几种典型的晶体模型对比解析
(完整版)常见晶胞模型
氯化钠晶体离子晶体(1)NaCI晶胞中每个Na+等距离且最近的Cl-(即Na+配位数)为6个(2)(3)NaCI晶胞中每个CI-等距离且最近的Na+(即CI-配位数)一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Na+4个; 占有的CI-4个。
在该晶体中每个Na+周围与之最接近且距离相等的Na+ 与每个Na+等距离且最近的CI-所围成的空间几何构型为CsCI晶体(注意:右侧小立方体为CsCI晶胞;左侧为8个晶胞)(1)CsCI晶胞中每个Cs+等距离且最近的C「(即Cs+配位数)为8个CsCI晶胞中每个CI-等距离且最近的Cs+(即CI-配位数)为8个,这几个Cs+在空间构成的几何构型为正方体。
(2)在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有6个这几个Cs+在空间构成的几何构型为正八面体。
• Cs* OCI- (3)一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Cs+ 1个;占有的CI- 1个CaF2晶体(1))Ca2+立方最密堆积,F-填充在全部四面体空隙中。
(2)CaF2晶胞中每个Ca2+等距离且最近的F-(即Ca2+配位数)为8个CaF2晶胞中每个F-等距离且最近的Ca2+(即F-配位数)为4个(3)一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Ca2+4个;占有的F-8个。
ZnS晶体:(1)1个ZnS晶胞中,有4 个S2「,有4个Zn2+(2)Zn2+的配位数为4个, S2_的配位数为4个O£n?,•原子晶体(1) 金刚石晶体a 每个金刚石晶胞中含有 8个碳原子,最小的碳环为 6元环,并且不在同一平面(实际为椅 式结构),碳原子为sp 3杂化,每个C 以共价键跟相邻的_4_个 C 结合,形成正四面体。
键角109° 28'b 、 每个碳原子被12个六元环共用,每个共价键被6个六元环共用c 、 12g 金刚石中有2mol 共价键,碳原子与共价键之比为 (2) Si 晶体由于Si 与碳同主族,晶体Si 的结构同金刚石的结构。
常见晶体模型及晶胞计算
常见晶体模型及晶胞计算引言晶体是由周期性排列的原子、离子或分子构成的固体材料。
晶体的周期性排列导致了其具有一些特殊的性质,例如独特的光学、电学和热学性质。
为了研究晶体的这些性质,科学家提出了各种模型来描述晶体的结构。
在本文中,我们将介绍几种常见的晶体模型,并讨论晶胞计算的方法。
晶体模型1.金属晶体模型金属晶体模型是最简单的晶体模型之一、金属晶体由金属原子构成,没有共价键或离子键。
金属晶体的特点是具有密堆结构,例如面居中立方(fcc)或体居中立方(bcc)结构。
这些结构可以用简单的立方晶胞来描述,其中原子位于晶格点上。
2.离子晶体模型离子晶体是由正负离子构成的晶体。
离子晶体的特点是具有离子键,即正离子和负离子之间的静电相互作用力。
离子晶体的结构可以用通常称为离子晶胞的基本单元来描述。
离子晶胞中包含正离子和负离子,并且具有充分保持电中性的结构。
3.共价晶体模型共价晶体由共价键相互连接的原子或离子组成。
共价键是由共用电子对形成的,这些电子对由每个原子的价电子共享。
共价晶体的结构可以用共价晶胞来描述,其中原子或分子通过共价键连接。
晶胞计算晶胞计算是研究晶体结构的一种方法。
具体来说,晶胞计算是为了确定晶体的晶胞参数,即晶体中原子、离子或分子的排列和间距。
晶胞计算通常包括以下步骤:1.数据收集:这是晶胞计算的第一步。
通过使用X射线衍射、中子衍射或电子衍射等实验技术,收集晶体的衍射数据。
2.数据分析:在收集到晶体的衍射数据后,需要对这些数据进行分析。
这包括确定晶胞中原子的位置和间距。
一般采用的方法是使用维护衍射方程来进行数据分析。
3.模型构建:在完成数据分析后,可以构建晶胞模型。
这可以通过使用复结构拓扑方法或使用分子动力学模拟等方法来实现。
4.晶胞参数优化:晶胞参数的优化是为了获得最佳的晶胞参数。
这可以通过使用晶体学软件进行计算和优化来实现。
5.结果解释:最后一步是对晶胞计算结果进行解释和分析。
这可以包括确定晶体中原子、离子或分子的排列和结构,并进一步研究晶体的性质。
七大晶系
概论
已知晶体形态超过四万种,它们都是按七种结晶模式发育生长,即七大晶系。
晶体是以三维方向发育的几何体,为了表示三维空间,分别用三、四根假想的轴通过晶体的长、宽、高中心,这几根轴的交角、长短不同而构成七种不同对称、不同外观的晶系模式:等轴晶系,四方晶系,三方晶系,六方晶系,斜方晶系,单斜晶系,三斜晶系。
请看图;
上图是七大晶系的理论模型,在同一水平面上,请大家仔细分辨它们的区别。
面向观众的轴称x轴,与画面平行的横轴称y轴,竖直的轴称z 轴,也可叫“主轴”。
一,等轴晶系简介
等轴晶系的三个轴长度一样,且相互垂直,对称性最强。
这个晶系的晶体通俗地说就是方块状、几何球状,从不同的角度看高低宽窄差不多。
如正方体、八面体、四面体、菱形十二面体等,它们的相对晶面和相邻晶面都相似,这种晶体的横截面和竖截面一样。
此晶系的矿物有黄铁矿、萤石、闪锌矿、石榴石,方铅矿等。
请看这种晶系的几种常见晶体的理论形态:
此主题相关图片如下:
等轴晶系的三个晶轴(x轴y轴z轴)一样长,互相垂直。
常见的等轴晶系的晶体模型图。
常见晶体模型及晶胞计算
常见晶体模型及晶胞计算晶体是由晶体胞重复堆积而成的,晶体胞是晶体的最小构造单元。
晶体的结构可以用晶胞参数表示,晶胞参数包括晶格常数、晶胞的角度、晶胞的体积等。
根据晶体的晶胞参数,可以推导出晶胞的几何形状和晶体的晶体类别。
根据晶体的晶胞形状,晶体可以分为立方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、单斜晶系和三斜晶系。
每个晶系又可以进一步分为各种晶体类别,如立方晶系下又有体心立方晶体和面心立方晶体等。
晶体模型描述了晶体的结构和排列方式。
常见的晶体模型有球模型、格点模型和球与棍模型。
1.球模型:球模型是一种简化的晶体表示方法,将晶体中的原子用球体表示,球的大小和颜色常用来表示原子的种类和其它信息。
2.格点模型:格点模型是用晶体胞中的原子位置来表示晶体结构的一种方法,晶体胞中的每个原子位置称为格点。
在格点模型中,晶体中的每个原子都用一个点来表示,这样形成了一个点阵,点阵反映了原子的排列方式。
常见的格点模型有立方格点模型、面心立方格点模型和体心立方格点模型。
3.球与棍模型:球与棍模型是一种结合了球模型和格点模型的晶体表示方法。
在球与棍模型中,每个原子用一个球来表示,不同原子之间用直线连接表示键的形成。
在进行晶胞计算时,需要确定晶体的晶胞参数。
晶胞参数可以通过实验测量得到,也可以通过计算方法获得。
晶胞计算主要包括以下几个步骤:1.实验测量:通过实验手段,如X射线衍射、电子衍射等,测量晶体的晶胞参数。
2.计算方法:根据晶体的晶胞参数和晶体的晶格类型,可以使用计算方法来预测和计算晶体的晶胞参数。
常见的计算方法有密度泛函理论(DFT)和分子力场(MM)等。
3.晶胞优化:通过晶胞优化算法,寻找晶体的最稳定结构。
晶胞优化算法可以通过改变晶胞参数、原子位置或局部结构等来寻找最低能量的晶体结构。
4.校正和验证:使用计算得到的晶胞参数进行校正和验证,与实验结果进行比较,确保计算结果的准确性和可靠性。
总之,晶体模型和晶胞计算是研究和描述晶体结构的重要工具。
常见晶体模型及晶胞计算
常见晶体模型及晶胞计算
一、晶体模型
晶体模型是用来描述晶体结构的数学模型,它是由晶体中的原子,原子之间的相互作用以及构成晶体结构的基本构件构成的。
晶体模型有很多种,主要包括普通晶体模型、块体晶体模型、多解晶构模型、时效晶体模型、闪锌晶体模型等。
1.普通晶体模型:普通晶体模型包括立方晶体模型、六方晶体模型和六点晶体模型,它依据晶体原子的八面体集合和块体构件来描述晶体的结构。
2.块体晶体模型:块体晶体模型是指块体晶体的特殊形状,即一种多晶体结构模型,它以晶胞的形状来描述晶体结构,每一晶胞都包含若干个晶体原子。
3.多解晶构模型:多解晶构模型是一种描述晶体结构的复杂模型,它以自动运算机技术,以多样的晶胞几何位置,把晶体分解成若干个块体,用最小的能量来构建晶体结构,从而避免晶体自组织构建的耗能现象。
4.时效晶体模型:时效晶体模型也称为“时效条件”。
它描述了晶体原子的动力学过程,它有助于理解晶体中不同原子间的相互作用,以及晶体在不断降温、淬火和轧缩的过程中的变化。
几种常见晶体结构的特点分析
C60是由60个C原子组成的类似于足球的分子,由欧拉定律可推知该分子中有12个正五边形和20个正六边形。每个C原子与其他3个C原子紧邻成键,形成的总键数为 由于每个C原子可形成4个键,所以3个键中肯定有一个是双键,则其中的双键数为90 =30,90单键数为 。
几种常见晶体结构的特点分析
通常采用均摊法来分析这些晶体的结构特点。均摊法的根本原则是:晶胞任意位置上的原子如果是被n个晶胞所共有,则每个晶胞只能分得这个原子的1/n。
1.氯化钠晶体
由下图氯化钠晶体结构模型可得:每个Na+紧邻6个 ,每个 紧邻6个 (上、下、左、右、前、后),这6个离子构成一个正八面体。设紧邻的Na+与Cl-间的距离为a,每个Na+与12个Na+等距离紧邻(同层4个、上层4个、下层4个),距离为 。由均摊法可得:该晶胞中所拥有的Na+数为 , 数为 ,晶体中Na+数与Cl-数之比为1:1,则此晶胞中含有4个NaCl结构单元。
6.石墨晶体
在石墨晶体中,层与层之间是以分子间作用力结合,同层之间是C原子与C原子以共价键结合成的平面网状结构,故石墨为混合型晶体或过渡型晶体。在同层结构中,每个C原子与3个C原子紧邻成C-C键,键角为 ,其中最小的环为六元环,每个C原子被3个六元环共有,每个C-C键被2个六元环共有;每个六元环拥有的C原子数为 ,拥有的C-C键数为 ,则C原子数与C-C键数之比为2:3。
5.二氧化硅晶体
每个Si原子与4个O原子紧邻成键,每个O原子与2个Si原子紧邻成键。晶体中的最小环为十二元环,其中有6个Si原子和6个O原子,含有12个Si-O键;每个Si原子被12个十二元环共有,每个O原子被6个十二元环共有,每个Si-O键被6个十二元环共有;每个十二元环所拥有的Si原子数为 ,拥有的O原子数为 ,拥有的Si-O键数为 ,则Si原子数与O原子数之比为1:2。
大学化学 常见晶胞模型
大学化学常见晶胞模型介绍晶胞模型是研究固体结构和晶体性质的基础。
本文将介绍几种常见的晶胞模型,帮助大学化学研究者更好地理解晶体结构和性质。
简单立方模型简单立方模型是一种简化的晶胞模型,用于描述一些简单的晶体结构。
它由八个立方角共享的原子构成。
每个原子都与六个相邻原子相连,形成一个立方结构。
这种简单的晶体结构适用于一些金属元素,如铁、钠等。
面心立方模型面心立方模型是一种常见的晶胞模型,常用于描述许多金属和化合物的结构。
它由八个立方角共享的原子和每个面上一个原子构成。
每个原子都与十二个相邻原子相连,形成一个紧密堆积的结构。
这种晶体结构具有较高的密度和机械强度。
体心立方模型体心立方模型也是一种常见的晶胞模型,常用于描述一些金属元素和化合物的结构。
它由八个立方角共享的原子和一个位于晶胞中心的原子构成。
每个原子都与八个相邻原子相连,形成一个更紧密的结构。
这种晶体结构同样具有较高的密度和机械强度。
面心体心立方模型面心体心立方模型是一种较复杂的晶胞模型,常用于描述一些化合物的结构。
它由八个立方角共享的原子、每个面上一个原子和一个位于晶胞中心的原子构成。
每个原子都与十四个相邻原子相连,形成一个更加紧密的结构。
这种晶体结构具有更高的密度和较好的热力学性质。
总结通过了解这几种常见的晶胞模型,我们可以更好地理解不同结构的晶体的特点和性质。
化学研究者可以通过进一步研究这些模型,扩展对晶胞结构和晶体性质的认识。
以上即为大学化学常见晶胞模型的介绍。
---注意:以上内容为简化表述,不涉及具体晶胞参数和具体晶体结构的分析。
(完整版)七大晶系图解
晶体的七大晶系是十分专业的问题,它有时是鉴别晶体的关键,鉴藏矿晶的人多少应该知道一些。
概论已知晶体形态超过四万种,它们都是按七种结晶模式发育生长,即七大晶系。
晶体是以三维方向发育的几何体,为了表示三维空间,分别用三、四根假想的轴通过晶体的长、宽、高中心,这几根轴的交角、长短不同而构成七种不同对称、不同外观的晶系模式:等轴晶系,四方晶系,三方晶系,六方晶系,斜方晶系,单斜晶系,三斜晶系。
请看图:上图是七大晶系的理论模型,在同一水平面上,请大家仔细分辨它们的区别。
面向观众的轴称x轴,与画面平行的横轴称y轴,竖直的轴称z轴,也可叫“主轴”一,等轴晶系简介等轴晶系的三个轴长度一样,且相互垂直,对称性最强。
这个晶系的晶体通俗地说就是方块状、几何球状,从不同的角度看高低宽窄差不多。
如正方体、八面体、四面体、菱形十二面体等,它们的相对晶面和相邻晶面都相似,这种晶体的横截面和竖截面一样。
此晶系的矿物有黄铁矿、萤石、闪锌矿、石榴石,方铅矿等。
请看这种晶系的几种常见晶体的理论形态:等轴晶系的三个晶轴(x轴y轴z轴)一样长,互相垂直。
常见的等轴晶系的晶体模型图金刚石晶体八面体和立方体的聚形的方铅矿黄铁矿二,四方晶系简介四方晶系的三个晶轴相互垂直,其中两个水平轴(x轴、y轴)长度一样,但z轴的长度可长可短。
通俗地说,四方晶系的晶体大都是四棱的柱状体,(晶体横截面为正方形,但有时四个角会发育成小柱面,称“复四方”),有的是长柱体,有的是短柱体。
再,四方晶系四个柱面是对称的,即相邻和相对的柱面都一样,但和顶端不对称(不同形);所有主晶面交角都是九十度交角。
请看模型图:四方晶系的晶体如果z轴发育,它就是长柱状甚至针状;如果两个横轴(x 、y)发育大于竖轴z轴,那么该晶体就是四方板状,最有代表性的就是钼铅矿。
请看常见的一些四方晶系的晶体模型:这个晶系常见的矿物有锡石、鱼眼石、白钨矿、符山石、钼铅矿等。
请看实物图片:符山石的晶体锡石的长柱状晶体(顶端另有斜生的小晶体)。
几种典型的晶体模型
晶体 晶体结构
晶体详解
(1)每个碳与相邻4个碳以共价键 结合,形成正四面体结构 原 金 刚 (2)键角均为109.28′ (3)最小碳环由6个C组成且六原 子不在同一平面内 (4)每个C参与4条C—C键的形 成,C原子数与C—C键之比为1∶2
子
晶 体
石
晶体
晶体结构
晶体详解
(1)每个Si与4个O以共价键结 原 子 晶 体 SiO2 合,形成正四面体结构
晶体结构
晶体详解
离
子 NaCl 晶 体
(1)每个Na+(Cl-)周围等距且紧 邻的Cl-(Na+)有6个。每个Na+周
型
围等距且紧邻的Na+有12个
(2)每个晶胞中含4个Na+和4个Cl-
晶体
晶体结构
晶体详解
离 子
(1)每个Cs+周围等距且紧邻的Cl-
CsCl
型
有8个,每个Cs+(Cl-)周围等距且 紧邻的Cs+(Cl-)有8个 (2)如图为8个晶胞,每个晶胞中
晶
体
含1个Cs+、1个Cl-
晶体 简单
金 属 立方 堆积 体心 立方 堆积
晶体结构
晶体详解
典型代表Po,空间利用率52%,配 位数为6
晶
体
典型代表Na、K、Fe,空间利用率68%, 配位数为8
晶体 六方
金 属 最密 堆积
晶体结构
晶体详解
典型代表Mg、Zn、Ti,空间利用率74%, 配位数为12
晶 面心 体 立方 最密
(2)每个正四面体占有1个Si,4 1 个“ O”,n(Si)∶n(O)=1∶2 2 (3)最小Biblioteka 上有12个原子,即6个 O,6个Si
七大晶系详细图解
七大晶系详细图解已知晶体的形态已经超过了四万种,但是万物都会有规律,晶体自然也是有的。
它们都是按七种结晶方式模式发育的,即七大晶系。
晶体即是一种以三维方向发育的的几何体,为了表示三维空间,分别用三、四跟人为添加的轴来表示晶体的长宽高以及中心。
三条轴分别用X、Y、Z(U)(Z轴也可叫做“主轴”)来表示,而为了更好表示轴之间的度数,我们用α、β、γ来表示轴角。
就这样出现了七种不同的晶系模式:立方晶系(也称等轴晶系)、四方晶系、三方晶系、六方晶系、正交晶系(也称斜方晶系)、单斜晶系、三斜晶系。
其中又按照对称程度又分为高级晶族、中级晶族、低级晶族。
高级晶族中只有一个立方晶系;中级晶族有六方、四方、三方三个晶系;低级晶族有正交、单斜、三斜三个晶系。
一、立方晶系立方晶系的三个轴的长度是一样的,即X=Y=Z,且互相垂直,即α=β=γ=90°,对称性最强。
具有4个立方体对角线方向三重轴特征对称元素的晶体归属立方晶系。
属于立方晶系的有:面心立方晶胞、体心立方晶胞、简单立方晶胞。
这个晶系的晶体并不是只有狭义的正方体一种形状,四面体、八面体、十二面体形状的晶体都属于立方晶系。
它们从不同角度看高低宽窄都差不太多,相对晶面和相邻晶面都相似,横截面和竖截面一样。
最典型立方晶系的晶体为:氯化钠。
常见立方晶系晶体模型图:晶体实物图:二、四方晶系四方晶系四方晶系的三条晶轴互相垂直,即α=β=γ=90°。
其中两个水平轴(X 轴、Y轴)长度一样,Z轴的长度可长可短,通俗的说:四方晶系的晶体大多是四棱的柱状体,有的是长柱体,有的是短柱体,即其晶胞必具有四方柱的形状。
横截面为正方形,四个柱面是对称的,即相邻和相对的柱面都是一样的,但和顶端不对称。
所有主晶面交角都是90。
特征对称元素为四重轴。
如果Z轴发育,它就是长柱状甚至针状;如果两个横轴(X轴、Y轴)发育大于Z轴,那么晶体就会呈现四方板状,最有代表的就是磷酸二氢钠和硫酸镍β了。
高三总复习之物质结构与性质三几种常见的晶体模型
1.原子晶体(金刚石和二氧化硅)(1) 金刚石晶体中,每个C与另外4个C形成共价键,C—C 键之间的夹角是109°28′,最小的环是六元环。
含有1 mol C的金刚石中,形成的共价键有2 mol。
(2) SiO2晶体中,每个Si原子与4个O成键,每个O原子与2个硅原子成键,最小的环是十二元环,在“硅氧"四面体中,处于中心的是Si原子。
2.分子晶体(1) 干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。
(2)冰的结构模型中,每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成2 mol“氢键”。
3.离子晶体(1)NaCl型:在晶体中,每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl -同时吸引6个Na+,配位数为6.每个晶胞含4个Na+和4个Cl-。
(2) CsCl型:在晶体中,每个Cl-吸引8个Cs+,每个Cs+吸引8个Cl-,配位数为8。
4.石墨晶体石墨层状晶体中,层与层之间的作用是分子间作用力,平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2,C原子采取的杂化方式是sp2。
5.常见金属晶体的原子堆积模型结构型式常见金属配位数晶胞面心立方最密Cu、Ag、Au12堆积A1体心立方堆积A2Na、K、Fe8六方最密堆积A3Mg、Zn、Ti12特别提醒(1) 判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时,要注意运用三维想象法。
如NaCl晶体中,Na+周围的Na+数目(Na+用“○”表示):每个面上有4个,共计12个.(2)常考的几种晶体主要有干冰、冰、金刚石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等,要熟悉以上代表物的空间结构。
当题中信息给出与某种晶体空间结构相同时,可以直接套用某种结构.典例硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础.回答下列问题:(1) 基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为,该能层具有的原子轨道数为,电子数为。
(2) 硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。
几种常见的晶体模型
探索世界上几种常见的晶体模型,了解它们的基本结构以及在自然界和工业 中的应用。
晶体的基本结构
晶体是由原子、离子或分子有序排列而成的固体,拥有规则的几何形状和结构。它们具有高度的对称性和透明 度。
点阵模型
点阵模型是描述晶体结构的一种方式,通过将原子或离子视为均匀分布的点 来表示晶体的结构。它用于解释周期性结构和晶体缺陷。
NaCl型晶体
NaCl型晶体是一种典型的离子晶体结构,由正负离子按照体心立方排列而成。它具有高熔点、脆性和良好的 电导性。
锌伯氏体晶体
锌伯氏体晶体是由锌原子构成的金属晶体,具有紧密堆积的结构方晶体
面心立方晶体是一种常见的金属晶体结构,原子位于正八面体的每个面心上。 它具有高熔点和良好的可塑性。
立方氧化物型晶体
立方氧化物型晶体是一类由氧化物组成的晶体,通常具有高硬度、抗磨损和 高熔点。它们在电子、陶瓷和光学领域得到广泛应用。
金红石型晶体
金红石型晶体是一种复杂的氧化物晶体,具有六方最密堆积结构。它们在宝石和电子器件中常被用作材料。
花岗岩型晶体
花岗岩型晶体是一种以石英、长石和云母等矿物组成的岩石。它们在建筑和装饰领域得到广泛应用,具有多样 的颜色和纹理。
《几种简单的晶体结构模型》 讲义
《几种简单的晶体结构模型》讲义一、晶体结构的基本概念在探讨晶体结构模型之前,咱们得先搞清楚啥是晶体。
晶体啊,简单来说,就是内部原子、离子或者分子在空间有规则排列的固体物质。
这种规则排列可不是随便排的,而是遵循着一定的周期性和对称性。
那晶体结构又是什么呢?它指的就是晶体中原子、离子或分子的具体排列方式。
就好像咱们搭积木,积木怎么摆,摆成啥样,这就是结构。
要研究晶体结构,就得了解几个重要的概念。
比如晶格,这可以想象成是一个虚拟的架子,原子啥的就在这个架子的节点上排排站。
还有晶胞,它是能够反映晶体对称性和周期性的最小重复单元。
二、几种简单的晶体结构模型1、简单立方晶体结构咱们先来说说简单立方晶体结构。
这就好比是在一个正方体的每个顶点上都放一个原子。
想象一下,一个正方体,八个顶点,每个顶点一个原子,是不是挺简单明了?这种结构里,原子之间的距离都相等,而且每个原子都被八个相邻的原子包围着。
简单立方晶体结构在实际材料中不常见,但它是理解其他更复杂结构的基础。
2、体心立方晶体结构接下来是体心立方晶体结构。
这就有点不一样了,除了正方体的八个顶点有原子外,正方体的中心还有一个原子。
在这种结构里,原子的紧密程度比简单立方要高一些。
每个原子周围有八个近邻原子,同时还有六个次近邻原子。
很多常见的金属,像铁、铬、钨等,在低温时就会呈现体心立方结构。
3、面心立方晶体结构再看看面心立方晶体结构。
这就更复杂一点啦,正方体的八个顶点有原子,六个面的中心也各有一个原子。
面心立方结构中的原子排列非常紧密,原子间的空隙相对较小。
像铜、铝、金等金属,通常都具有面心立方结构。
4、密排六方晶体结构最后咱们说说密排六方晶体结构。
这可有点特别,它的原子排列是在一个正六棱柱的顶点和上下底面的中心,还有棱柱内部还有三个原子。
这种结构也具有较高的原子紧密程度,在一些金属,比如镁、锌、钛等中经常能看到。
三、晶体结构对材料性能的影响不同的晶体结构会对材料的性能产生很大的影响。
几种典型的晶体模型
原金 子刚 晶石 体
几种典型的晶体模型
晶体结构
晶体详解
(1)每个碳与相邻4个碳以共价键 结合,形成正四面体结构 (2)键角均为109.28′ (3)最小碳环由6个C组成且六原 子不在同一平面内 (4)每个C参与4条C—C键的形 成,C原子数与C—C键之比为1∶2
晶体
晶体结构
原
子 晶
SiO2
体
晶体详解
典型代表Cu、Ag、Au,空间利用率74%, 配位数为12
晶体
简单 金 立方 属 堆积 晶 体 体心
立方 堆积
晶体结构
晶体详解
典型代表Po,空间利用率52%,配 位数为6
典型代表Na、K、Fe,空间利用率68%, 配位数为8
晶体
六方 最密 金 堆积 属 晶 面心 体 立方 最密 堆积
晶体结构
晶体详解
典型代表Mg、Zn、Ti,空间利用率74%, 配位数为12
晶体
晶体结构
晶体详解
离 子 NaCl 晶型 体
(1)每个Na+(Cl-)周围等距且紧 邻的Cl-(Na+)有6个。每个Na+周 围等距且紧邻的Na+有12个 (2)每个晶胞中含4个Na+和4个Cl-
晶体
晶体结构
晶体详解
离 子 CsCl 晶型 体
(1)每个Cs+周围等距且紧邻的Cl有8个,每个Cs+(Cl-)周围等距且 紧邻的Cs+(Cl-)有8个 (2)如图为8个晶胞,每个晶胞中 含1个Cs+、1个Cl-
(1)每个Si与4个O以共价键结 合,形成正四面体结构 (2)每个正四面体占有1个Si,4 个“ 1 O”,n(Si)∶n(O)=1∶2
鸡驱学校高三化学高考中常见晶体模型剖析及化训练通用
妨努州忍劲市鸡驱学校高考中常见晶体模型剖析及强化训练1、离子晶体:例1.氯化钠晶体结构示意图如下:〔1〕在氯化钠晶体中,与氯离子距离最近的钠离子有 个;与氯离子距离最近的氯离子有 个。
〔2〕晶体中最近的Na +与Cl -核间距离为a×10-8cm ,求晶体密度?解析:〔1〕我们可以选中心的氯离子作为基准,设立方体的边长为a ,那么氯离子与钠离子之间的最近距离为2a,此钠离子位于立方体六个面的面心上,即有六个钠离子;氯离子间的最近距离为a 22,共有12个。
〔2〕截取一个1/8大的小立方体如图,因各顶点上的Na +或Cl -为8个小立方体共用,故小立方体占1/2个Na +,1/2个Cl -,即占1/2 Na +—Cl -离子对。
立方体体积为:V=〔a×10-8〕3cm 3故密度:ρ=〔〔1/2〕个×5g·mol -1÷6.02×1023个·mol -1〕/〔a 3×10-24cm 3〕=〔4/a 3〕g·cm -32、原子晶体及石墨晶体例2、石结构中,一个碳原子与 个碳原子成键,那么每个碳原子实际形成的化学键为 个;a mol ,碳碳键数为 mol 。
解析:从石结构可以看出,一个碳原子与 4个碳原子成键,但一个碳碳键是由两个碳原子形成,即每个碳碳键中,一个碳的原子的奉献为21,故,一个碳原子的实际成键数=21× 4=2。
故a mol ,碳碳键数为 2a mol 。
例3、二氧化硅晶体的结构计算:书本上介绍了二氧化硅晶体平面示意图,图2表示空间状示意图,试答复:〔1〕30g 二氧化硅中含有 molSi-O 键。
〔2〕最小的环上共有 个原子,其中 个氧原子, 硅原子。
解析:〔1〕从图1可以清楚地看到一个硅原子与周围的四个氧原子成键,故30g 二氧化硅中含有的Si-O 键为mol molg g24/6030=⨯。
几种常见晶体结构分析
一、氯化钠、氯化铯晶体——离子晶体
由于离子键无饱和性与方向性,所以离子晶体中无单个分子存在。阴阳离子在晶体中按
一定的规则排列,使整个晶体不显电性且能量最低。离子的配位数分析如下:
离子数目的计算:在每一个结构单元(晶胞)
中,处于不同位置的微粒在该单元中所占的份额
也有所不同,一般的规律是:顶点上的微粒属于
②处于棱上的粒子,同时为 4 个晶胞共有,每个粒子有1属于该晶胞; 4
③处于面上的粒子,同时为 2 个晶胞共有,每个粒子有于非长方体或正方体晶胞中粒子对晶胞的贡献看具体情况而定。如石墨晶体,晶胞每
一层内碳原子排列成正六边形,其顶点对六边形的贡献为1 3
等。
【例题 3】 最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如图所示,顶
角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,则它的
化学式是:
A. TiC
B. Ti6C7 C. Ti14C13 D. Ti13C14
【解析】由于是构成的气态团簇分子结构,而非晶胞结构,故只
需数出 Ti 和 C 的数目,即可得它的化学式。
上。即每个氧原子为两个硅氧四面体共用。如上图
所示。从此图中可以明确看出,构成二氧化硅晶体
结构的最小环是由 12 个原子构成的椅式环,注意图
中∠O-Si-O=109°28′。【例题 2】(2010 年全
国卷)下面关于 SiO2 晶体网状结构的叙述正确的是 A.最小的环上,有 3 个 Si 原子和 3 个 O 原子
【例题 1】现有四种晶体,其离子排列方式如下图所示,其中化学
式正确的是
B A
F
E
Z
B A XY
AB2
EF2