(gòu)與空間點(diǎn)陣的異同?,2.,全面理解晶系、布拉菲點(diǎn)陣、晶向與晶面指數(shù)、晶帶、晶面間距得概念?,3.,三種典型金屬的晶體結(jié)構(gòu)。,4.,離子晶體與共價(jià)晶體有哪些特性?,下頁(yè),后退,本章思考題,返回本章首頁(yè),課間休息,返回目錄,