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1、第三节第三节 离子晶体的构造离子晶体的构造 离子键：正负离子静电引力相互结合起来的离子键：正负离子静电引力相互结合起来的结合键结合键。共价键：相邻原子经过共用一对或几对价电共价键：相邻原子经过共用一对或几对价电子使各原子的外层电子构呵斥为稳定的八电子使各原子的外层电子构呵斥为稳定的八电子层构造，这种结合键即为共价键。子层构造，这种结合键即为共价键。金属键：各原子都奉献出共价电子而变成外层金属键：各原子都奉献出共价电子而变成外层为八电子层的金属正离子，这些价电子在金属为八电子层的金属正离子，这些价电子在金属正离子之间自在地运动，成为假设干离子实相正离子之间自在地运动，成为假设干离子实相关的电子，
2、从而把金属结合起来，这就是金属关的电子，从而把金属结合起来，这就是金属键结合的金属晶体。键结合的金属晶体。二次键：结合力较弱的分子键和氢键二次键：结合力较弱的分子键和氢键一次键：结合力较强的离子键、共价一次键：结合力较强的离子键、共价键和金属键键和金属键各种晶体的性能各种晶体的性能金属晶体：以金属键结合的晶体即为金属金属晶体：以金属键结合的晶体即为金属晶体。金属晶体具有较好的塑性、任性，晶体。金属晶体具有较好的塑性、任性，有一定的熔点；具有良好的导电性、导热有一定的熔点；具有良好的导电性、导热性，有金属光泽；具有正的电阻温度系数。性，有金属光泽；具有正的电阻温度系数。离子晶体：以离子键结合的晶
3、体即为离子离子晶体：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、点和沸点高、热膨胀系数较小、脆性大、绝缘和透明等特性绝缘和透明等特性,如如NaCl型、型、CsC型、型、立方立方ZnS、CaF2型、六方型、六方ZnS等等。一、离子晶体的主要特点一、离子晶体的主要特点离子晶体是由正负离子经过离子键按一定离子晶体是由正负离子经过离子键按一定方式堆积起来而构成的。离子晶体的硬度方式堆积起来而构成的。离子晶体的硬度高、强度大、溶点和沸点高、热膨胀系数高、强度大、溶点和沸点高、热膨胀系数图图CsCl型型NaCl型型立
4、方立方ZnS型型六方六方ZnS型型CaF2型型小，但脆性大；有良好的绝缘性；典型的小，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。离子晶体往往是无色透明的。二、离子半径、配位数和离子的堆积二、离子半径、配位数和离子的堆积1离子半径离子半径 指从原子核中心到最外指从原子核中心到最外层电子的平衡间隔。普通所了解的离子半层电子的平衡间隔。普通所了解的离子半径是指离子在晶体中的接触半径，即以晶径是指离子在晶体中的接触半径，即以晶体中临近的正负离子中心的间隔作为正负体中临近的正负离子中心的间隔作为正负离子半径之和。正负离子间的平衡间隔离子半径之和。正负离子间的平衡间隔R0等于球状正离子的半
5、径等于球状正离子的半径R+与球状负离子半与球状负离子半径径R-之和。之和。3离子的堆积离子的堆积 离子晶体通常看成离子晶体通常看成是由负离子堆积成骨架，正离子那么按其是由负离子堆积成骨架，正离子那么按其本身的大小，居留于相应的负离子空隙本身的大小，居留于相应的负离子空隙负离子配位多面体中。负离子配位多面体中。三、典型离子晶体的构造三、典型离子晶体的构造 见图见图2配位数配位数 正负离子的配位数主要取正负离子的配位数主要取决于正、负离子的半径比，根据半径比选决于正、负离子的半径比，根据半径比选取不同的配位数。取不同的配位数。几种典型的离子晶体与共价晶体的晶体构造几种典型的离子晶体与共价晶体的晶体
6、构造前往本章前往本章第四节第四节 共价晶体的构造共价晶体的构造一、共价晶体的特点：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、具有强度高、硬度高、脆性大、熔点和沸点高、挥发性低、导电才干较差和构造稳定等特性，如挥发性低、导电才干较差和构造稳定等特性，如金刚石型、金刚石型、ZnS型型(AB)、SiO2型型(AB2)。二、典型共价晶体的构造二、典型共价晶体的构造 金刚石的构造见图金刚石的构造见图2-25 白硅石的构造见图白硅石的构造见图2-26陶瓷资料陶瓷资料金属与非金属元素之间的化合物所构成的多晶体
7、固金属与非金属元素之间的化合物所构成的多晶体固体资料。体资料。陶瓷资料陶瓷资料离子晶体离子晶体MgO、Al2O3)共价晶体共价晶体Si3N4、SiC 硅酸盐的晶体构造硅酸盐的晶体构造 硅酸盐的根本硅酸盐的根本 构造单元构造单元 硅酸根硅酸根SiO44-四面体四面体。硅酸盐构造硅酸盐构造 岛状构造单元：当一个个岛状构造单元：当一个个SiO44-四面体经四面体经过与其它正离子衔接在一同时，就构成了过与其它正离子衔接在一同时，就构成了岛状的硅酸盐构造。岛状的硅酸盐构造。双四面体构造单元：当硅酸盐中的双四面体构造单元：当硅酸盐中的SiO44-四面体不是孤立存在，而是经过共用一个四面体不是孤立存在，而是
8、经过共用一个或更多的或更多的O2-离子而衔接在一同。离子而衔接在一同。环状构造单元：当每个环状构造单元：当每个SiO44-四面体有两四面体有两个顶角的氧离子为相邻两个四面体共有时，个顶角的氧离子为相邻两个四面体共有时，就会构成环状单元。就会构成环状单元。层状构造单元层状构造单元:当每个当每个SiO44-四面体四面体同一个平面同一个平面3个顶角的氧离子分别为个顶角的氧离子分别为3个相邻四面体所共有时，就会构成层个相邻四面体所共有时，就会构成层状构造单元。状构造单元。链状构造单元：环状构造单元包含无链状构造单元：环状构造单元包含无穷多的四面体，构成无限伸长的直链穷多的四面体，构成无限伸长的直链状。
9、状。硅酸盐构造特点硅酸盐构造特点构造中构造中Si4+键，而它们是经过衔接键，而它们是经过衔接起来的起来的;构造是以硅氧四面体为构造的根底；构造是以硅氧四面体为构造的根底；每一个只能衔接每一个只能衔接2个硅氧面体；个硅氧面体；硅氧四面体只能共顶衔接，而不能硅氧四面体只能共顶衔接，而不能共棱和共面衔接。共棱和共面衔接。1.晶体构造与空间点阵的异同？晶体构造与空间点阵的异同？2.全面了解晶系、布拉菲点阵、晶向与全面了解晶系、布拉菲点阵、晶向与晶面指数、晶带、晶面间距得概念？晶面指数、晶带、晶面间距得概念？3.三种典型金属的晶体构造。三种典型金属的晶体构造。4.离子晶体与共价晶体有哪些特性？离子晶体与共价晶体有哪些特性？本章思索题本章思索题前往本章首页前往本章首页课间休憩课间休憩前往目录前往目录
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