固体的结构与性质
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α = β = γ≠ 90˚
(5) 单斜晶系 (Monoclinic)： abc a=g=90°, 90°
固体的结构与性质
4
(6) 三斜晶系(Triclinic)： a≠b≠c α≠β≠γ≠ 90˚
(7) 六方晶系 (Hexagonal)： a=b≠c α=β=90˚ γ= 120˚
固体的结构与性质
5
晶系 立方 四方 正交 三方*
单斜 三斜 六方
晶轴
a=b=c a=b c a b c a=b=c a=b c a b c a b c a =b c
轴间夹角
实例
a==g=90°
NaCl, CaF2, ZnS, Cu
a==g=90° a==g=90° a==g 90° a==90°, g=120 °
共4个 Na+ 棱上 ( 1/4 ) 12 = 3 ，
体中心
1
共4个
晶胞中有四个NaCl分子
阴阳离子的配位数均为 6。 面心立方晶胞。
固体的结构与性质
12
3.ZnS型—BeO，AgI等
S2－ ( 1/8 ) 4 + (1/2) 6= 4 Zn2+ 1 4 = 4 晶胞中有4个ZnS分子 阴阳离子的配位数均为 4 面心立方晶胞。
1. 晶格
晶 格: 是用点和线反映晶体结构的
周期性，是从实际晶体结构中抽象
出来以表示晶体周期性结构规律的
三维空间几何图形。
2. 晶胞 b
晶胞：在晶体中，能够表现出其结
构一切特征的最小部分。用晶胞参
a g
c
数表示。
a
V = volume of unit cell
固体的结构与性质
2
3.晶系：
根据晶胞参数的不同，Bravais将其分为7大晶系14种晶格。
9.1.5 液晶 liquid crystal
液晶是一种介于固体和液体之间，
Βιβλιοθήκη Baidu
具有规则外形排列的有机化合物。
分子形状为细长棒型（或其他形
状）。在不同电场作用下，液晶分
子会做规则排列或旋转（阅读课
本）。
固体的结构与性质
8
9.2 离子晶体及其性质
9.2.1 离子晶体的特征和性质
离子晶体中，晶格结点上有规则地交替排列着正负离子. 以静电引 力结合而成的晶体叫离子晶体。
第9章 固体的结构与性质
9.1 晶体和非晶体
9.1.1 晶体的外部特征
1、晶体具有规则的几何外形。同一种晶 体，由于生成条件的不同，外形上可 能有差别，但晶体的（自然生长的） 晶面角(interfacial angel)却不会变。
2. 有固定的熔点。
3. 各向异性。
固体的结构与性质
NaCl
1
9.1.2 晶体的内部特征--长程有序
离子晶体的结构类型取决于： 1，正负离子的半径比 2，离子的电子层构型，正负离子的极化作用（AgI） 3，温度和晶体形成条件（CsCl）。
固体的结构与性质
13
9.2.3 离子晶体的稳定性
1、离子晶体的晶格能（U）
标态下，气态正离子和负离子结合成1mol离子晶体时所释放的 能量的绝对值。或1mol离子晶体解离成自由气态离子时所吸 收的能量的绝对值。可以近似地认为晶格能等于晶格焓。
排斥，离子键失去作用，故离子晶体无延展性 。如 CaCO3 可 用于雕刻，而不可用于锻造，即不具有延展性 。
固体的结构与性质
10
9.2.2 离子晶体中最简单的结构类型
1.CsCl型—TlCl,CsBr,CsI等
Cl- ( 1/8 ) 8 = 1
Cs+ 1 1 = 1 晶胞中有一个CsCl分子 阴阳离子的配位数均为 8 。
金刚石
NaCl
石英
9.1.4 同素异构体—同一种物质具有不同的结构.
金刚石
石墨 固体的结构与性质
C60 7
9.1.4 非晶态物质 amorphous solid—无定形体
内部结构无序的固体物质。如玻璃，石蜡，琥珀， 松香等,
没有固定的几何外形和固定的熔点 （松香在323-343K之间软化）
石英
玻璃
(1) 立方晶系(Cubic): a = b = c α=β= γ= 90˚
(2) 四方晶系(Tetragonal): a=b≠c α = β = γ = 90˚
固体的结构与性质
3
(3) 正交晶系(Orthorhombic)：a≠b≠c α = β = γ = 90˚
(4) 三方晶(Trigonal)： a=b=c
SnO2, MgF2, NiSO4, Sn K2SO4, BaCO3, HgCl2, I2 Al2O3, CaCO3, As, Bi
a= g =90°, 90 ° a g 90°
a= =90°, g 120 °
KClO3, K3[Fe(CN)6], Na2B4O7 CuSO4·5H2O, K2Cr2O7 SiO2(石英), AgI, CuS,
• 三方晶系的晶胞参数有两类，一类为菱面格子，a=b=c， a==g 90°； 另一类为六方 P 格子（即三方晶系可以用六方格子来描述）.
固体的结构与性质
6
9.1.3 单晶体和多晶体 (single crystal and polycrystal)
1、单晶：由一个晶核各向均匀生长而成，晶体内部按一定规 则排列（长程有序）。 2、多晶：由许多单晶无规则堆积而成。
(1) 无确定的分子量：整个NaCl 晶体是个大分子，晶体中无单独 的 NaCl 分子存在。NaCl 是化学式，因而 58.5 可以认为是式量， 不是分子量 。
(2) 导电性: 水溶液或熔融态导电，是通过离子的定向迁移完成的， 而不是通过电子流动导电。
(3) 熔点沸点较高: NaCl
MgO
m. p. 801 ℃
2800 ℃ 库仑静电作用力
b. p. 1413 ℃ 3600 ℃ f = q+ q- /R2
固体的结构与性质
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(4) 硬度高 延展性差
因离子键强度大，所以硬度高 。 但受到外力冲击时，易发生位错，导致破碎 。
F
+－+－+－+－
－+－+－+－+
位错
+－+－+－+－
－+－+－+－+ 受力时发生错位，使正正离子相切，负负离子相切，彼此
观察同色圆点，只存在于立方体顶点的 8 个位置上，无其它位 置。称为简单立方晶胞，也叫做立方素格子。
注意 判断晶胞的类型 时，必须只观察同一种 离子 ？。
固体的结构与性质
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2. NaCl型---KI，LiF，NaBr，MgO,
CaS等
Cl－ 顶点 ( 1/8 ) 8 = 1，
面中心 ( 1/2 ) 6 = 3 ，
(5) 单斜晶系 (Monoclinic)： abc a=g=90°, 90°
固体的结构与性质
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(6) 三斜晶系(Triclinic)： a≠b≠c α≠β≠γ≠ 90˚
(7) 六方晶系 (Hexagonal)： a=b≠c α=β=90˚ γ= 120˚
固体的结构与性质
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晶系 立方 四方 正交 三方*
单斜 三斜 六方
晶轴
a=b=c a=b c a b c a=b=c a=b c a b c a b c a =b c
轴间夹角
实例
a==g=90°
NaCl, CaF2, ZnS, Cu
a==g=90° a==g=90° a==g 90° a==90°, g=120 °
共4个 Na+ 棱上 ( 1/4 ) 12 = 3 ，
体中心
1
共4个
晶胞中有四个NaCl分子
阴阳离子的配位数均为 6。 面心立方晶胞。
固体的结构与性质
12
3.ZnS型—BeO，AgI等
S2－ ( 1/8 ) 4 + (1/2) 6= 4 Zn2+ 1 4 = 4 晶胞中有4个ZnS分子 阴阳离子的配位数均为 4 面心立方晶胞。
1. 晶格
晶 格: 是用点和线反映晶体结构的
周期性，是从实际晶体结构中抽象
出来以表示晶体周期性结构规律的
三维空间几何图形。
2. 晶胞 b
晶胞：在晶体中，能够表现出其结
构一切特征的最小部分。用晶胞参
a g
c
数表示。
a
V = volume of unit cell
固体的结构与性质
2
3.晶系：
根据晶胞参数的不同，Bravais将其分为7大晶系14种晶格。
9.1.5 液晶 liquid crystal
液晶是一种介于固体和液体之间，
Βιβλιοθήκη Baidu
具有规则外形排列的有机化合物。
分子形状为细长棒型（或其他形
状）。在不同电场作用下，液晶分
子会做规则排列或旋转（阅读课
本）。
固体的结构与性质
8
9.2 离子晶体及其性质
9.2.1 离子晶体的特征和性质
离子晶体中，晶格结点上有规则地交替排列着正负离子. 以静电引 力结合而成的晶体叫离子晶体。
第9章 固体的结构与性质
9.1 晶体和非晶体
9.1.1 晶体的外部特征
1、晶体具有规则的几何外形。同一种晶 体，由于生成条件的不同，外形上可 能有差别，但晶体的（自然生长的） 晶面角(interfacial angel)却不会变。
2. 有固定的熔点。
3. 各向异性。
固体的结构与性质
NaCl
1
9.1.2 晶体的内部特征--长程有序
离子晶体的结构类型取决于： 1，正负离子的半径比 2，离子的电子层构型，正负离子的极化作用（AgI） 3，温度和晶体形成条件（CsCl）。
固体的结构与性质
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9.2.3 离子晶体的稳定性
1、离子晶体的晶格能（U）
标态下，气态正离子和负离子结合成1mol离子晶体时所释放的 能量的绝对值。或1mol离子晶体解离成自由气态离子时所吸 收的能量的绝对值。可以近似地认为晶格能等于晶格焓。
排斥，离子键失去作用，故离子晶体无延展性 。如 CaCO3 可 用于雕刻，而不可用于锻造，即不具有延展性 。
固体的结构与性质
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9.2.2 离子晶体中最简单的结构类型
1.CsCl型—TlCl,CsBr,CsI等
Cl- ( 1/8 ) 8 = 1
Cs+ 1 1 = 1 晶胞中有一个CsCl分子 阴阳离子的配位数均为 8 。
金刚石
NaCl
石英
9.1.4 同素异构体—同一种物质具有不同的结构.
金刚石
石墨 固体的结构与性质
C60 7
9.1.4 非晶态物质 amorphous solid—无定形体
内部结构无序的固体物质。如玻璃，石蜡，琥珀， 松香等,
没有固定的几何外形和固定的熔点 （松香在323-343K之间软化）
石英
玻璃
(1) 立方晶系(Cubic): a = b = c α=β= γ= 90˚
(2) 四方晶系(Tetragonal): a=b≠c α = β = γ = 90˚
固体的结构与性质
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(3) 正交晶系(Orthorhombic)：a≠b≠c α = β = γ = 90˚
(4) 三方晶(Trigonal)： a=b=c
SnO2, MgF2, NiSO4, Sn K2SO4, BaCO3, HgCl2, I2 Al2O3, CaCO3, As, Bi
a= g =90°, 90 ° a g 90°
a= =90°, g 120 °
KClO3, K3[Fe(CN)6], Na2B4O7 CuSO4·5H2O, K2Cr2O7 SiO2(石英), AgI, CuS,
• 三方晶系的晶胞参数有两类，一类为菱面格子，a=b=c， a==g 90°； 另一类为六方 P 格子（即三方晶系可以用六方格子来描述）.
固体的结构与性质
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9.1.3 单晶体和多晶体 (single crystal and polycrystal)
1、单晶：由一个晶核各向均匀生长而成，晶体内部按一定规 则排列（长程有序）。 2、多晶：由许多单晶无规则堆积而成。
(1) 无确定的分子量：整个NaCl 晶体是个大分子，晶体中无单独 的 NaCl 分子存在。NaCl 是化学式，因而 58.5 可以认为是式量， 不是分子量 。
(2) 导电性: 水溶液或熔融态导电，是通过离子的定向迁移完成的， 而不是通过电子流动导电。
(3) 熔点沸点较高: NaCl
MgO
m. p. 801 ℃
2800 ℃ 库仑静电作用力
b. p. 1413 ℃ 3600 ℃ f = q+ q- /R2
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(4) 硬度高 延展性差
因离子键强度大，所以硬度高 。 但受到外力冲击时，易发生位错，导致破碎 。
F
+－+－+－+－
－+－+－+－+
位错
+－+－+－+－
－+－+－+－+ 受力时发生错位，使正正离子相切，负负离子相切，彼此
观察同色圆点，只存在于立方体顶点的 8 个位置上，无其它位 置。称为简单立方晶胞，也叫做立方素格子。
注意 判断晶胞的类型 时，必须只观察同一种 离子 ？。
固体的结构与性质
11
2. NaCl型---KI，LiF，NaBr，MgO,
CaS等
Cl－ 顶点 ( 1/8 ) 8 = 1，
面中心 ( 1/2 ) 6 = 3 ，