第六章 一些复杂的晶体结构
na4fe3(po4)2p2o7晶体结构
na4fe3(po4)2p2o7晶体结构
大家好，今天我要给大家介绍一种非常神奇的晶体结构，它叫做
[na4fe3(po4)2p2o7]。
这个名字听起来有点复杂，但是它的作用却是非常重要的哦！
我们来了解一下这个晶体结构的组成。
它由四种元素组成：钠、铁、磷和氧。
其中，钠和铁是金属元素，磷和氧是非金属元素。
这四种元素按照一定的比例排列在一起，形成了这种独特的晶体结构。
我们来看看这个晶体结构的特点。
它的形状像一个立方体，每个顶点上都有一个金属离子和两个非金属离子。
这种结构非常稳定，不容易被破坏。
而且，它还具有很好的导电性和磁性，可以用来制作各种电子器件。
除此之外，这个晶体结构还有一个很有趣的特点——它可以自我修复！当它受到
损伤时，会自动调整内部的结构，重新排列元素的位置，使自己恢复原状。
这种自我修复的能力非常强大，让人们不禁想起了那句话：“破镜重圆”。
不过，这个晶体结构也有一些缺点。
比如说，它的熔点比较高，需要很高的温度才能熔化；它的硬度也比较大，很难被切割或者加工。
这些问题对于实际应用来说还是有一定难度的。
[na4fe3(po4)2p2o7]是一种非常神奇而又实用的晶体结构。
虽然它有一些缺点，
但是它的优势远远大于劣势。
相信在未来的日子里，人们会不断地研究和发展这种晶体结构，让它发挥出更大的作用！。
材料科学中的复杂晶体结构研究
材料科学中的复杂晶体结构研究材料科学是一个既有理论又有实践的学科，它研究除人类自身外所有物质的性质和应用。
在材料科学中，晶体结构是一个非常重要的研究领域。
晶体结构是由原子周期性排列形成的，并且是材料中性能和行为的决定因素之一。
然而，在某些材料中，晶体结构的复杂性极为显著，在这种情况下，研究人员需要采用更高级的方法来解决这些复杂晶体结构的难题。
本文将介绍材料科学中的复杂晶体结构研究的相关内容。
1. 什么是复杂晶体结构？复杂晶体结构（CPS）的定义为，它们是由3个或3个以上的不同元素和/或化学键的混合而成，具有大量的缺陷和变形的晶体结构。
这些晶体结构在三维空间中显示出高度的对称性，且其晶体接近或完全无序。
2. 复杂晶体结构的性质复杂晶体结构的性质是由其独特的晶体结构所决定的。
由于其晶体结构的复杂性，CPS的性质非常单一。
例如，血石是CPS的一种，它可以制成极好的珠宝，但是却不是一种合适的材料用于制造机械零件。
因此，了解CPS的特性是非常重要的。
3. 研究方法CPS的研究需要采用各种先进的技术和方法，如X射线粉末衍射、单晶X射线衍射、高分辨率透射电镜和电子探针分析等等。
这些方法可以使研究人员获得复杂晶体结构中的原子排列顺序、化学元素分布以及结晶缺陷等重要信息。
4. 应用领域CPS在许多领域都有广泛应用。
例如，神经科学家使用CPS来研究人脑结构，从而更好地了解人类思考的机理。
物理学家使用CPS来研究新的纳米材料，以获取更好的性能。
化学家使用CPS 来设计新材料，以改善材料的性质。
无论是化学、生物学还是材料科学，复杂晶体结构都是一个稳定的研究方向。
5. 现状与未来复杂晶体结构的研究是一个不断发展的领域。
随着科学技术的不断发展，人们已经能够从各个角度理解复杂晶体结构，以及其在多种领域中的应用。
预计在未来，随着技术的不断进步，我们将能够更好地了解CPS，并开发出更多的方法来制造和使用这些材料。
总之，复杂晶体结构一直是材料科学领域中的关键研究方向。
(教学指导) 时 共价晶体 分子晶体 晶体结构的复杂性Word版含解析
第2课时共价晶体分子晶体晶体结构的复杂性发展目标体系构建1.通过金刚石、晶体硅、SiO2晶体的结构模型认识共价晶体的结构特点，能解释共价晶体的性质。
2.通过干冰、冰、碘晶体的结构模型，认识由范德华力和氢键形成分子晶体的结构特点的不同，能解释分子晶体的性质。
3.通过认识石墨晶体的特殊结构，知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。
一、共价晶体1．共价晶体的概念及特点(1)概念相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体称为共价晶体。
(2)特点共价晶体的熔点很高，硬度很大。
对结构相似的共价晶体来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。
共价晶体中的原子服从紧密堆积排列吗？说明理由。
提示：不服从。
由于共价键具有方向性和饱和性，共价晶体中每个原子周围排列的原子的数目是有限的，故原子的排列不服从紧密堆积方式。
2．几种共价晶体的结构(1)金刚石的晶体结构在晶体中，碳原子以sp3杂化轨道与周围4个碳原子以共价键相结合，C—C 键间的夹角为109°28′。
因为中心原子周围排列的原子的数目是有限的，所以这种比较松散的排列与金属晶体和离子晶体中的紧密堆积排列有很大的不同。
(2)SiC晶体的结构SiC晶体的结构类似于金刚石晶体结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的，所以在整个晶体中硅原子与碳原子个数比为1∶1。
(3)SiO2晶体的结构水晶是由Si和O构成的空间立体网状的二氧化硅晶体，一个硅原子与四个氧原子形成四个共价键，每个氧原子与两个硅原子形成两个共价键，从而形成以硅氧四面体为骨架的结构，且只存在Si—O键。
二氧化硅晶体中硅原子和氧原子个数比为1∶2，不存在单个分子，可以把整个晶体看成巨型分子。
二、分子晶体1．分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体称为分子晶体。
非金属单质、非金属的氧化物和氢化物等无机物以及多数有机化合物形成的晶体大都属于分子晶体。
2．性质(1)分子晶体在熔化时，破坏的只是分子间作用力，所以只需要外界提供较少的能量。
晶体结构 PPT课件
结构可以看成是由C-C四面体共顶连接 而成。
金刚石的类型
晶格中N和B常替代C。N含量一般为 0.001% ~0.25%。按照N的含量将经金 刚石划分为不同类型/
Ⅰ型 (含N) Ⅰa型：N为N2、N3 、N n， 98%的天然无色--黄色钻石属于此类。 Ⅰb 型：N为孤N， 多数合成钻石属于此类。 Ⅰ型金刚石的主要用途：刀具、拉丝 模、砂轮、钻头等。
O2-位于立方晶胞晶棱的中点， Ca2+位于 立方晶胞的中心，配位数为12；Ti4+位于 晶胞的角顶，配位数为6；O 周围有4 个 Ca, 2个Ti。[TiO6]八面体共角顶连接。
CaTiO3的立方原始晶胞
Ti4+与八面体角顶的6个O2-配位
Ca2+
Ti4+ O2-
理想钙钛矿的晶胞
一般将等轴晶系钙钛矿结构称为理想 钙钛矿，典型代表是SrTiO3。这种结 构的钙钛矿很少见。只有当离子半径 满足(rA+rX) =1.414(rB+rX)。才能形成 理想的钙钛矿型结构。
方解石(CaCO3)的结构模型
每一个Ca2+与属于不同的CO32-离子团 中的六个氧离子配位，碳的氧离子配 位数为3 。
Ca2+与不同的CO32-离子团中的六个O2-配位，
(2)钙钛矿（CaTiO3）型晶体结构 高温下为等轴晶系，空间群Pm3m，
ao=0.385nm，Z=1。
钙钛矿结构可看成是较大的Ca2+和O2作立方最紧密堆积，Ti4+充填在由六个 氧形成的八面体空隙中。
10.1 元素单质的晶体结构
1.金属单质的晶体结构
典型的金属单质晶体，原子之间以金属键 结合，结构看成是由等大球紧密堆积而 成，原子配位数高。
一些复杂的晶体结构
一些复杂的晶体结构1. 钻石晶体结构（Diamond Crystal Structure）：钻石是一种含有碳元素的晶体，具有非常复杂的结构。
每个碳原子与四个相邻的碳原子通过共价键相连，形成正四面体的结构。
该结构既有共有碳原子，也有非共有碳原子。
钻石晶体结构具有高度的均匀性和硬度，使其成为一种重要的工业材料。
2. 沸石晶体结构（Zeolite Crystal Structure）：沸石是一种类似于矿石的晶体，由硅氧四面体和铝氧四面体交替排列而成。
这些四面体通过氧原子形成连续的三维网络结构。
沸石晶体结构中的空隙可以被其他分子或离子占据，使其具有吸附和筛分的能力。
这使得沸石在催化、吸附和离子交换等应用中非常重要。
3. 杂多晶体结构（Polycrystalline Structure）：杂多晶体是由许多小晶粒组成的材料，每个晶粒都有自己的晶体结构。
这些晶粒之间存在着晶界，晶界处的原子排列有所不同。
杂多晶体结构具有复杂的形态和微观结构，因此其性质和行为通常会随着晶粒的不同而有所变化。
这使得杂多晶体在材料科学和工程中具有广泛的应用。
4. 磷酸盐晶体结构（Phosphate Crystal Structure）：磷酸盐是一种由磷酸根离子和金属阳离子组成的晶体结构。
磷酸根离子形成链状、层状或三维结构，而金属阳离子填充在空隙中。
磷酸盐晶体结构具有丰富的化学和物理性质，包括良好的电导性、光学性质和催化活性。
磷酸盐广泛用于电池、催化剂和生化分析等领域。
5. 蛋白质晶体结构（Protein Crystal Structure）：蛋白质是生物体内的重要分子，其结构十分复杂。
蛋白质晶体结构是通过X射线衍射和核磁共振等技术确定的。
这些结构显示了蛋白质中氨基酸的排列方式和蛋白质的空间构型。
蛋白质晶体结构研究对于理解生物分子的功能和相互作用机制非常重要，也为药物设计和生物工程提供了重要的依据。
以上只是一些复杂的晶体结构的例子，实际上还有很多其他类型的晶体结构，每种结构都有其独特的性质和应用。
金属间化合物的晶体结构
金属间化合物的晶体结构金属间化合物是由两种或多种金属元素组成的化合物，具有特殊的晶体结构。
这些化合物通常具有高硬度、高熔点和良好的导电性等特性，因此广泛应用于材料科学和工程领域。
本文将介绍金属间化合物的晶体结构和其形成原因。
1.铜金属间化合物：铜金属间化合物的典型晶体结构是CuAl2或CuZn5等。
在这些化合物中，铜原子通常占据体心或面心位置，形成一个紧密堆积的结构。
在这种结构中，铜原子与其他金属原子之间有共价键和金属键的形成，使得化合物具有高强度和硬度。
2.镍基金属间化合物：镍基金属间化合物通常具有复杂的晶体结构，如Al3Ni2、Ni3Al等。
这些化合物中，镍和铝原子按照一定比例堆积在一起，形成由金属键和共价键组成的三维网络。
这种结构使得镍基金属间化合物具有高熔点、高硬度和良好的抗腐蚀性能。
3.钛金属间化合物：钛金属间化合物的晶体结构种类较多，常见的有TiAl、TiNi等。
在这些化合物中，钛原子和其他金属原子形成各种晶格结构，如体心立方、面心立方等。
这些化合物具有高硬度、高熔点、较低密度和良好的抗腐蚀性能。
4.铁基金属间化合物：铁基金属间化合物的晶体结构也较为复杂，常见的有Fe3Al、Fe2Ti等。
这些化合物中，铁原子和其他金属原子按照一定比例排列在一起，形成复杂的晶格结构。
这种结构使得铁基金属间化合物具有高硬度、高熔点和良好的热稳定性。
1.金属元素之间的原子半径差异：金属原子的半径决定了化合物的晶格结构。
如果两种金属元素的原子半径差异较小，它们可能会形成固溶体，而不会形成金属间化合物。
然而，如果差异较大，它们通常会形成金属间化合物。
2.金属元素之间的电负性差异：金属元素之间的电负性差异也会影响金属间化合物的形成。
如果两种金属元素的电负性相差较大，它们通常会形成金属间化合物，而不是固溶体。
3.金属元素的原子堆积方式：金属原子的堆积方式也影响着金属间化合物的晶体结构。
不同的原子堆积方式会导致不同的晶体结构。
高中化学-晶体结构70页PPT
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
高中化学-晶体结构
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
6章白云岩及白云石化作用模式-文档投稿赚钱网
（1）
（2）
根据许靖华的推算K值大约为1×10-17。根 据计算，在海水中白云石处于过饱和状态，但 在正常海水中很少有白云石沉淀，这可能是化 学动力因素所致。很多白云石是交代CaCO3而形 成的，其化学反应式为：
（3）
对于反应平衡式（3）的平衡常数Kcd为： （4）
如灰岩地层要完全白云石化就需要大量的 Mg2+。对于地表及近地表成岩白云石化作用， Mg2+的主要来源是海水。在海水中没有产生广 泛的白云石沉淀，在海底CaCO3也很少有白云 石化的原因是形成白云石矿物的化学动力学因 素所致。在海水中，Mg2+比Ca2+容易水化，而 且常形成离子对。这就表明参与化学反应的 Mg2+很少，而且Ca2+比Mg2+容易进入Mg-Ca 碳酸盐晶体。白云石的形成常是阳离子与CO23的结合的产物，而不是HCO-3，这就表明，在 高碱度高pH值的溶液中容易发生白云石化作用
五、海水白云石化作用
以上所提到的白云石化作用过程均强调Mg离子来源于海水， 在白云石化过程中存在的动力学问题是通过海水的稀释作用及蒸 发作用而克服的。这些模式都提供了一个白云石化流体通过碳酸 盐沉积物的驱动机制（下图）。
海水的大规循环而进入碳酸盐台地所产 生白云石化作用的机制是由Kohout(1967)提 出的，另外一种使海水通过碳酸盐台地的动 力机制是由Simms（1984）提出的，即“回 流（raflux）”机制。变化很小的海水也可使 潮坪碳酸盐沉积物产生白云石化，使海水通 过潮坪沉积物的驱动机制是“潮汐泵吸作用”。
用发生变化的结果。
第三节 白云石的痕迹元素 地球化学
白云石中的痕迹元素可以作为白云石化液 体的性质与特征的指示剂。主要研究涉及的元 素是Sr、Na、Fe、Mn，这些元素的聚集作用 的控制因素与文石和方解石相似；
常见的晶体结构高中化学
常见的晶体结构高中化学晶体是由原子、分子或离子等按照一定的规则排列组成的固体物质。
晶体结构是指晶体中原子、分子或离子的排列方式和空间位置的有序性。
以下是一些常见的晶体结构：1.立方晶系：立方晶系是最简单的晶体结构类型，具有最高的对称性。
立方晶系包括以下几种晶体结构：-简单立方结构：最简单的晶体结构，如钠金属。
-面心立方结构：每个立方格点上除了原子所在的角点外，还有一个原子位于正方形面的中心，如铝、铜等。
-体心立方结构：每个立方格点上除了原子所在的角点外，还有一个原子位于立方体的中心，如铁、锂等。
-体心立方密堆结构：在体心立方结构的基础上，每个体心立方顶点上还有各自的三个原子，如铬、铤等。
2.六方晶系：六方晶系的晶体结构相对复杂，具有六重轴对称性。
六方晶系包括以下几种晶体结构：-六方最密堆积结构：最密堆积的晶体结构，如铝合金、硬质合金等。
3.正交晶系：正交晶系的晶体结构具有三个相互垂直的轴和互相垂直的面，没有对称轴。
正交晶系包括以下几种晶体结构：-基心正交结构：每个顶点上有原子以外，还有一个原子位于底面的中点，如锌等。
-面心正交结构：每个顶点上原子以外，还有一个原子位于两个邻接底面的中点和两个对称角上的原子，如镍。
4.单斜晶系：单斜晶系的晶体结构具有一个二重轴和一组不对称的轴，没有对称轴。
单斜晶系包括以下几种晶体结构：-单斜底心结构：每个顶点上有原子以外，还有一个原子位于两个底面的中点，如铅、镀镍等。
5.斜方晶系：斜方晶系的晶体结构没有对称轴，具有两个相等且垂直的轴。
-斜方单斜结构：具有一个反射面，如黄铁矿、菱铁矿等。
6.三斜晶系：三斜晶系的晶体结构没有对称轴，也没有垂直的轴。
三斜晶系包括以下几种晶体结构：-无底心三斜结构：没有底心原子，如铜酸亚锌等。
这些晶体结构是根据晶体的对称性进行分类的，每一种晶体结构都有其独特的排列方式和空间位置。
通过研究晶体结构，可以揭示物质的物理和化学性质以及材料的制备和应用方面的特点。
第六章 一些复杂的晶体结构
CdI2晶体构造
2）CdCl2八面体层 在CdCl2构造中，阴离子采用立方最紧 密堆积，阳离子填充在八面体空隙中。 如果八面体空隙全部充填阳离子时，便 是NaCl结构。 如果两层的八面体空隙只充填其中一层， 另一层位置为空就形成CdCl2八面体层。
NaCl晶体构造
CdCl2晶体构造
3、三方柱型（辉钼矿）的多型构造 辉钼矿的成分是MoS2，由于Mo的配位 是三方柱的配位，钼离子上下两层的阴离子 呈反映对称状，这些三方柱迭置的方式不同， 形成一系列的多型构造。
6.4.2调制结构的分类
调制结构的特点： 调制结构是在一个具有一定周期的基本周期结 构上再叠加一个调制波长，调制波的尺寸比基本结 构的周期要长。 根据基本周期与调制波长的比值关系可分为两 类： 1、有公度的调制 2、无公度的调制
有公度的调制 调制波的尺寸与基本周期结构的周期是可 以公度的，也就是说它们是可以公约的，这就成 为一个长周期结构，称为有公度调制或称超结构
单式八面体带
双式八面体带
各带以共顶方式连成网格
各层以共顶方式连成网格
3、八面体族构造： 八面体族以共顶方式连接成层，碱金属 离子占领层间的配位位置，把各层连接起来。 这种方式的排列能形成较大的空洞。
六单位的红色 K0.33MoO3
六单位的 Cs0.33MoO3
十单位的兰色K0.28MoO3
红色 K0.33MoO3 结构
第六章 一些复杂的晶体结构
6.1 氧化物青铜
6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7
晶体结构的多型性 晶体的剪切构造 调制结构 微双晶结构 反相结构 晶体结构的密堆积
6.1 氧化物青铜
6.1.1 定义
氧化物青铜用来描述一类三元氧化物， 其分子式表示为： AxMOn 其中 A：碱金属离子或其它离子； M：过度金属离子； 形成基体氧化物的过渡族金属可以是： W、Mo、V、Ti和Mn等
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6.1.2 氧化物青铜的晶体结构特点
1）M离子的高电价与小半径特点使得其 与氧离子形成的化学键稳定性高； 2）由M和氧离子八面体构建的网格不但 稳定，而且具有宽阔的隧道； 3）A类离子容易进入M离子和氧离子构建 的隧道。
6.1.3 氧化物青铜的晶体结构
1、链状构造,主要有两种类型： 1）共顶ReO3式链
形成6个三角形空隙;
• 每个空隙由3个球围成; • 由N个球堆积成的层中有2N个空隙, 即球数：空隙数=1：2。
两层球的堆积情况图
两层堆积特点
1.在第一层上堆积第二层时，要形成最密堆积，
必须把球放在第二层的空隙上。这样，仅有半数 的三角形空隙放进了球，而另一半空隙上方是第 二层的空隙。 包围，形成四面体空隙；另一半其上方是第二层 球的空隙，被6个球包围，形成八面体空隙。
2）共棱TiO2金红石式链 特点：八面体以共棱的方式在某一方向上 排列下去，链于链之间通过共顶联结，形成 三维结构。
金红石单链
金红石双链
金红石构造
软锰矿构造
隐 钾 锰 矿 构 造
硬 锰 矿 构 造
2、带状构造： 两个ReO3式的链以共双棱的方式构成 一个单式的带状，单式的带可以通过共棱连 接形成双式的带状，各带以共顶方式连成网 格。
无公度调制结构 调制结构的周期与基本结构的周期之比为一无理 数，不可公约的，这种结构就是无公度调制结构。
6.5 微双晶畴结构
微双晶畴结构：是不同晶畴个体在化学成分及晶体结 构上都是相同的, 它们之间可以通过一定的对称操 作(如对称面、平移轴、旋转轴等) 而发生对称重 复。 根据双晶畴结构的形成机制可分为 生长双晶(或结晶双晶) 变形双晶
云母构造单元 的六方形网格
粗线代表构造单元 层中底层的投影位 置，细线代表顶层 的投影位置，箭头 代表位移方向
云母的几种多型
云母的某些多型变体
6.3 晶体的剪切构造
ReO3八面体通过共角顶的立方形成键，各 键再共角顶连成网格。
但是对于Mo和W，其氧化态要小于6，这是 氧原子不足，在构造内形成空穴位。沿空穴位 形成剪切面，每一个剪切面的右面都相对于左 边平移一定的距离，这就是晶体的剪切构造。
多型变体的构造单元层的排列方式是相 同的，变体之间的差异仅仅是迭置方式的差 异。 层与层之间的迭置方式： 1）六方最紧密堆积； 即ABABAB式堆积 2）立方最紧密堆积； 即ABCABCABC式三层堆积
6.2.3 多型的类型
1、纤维锌矿式的多型构造 在纤维锌矿的晶体构造中，阴离子采用 六方最紧密堆积，阳离子填充在1/2的四面 体空隙中。 由于层的重复方式不同，在纤维锌矿中 至少存在有154种不同的多型。 下表是纤维锌矿的几种简单的多型复体：
空隙。第二层一个密堆积层中的突出部分正好处于第一
层的空隙即凹陷处，第二层的密堆积方式也只有一种， 但这两层形成的空隙分成两种 1、被四个球包围的正四面体空隙 2、被六个球包围正八面体空隙 第三层 堆积方式有两种 1、突出部分落在正四面体空隙AB堆积A3（六方） 2、突出部分落在正八面体空隙 ABC堆积A1（面心立
6.2 矿物中的多型性
6.2.1 定义
氧化物成分相同的物质，能够形成若干 种迭置方式不同的层状构造晶体的现象。 1）多型体间的对称性存在差异 2）各个变体在平行于层内的方向上， 晶胞参数全部相等或有一定的对应关系 3）在垂直于层的第三方向上，各变体 的晶胞高度均等于某一数值的整数倍。
ห้องสมุดไป่ตู้
6.2.2 多型的几何基础
6.4.2调制结构的分类
调制结构的特点： 调制结构是在一个具有一定周期的基本周期结 构上再叠加一个调制波长，调制波的尺寸比基本结 构的周期要长。 根据基本周期与调制波长的比值关系可分为两 类： 1、有公度的调制 2、无公度的调制
有公度的调制 调制波的尺寸与基本周期结构的周期是可 以公度的，也就是说它们是可以公约的，这就成 为一个长周期结构，称为有公度调制或称超结构
第六章 一些复杂的晶体结构
6.1 氧化物青铜
6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7
晶体结构的多型性 晶体的剪切构造 调制结构 微双晶结构 反相结构 晶体结构的密堆积
6.1 氧化物青铜
6.1.1 定义
氧化物青铜用来描述一类三元氧化物， 其分子式表示为： AxMOn 其中 A：碱金属离子或其它离子； M：过度金属离子； 形成基体氧化物的过渡族金属可以是： W、Mo、V、Ti和Mn等
Re（rhenium）O3式链氧化物青铜构造主要有 单链网格、 双链网格、 双链层状网格。
ReO3式单链
ReO3式单链以共顶的方 式形成网格
ReO3 式单 链以 共顶 的方 式形 成网 格
ReO3式双链
ReO3式双链以共顶的方式形成网格
ReO3式双链以共顶的方式形成网格
ReO3 式双 链以 共顶 的方 式形 成网 格
B2S-2H 结构中的反相畴界
6.7 晶体结构的密堆积的定义
6.7.1 定义
由无方向性的金属键、离子键和范德华力
等结合的晶体中，原子、离子或分子等微观粒
子总是趋向于相互配位数高，能充分利用空间
的堆积密度最大的那些结构。
密堆积方式因充分利用了空间，而使体系 的势能尽可能降低，而结构稳定。
6.7.2 常见的密堆积类型
A
面心立方最密堆积（A1）分解图
A1 型最密堆积图片
将密堆积层的相对位置按照ABCABC……方式作最
密堆积，重复的周期为3层。这种堆积可划出面
心立方晶胞。
A3型最密堆积图片
将密堆积层的相对位置按照ABABAB…方式作最 密堆积，这时重复的周期为两层。
A1、A3型堆积小结
同一层中球间有三角形空隙，平均每个球摊列2个
阳离子的三方柱配位
阳离子的八面体配位
三方柱的多型
4、八面体与三方柱型的混合多型构造 一些化和物的多型变体中存在着八面体 层与三方柱相互替换排列的情况，如TaS2或 TaSe2。
八面 体与 三方 柱的 混合 多型
5、其他类型的多型构造 1）云母 晶体构造中的构造单元由上下相对的两 层硅氧四面体中间夹着一层镁或铝的氢氧八 面体。 同一构造层的上下两层硅氧四面体层六 方形网格的位置，不是正好对准，而是有相 当于a0/3的平移。
ReO3是立方构造，Re成八面体配位，
ReO3的晶体结构
构造中存在氧离子空位后出现剪切面
沿剪切面平移后产生的构造
几种晶体剪切构造
在晶体中可以存在两组剪切面，它们成 直角相交，在这两个方向上有特定的宽度与 长度，但在第三个方向上无限延伸。 从化学性质上，晶体剪切构造主要研究 其对物质的热力学，反应动力学和催化等方 面的作用； 从物理性质上，主要研究其传导性能， 磁学性质等，以及晶体构造和成键状态。
元素外层轨道能量排布
氧原子的外层电子排布
1s(2)2s(2)2p(4) 电子排布顺序是1s-2s-2p 其中2s亚层可容2个电子，2p亚层6个，实 际只容纳4个，
钨原子的结构
1s(2)2s(2)2p(6)3s(2)3p(6)3d(10)4s(2)4p(6) 5s(2)4d(10)5P(6)6S(2)4f(14)5d(4) 电子排布顺序是1s-2s-2p-3s-3p-3d-4s4p-5s-4d-5P-6S-4f-5d 其中s亚层可容2个电子，p亚层6个，d亚层10个， f亚层14个。因此先排了6s层，而第五电子层中 的5d亚层没有排满，所以第六层有2个电子，第 五层为5d(4),5p(6),5s(2)共12个电子
6.4 调制结构
6.4.1 调制结构定义 在天然或合成固态物质中有部分晶体并不具 有普通晶体结构那种三维平移对称性，但它们的结 构可以描述成周期性畸变的完美晶体结构,其畸变 的物理量可能是原子的种类、位置占有率、原子 的位置坐标等。而畸变量的分布可以表示成“波” 的形式，该“波”称为调制波，人们称具有这种特 性的晶体结构为调制
6.1.4 氧化物青铜的性质
1、电学性质 可以认为嵌入元素A以阳离子的形式 进入氧化物基体MOn中，同时它的价电子贡献 给过渡金属氧化物网络。这些贡献出来的价 电子可以占领自由化的导带，导致氧化物青 铜产生金属导体的行为，或者落入某些分立 的金属位置内，产生半导体性质。
如对于NaxWO3，其能级图如下
2、类质同象替换 在氧化物青铜中存在两种金属离子： 1）骨架组成的过渡金属离子； 2）填充在隧道中的碱金属离子。 由于两种离子在氧化物青铜构造中所起 的作用不同，类质同象替换的难度也不同， 过渡金属离子不容易替换，而嵌入填充离子 容易替换。
在氧化物青铜中，构造不同，嵌入离子 所起的作用也不同。 如在族状构造中的减金属离子除充填在 空洞作用外，还具有连接骨架的作用。这使 得这些碱金属离子也不同于仅仅具有充填空 隙的碱金属离子。
2.另一种堆积方式是第三层球的突出部分落在
第二层的八面体空隙上。这样，第三层与第一、
第二层都不同而形成ABCABC…的结构。这种堆
积方式可以从中划出一个立方面心单位来，所
以称为面心立方最密堆积（A1）。
六方最密堆积（A3）图
六方最密堆积（A3）分解图
面 心 立 方 最 密 堆 积 （ 一 ） 图
如：钙铈氟碳酸盐矿物中观察到的微双晶畴结构属于结晶 双晶, 该类双晶畴结构是岩浆结晶过程中通过晶体中部分 原子、离子或空穴的有序化排列而形成的。
钙铈氟碳酸盐矿物中 结晶微双晶畴结构
6.6 反相结构
反相晶畴结构定义
反相畴结构中不同晶畴个体间可通过某 一平移轴平移一定的距离而发生对称重复。 如根据反相畴结构的性质和形成机制, 钙铈氟碳酸盐矿物中的反相畴结构主要是由 晶体中有序的原子面周期性排列中的层错引 起的。
对于NaxWO3，每一个氧原子有两个sp轨 道直接指向临近的W原子，一个WO6八面体内 的中心W原子具有6s（a18），6p（t1u）和5d （eg）轨道，并可与氧原子中直接指向它的 sp轨道相组合，从而形成σ带和σ*带。氧原 子剩下的p轨道（pπ）则与W的5d（t2g）轨 道形成成键的π带，反键π *带的和非键的pπ * 带。反键π *的在特征上是过渡金属钨原子， 可以含有6个电子，当每个钠原子献出一个电 子进入导带后，具有金属特征。