第二章-材料中晶體結(jié)構(gòu)知識講解

第二章材料中的晶體結(jié)構(gòu)晶體可分為：①金屬晶體②離子晶體③共價晶體④分子晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體中原子（離子或分子）在三維空間的具體排列方式。店萊戲斧華辜贍臂肄較站蛋仟期領(lǐng)樸臣佳軒濤院催柬求羽熬渝達篩青壽宋第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)1主要內(nèi)容:晶體學(xué)基礎(chǔ)純金屬的晶體結(jié)構(gòu)離子晶體的結(jié)構(gòu)共價晶體的結(jié)構(gòu)柒咐慚續(xù)振七竿誼擬妥戲事廢又漸芯芹躥裙忻報竣渡殺寬餌要司彬嫡煞求第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)2第一節(jié)晶體學(xué)基礎(chǔ)空間點陣和晶胞晶系和布拉菲點陣晶向指數(shù)和晶面指數(shù)晶面間距晶帶及晶帶定理憊匙靖販用配逸瘋意芬茵料偵擎垂晚瞇尊莖協(xié)滲承泣屢誓鎖撥俺胸稍聳躥第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)3第一節(jié)晶體學(xué)基礎(chǔ)一、空間點陣和晶胞1、空間點陣

人為地將晶體結(jié)構(gòu)抽象為空間點陣。指由幾何點在三維空間作周期性的規(guī)則排列所形成的三維陣列。2、陣點（結(jié)點）

構(gòu)成空間點陣的每一個點。晶體→點陣→晶格→晶胞懾嘎式李鷹御硒整靜蟲旗問秒寵亢麓形繹酮兔燭病錠餾樞廢九憋株因篙鄰第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)43、晶格

人為地將陣點用一系列相互平行的直線連接起來形成的空間格架。4、晶胞

構(gòu)成晶格的最基本單元，選取晶胞應(yīng)滿足的條件：①充分反映整個空間點陣的對稱性；②要具有盡可能多的直角；③晶胞的體積要最小。簡單晶胞：只在八個角點上有陣點；復(fù)合晶胞：體心、面心上也有陣點。輕島博父裸毋丸荷匠翠雛訝瀝飲跪悼潦牢瞻姓蠻陛衫炒納模陪袍唁眩腹柏第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)55、晶胞形狀和大小的表達①由三個棱邊長度a、b、c（點陣常數(shù)）及其夾角α、β、γ六個參數(shù)完全表達。②點陣中任一陣點位置：

r：原點到某陣點的矢量；

u,v,w：沿三個點陣矢量方向平移的基矢數(shù)或坐標(biāo)值。

粕航誡帽吭寒粘溪者領(lǐng)將襄噪傻誡匠運巢酬憶樟升僚宿斟癡寫顧梢空逗炎第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)6二、晶系和布拉菲（A.Bravais）點陣7個晶系（表2-1，P40）14種空間點陣（布拉菲點陣）甫竿促鞍襄隱螞謊除毀涕夸港旁烤七摩嚇返趴迢惟焦嘴貴擄錐沂市合餐銜第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)7三、晶向指數(shù)和晶面指數(shù)晶向

空間點陣中各陣點列的方向代表晶體中原子排列的方向。晶面

空間點陣中任意一組陣點的平面代表晶體中的原子平面。洞們棒津蔓嶼敖菌赦佳儀斯防銻證悍禱窄巫新咆蹋睛撩悼衣豆社哦羔哆勻第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)8用密勒（Miller）指數(shù)來表示晶向和晶面指數(shù)。1、晶向指數(shù)確定步驟：（確定已知晶向的指數(shù)）①建立坐標(biāo)系：以待定晶向上的某一陣點為原點，晶軸為坐標(biāo)軸。②確定坐標(biāo)值：確定距原點最近的一個陣點的三個坐標(biāo)值。③化整并加方括號：坐標(biāo)值化為最小整數(shù)uvw，并加括號[uvw]，負(fù)號在數(shù)值上方。宿輸痙乏寅贅?biāo)拊屡芊霾蚴布x經(jīng)夫嘶解夸棒惦么幻攙姬享禱龜慶脖賒隨第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)9特別說明：一個晶向代表相互平行、方向一致的所有晶向。兩晶向平行但方向相反→數(shù)字相同，符號相反。如晶體中原子排列相同，但空間位向不同的一組晶向，稱為晶向族，用<uvw>表示。如立方<111>包括：

立方體４個體對角線。如果不是立方晶系，改變晶向指數(shù)的順序所表示的晶向可能不是同等的。如：正交晶系中[100]、[010]、[001]不是等同晶向，因a≠b≠c，原子排列的情況不同，不屬于同一晶向族。濰喬嫉尾睫媚榴腔靛訃久團閉醋暑何崇簾陷偏假巒向懼?jǐn)R賓燎科砍塊床乓第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)10２、晶面指數(shù)確定步驟：（確定已知晶面的指數(shù)）①建立坐標(biāo)：以晶胞的某一陣點O為原點，以過原點的晶軸為坐標(biāo)軸，以點陣常數(shù)a、b、c為三個坐標(biāo)軸的長度單位?！镒鴺?biāo)原點的選取應(yīng)便于確定截距，且不能選在待定晶面上。②求截距：晶面與某坐標(biāo)軸平行，截距為∞。③取倒數(shù)。④化整并加圓括號→(hkl)俊穢狼孟丟足怨勸概倔狹貶莖縣弘礙鏟酬青柬赫土淋毛譴其艷挺仲濟撒鼓第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)11特別說明：(hkl)不是指一個晶面，而是代表著一組相互平行的晶面。平行晶面的面指數(shù)相同，或數(shù)字相同而正負(fù)號相反。晶體中具有相同條件（原子排列和面間距完全相同）而只是空間位向不同的各組晶面稱為晶面族，用{hkl}表示。

如立方晶系中：對正交晶系，(100)、(010)、(001)原子排列情況不同，晶面間距不等，不屬于同一晶面族。立方晶系，相同指數(shù)的晶向和晶面必定相互垂直，如[100]⊥(100)，但不適應(yīng)于其它晶系。綢他諷且秤榷氫哄凄唉辜蝗罰旋均訪矯怪忠臻嗓杉毖潞截軒員奠乒偉百董第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)12課堂練習(xí)：A、寫出MN晶向指數(shù)椒傭菱危投臉傘距樸書錘爐甘搬烷危倚偵榷演須憤旺對營峭掌癌午剝獅稽第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)13解：（1）選M點為原點，建立坐標(biāo)系（2）N點的坐標(biāo)：-1/2,1/2,1（3）化整數(shù)：-1，1，2（4）加括號：[-112]縷疆倉擦撻擲察攔煌修都程民彬革皺牡噶散每備硒玲丙界檀卉邪簡蝕挪刁第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)14B、寫出BCD晶面指數(shù)鋇酗鉛珊姿灑虐辦楔耐磋麥坤辮競像呆擁頁炯瓷胳綁僧瘍克蔬位矽勒膀鑿第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)15解：（1）以A點為原點建坐標(biāo)系（2）求截距：-1/2,-3/4,1（3）取倒數(shù)：-2，-4/3,1（4）化整數(shù)：-6，-4，3（5）加括號(-6-43)綏休渾折潭踞妻矣眶韻恿桿地瞞響悍南春猖謠澡腿姬瞳丑董秩牙帕擬劍仰第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)16C、寫出圖示立方晶胞中晶向及晶面的指數(shù)脂鼎咆縷膀乾汝鼎依氧僧嘩書啼冒條燥鹵臟竅籬川唁烷匪選幅喉穴籬溢擇第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)173、六方晶系的晶向指數(shù)和晶面指數(shù)(1)確定已知晶面的指數(shù)（hkil）①建坐標(biāo)．四軸坐標(biāo)，坐標(biāo)軸為a1、a2、a3和c，坐標(biāo)原點不能位于待定晶面內(nèi)②求截距．以晶格常數(shù)為單位，求待定晶面在坐標(biāo)軸上的截距值③取倒數(shù)．將截距值取倒數(shù)④化整數(shù)．將截距值的倒數(shù)化為一組最小整數(shù)⑤加括號．（hkil），可以證明，i=－(h+k)多擱鍵侗衛(wèi)抿貝郭柄膜箋廳妻筋紅絨腋園檸碌賄桂療誣煙亡貴盤址皋煽扎第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)18例題:甜半花璃媒娃埋陌魚組熾例燙泛戊屈位蒂魁借鞭勵刁撰踏硒僵印愧愁盈尖第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)19課堂練習(xí)

寫出圖中六方晶胞六個側(cè)面的Miller-Bravais指數(shù)，及其晶面族的指數(shù)．涕穎眺熙徑先幌繹簍棋陛蛇垃紡友殷句該組快后謙妓跳斗眷茸獅刀鎢團幫第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)20(2)確定已知晶向的指數(shù)[uvtw]移步法公式換算法正射投影修正系數(shù)法第１種方法—移步法：坐標(biāo)原點依次沿a1、a2、a3、c軸移動到待定晶向上的某個陣點，所移動步數(shù)即為［uvtw］第2種方法—公式換算法：決倉晃逸綏爐慘菌欄皋錠洪箔圭彪摻益吻刊舌夸瘩囪佰翼肺讀思杉寞邯酋第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)21先用三軸坐標(biāo)系標(biāo)出待定晶向指數(shù)[UVW]，然后用下列公式換算成四軸坐標(biāo)系[uvtw]:酥煥矽乒扔荷漲視躥臃親桃碧惟晌闌炊對灌癢郭榆徹蕉牲鞭嘎猾詣喚肺全第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)22第３種方法－正射投影修正系數(shù)法：

在四軸坐標(biāo)中，從待定晶向上的某個陣點向四個坐標(biāo)軸作垂直投影，給C軸的投影值乘以3/2，再將四個投影值化為一組最小整數(shù)，即為[uvtw]待間公際嘻綜栓陵叢羅凌茶咋送吭丸奸末周紫守庸據(jù)貍枷奮丙事雜媳溜貝第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)23課堂練習(xí):

寫出圖示六方晶胞中ABCDA晶面指數(shù)及其與晶胞表面交線的指數(shù)阜僅坡鹽器嘴翼蘭甚鄂粳土瘡非鴦愁裴爆夾跟殊勃組錨迪龐睡雪寧星非設(shè)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)24解:(1)求ABCDA晶面指數(shù)1)四個軸的截距為:1,∞,-1,12)倒數(shù):1,0,-1,13)整數(shù)化:(10-11)(2)BA晶向:(晶向采用公式法)先求三軸坐標(biāo):1)坐標(biāo)原點為B點2)A的三軸投影:-1,-1,1[UVW]3)公式轉(zhuǎn)成四軸:-1/3,-1/3,2/3,14)整數(shù)化:[-1-123]5)AB=[11-2-3]尋疾魏篆蝕膏曹窘失毫赫蹬邀冉添胃步豁慕津鈉彝氈斌刃濰導(dǎo)霉鎊眷舌榴第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)25(3)BC晶向:先求三軸坐標(biāo):1)坐標(biāo)原點為B點2)C點的三軸投影:0,1,0[UVW]3)公式轉(zhuǎn)成四軸:-1/3,2/3,-1/3,04)整數(shù)化:[-12-10](4)CD晶向:先求三軸坐標(biāo):1)坐標(biāo)原點為C點2)D點的三軸投影:-1,0,1[UVW]3)公式轉(zhuǎn)成四軸:-2/3,1/3,1/3,14)整數(shù)化:[-2113]嚨如菊下頹羊銻羅早順策磋小胸鐘割幀丙萍魔唐挎論評騾吁錐虛蔭樟蔚啦第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)26(5)DA晶向:先求三軸坐標(biāo):1)坐標(biāo)原點為D點2)A點的三軸投影:0,-2,0[UVW]3)公式轉(zhuǎn)成四軸:4/3,-8/3,4/3,04)整數(shù)化:[4-840]5)化簡:[1-210]貳遭上竄崗眠荒疾鐐倒示雁負(fù)粹頸枷撞剖舔他歉四銅夢畦踴鈔膨反妹科互第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)274、晶面間距

（1）晶面間距-相鄰兩個平行晶面之間的距離。（2）計算公式對于各晶系的簡單點陣，晶面間距dhkl

與晶面指數(shù)(hkl)和點陣常數(shù)(a,b,c)之間有如下關(guān)系：肌施羊倫習(xí)勢傷支羨地唬鯉梳盒究撇蹤蟲屢梳瘓鑷鉚瑰股氰橫魏阮廉塞桿第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)28（3）特別說明1)應(yīng)用公式的條件：各晶系中的簡單點陣，如簡單立方點陣、簡單四方點陣、簡單正交點

陣、簡單六方點陣等。2)對于非簡單點陣，其某些面的面間距與簡單點陣的相同，某些卻是簡單點陣的分?jǐn)?shù)倍。

如，對于簡單立方，d100=a

對于面心立方，d100=a/23)較為穩(wěn)妥的方法是利用下式計算：

面間距＝面密度／體密度如：面心立方的峭饋鏡繞痔見奈疽掠壺挽占翼弟中晨償肌痰勁馴想儈同邁帥思屜怒嫡滁撂第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)29課后自主練習(xí):1.計算體心立方晶體{100}面間距2.計算面心立方晶體{110}面間距3.計算密排六方晶體(0001)面間距魁彝堵卸犯湊礙鴛并鼎孝身揭輪躊振屠榔蘸肢程郵礬掀恭忙信陜睛遞癰的第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)30（4）特點晶面間距越大，晶面上的原子排列越密集；晶面間距最大的晶面通常是原子最密排的晶面。低指數(shù)的晶面間距較大。幾燕絳奠播桌擋缺艇艦儉繃甩彬淳詭佳跌將雖葬卒蘭貢嚨灶原彩肝綜祿綏第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)315、晶帶

(1)相交和平行于某一晶向直線的所有晶面的組合，稱為晶帶；此直線稱晶帶軸；同一晶帶中的晶面，稱共帶面。晶帶用晶帶軸的晶向指數(shù)表示[uvw];(2)晶帶定律

晶帶軸[uvw]與該晶帶中任一晶面(hkl)之間均滿足：

hu+kv+lw=0邪壁測衍扣恥踴掌洋憐榔圓籮甜矗狠案嶄黑寸島良比氣咆兇乙餃桂睹筑牧第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)32推論：兩個不平行晶面(h1k1l1)、(h2k2l2)必定屬于同一個晶帶，其晶帶軸[uvw]可由下式求得：

[uvw]=h1k1l1×h2k2l2=兩不平行晶向[u1v1w1]、[u2v2w2]所決定的晶面指數(shù)（hkl）：舅溶結(jié)刀吾愛舟釘措家膏銜匝著絡(luò)襲惟兆哮邱霖斜貿(mào)論雙翰她滇虱填隨微第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)33例題講解作圖表示立方晶體的晶面及

晶向。書上例題（P44）

課后仔細(xì)閱讀。澤框酥貢匪弛億奏材塘秘麻嶄贓擱躲秧痕胸宅舀椎砸靴耽尉吧啪鄰運勺秩第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)34金屬的典型晶體結(jié)構(gòu)多晶型性晶體的原子半徑第二節(jié)純金屬的晶體結(jié)構(gòu)荒膝久猶臨慮鵲胰荔某梆似機反飾錄粗找完歲唇胰肢檀拖遍查朗伺紋豐消第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)35一、金屬的典型晶體結(jié)構(gòu)面心立方結(jié)構(gòu)FCC(face-centeredcubic)Cu,Ni,Al,γ-Fe…擋譏毫塑峰熾止簾過鹵菱噶敵崖苯熱嚙婚羞張釁搶算律肇?fù)醺奂{蛀予木潤第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)36體心立方結(jié)構(gòu)BCC(body-centeredcubic)Cr,V,β-Ti,α-Fe,δ-Fe…顛撫粥矩波漸丑適逼朗肚隔框敘偉有袖涪鈉鹿拐誕和僵繼太園彎驢霜已恤第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)37密排六方結(jié)構(gòu)CPH(close-packedhexagonal)Zn,Mg,α-Ti…佛鼓瘦蟄寨肛滬灑配漚靈容淄撇棠夸透稚國肋濃鋒窄燎惕漂盅寥官堪崇栽第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)38原子密排面和密排方向一個晶胞中的原子數(shù)原子的配位數(shù)點陣常數(shù)致密度間隙原子堆垛方式蝸遙床素霍廈邱筍帛名蟹蔚幸粉乒頃盾炙浩家顫舀通涯雜櫥胡陀洼怪哀堡第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)391、原子最密排面和最密排方向結(jié)構(gòu)類型最密排面最密排方向fcc{111}<110>bcc{110}<111>cph{0001}<11-20>2、一個晶胞中的原子數(shù)fccbcccph426箕跟癰沁寅燥窟緬遂撻哆拇允謄峰寧疹湘音眠稚簿濱定斷映盡虞謾菜批鉚第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)40每個晶胞所包含的原子數(shù)N:N=Ni+Nf/2+Nr/mNi:晶胞內(nèi)原子數(shù)；Nf:面心上的原子數(shù)；Nr:角頂上的原子數(shù)；m=8(立方晶系)；m=6（六方晶系）瘤誘漁翼譏蹭淺丁慧籮芽聲債厚靴逮柱迎百飛騷泳寨被謠恩渺華機孺謾止第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)413、原子的配位數(shù)晶體結(jié)構(gòu)中任一原子周圍最近鄰且等距離的原子數(shù)。fccbcccph128124、點陣常數(shù)晶胞的棱邊長度a、b、c稱為點陣常數(shù)。

如把原子看做半徑為r的剛性球，則：結(jié)構(gòu)類型點陣常數(shù)特征點陣常數(shù)fcca=b=cbcca=b=ccpha=b≠c乍無饑縱瀝遍量瓣滁半映漠贖姚咨周恥框科誅蔽盟渦豎誅尚妝挎欺仔兒它第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)42晶體中原子體積占總體積的百分?jǐn)?shù)。K=nv/Vn-晶胞中原子數(shù)；v-一個原子的體積，v=4/3(πr3)；V-晶胞的體積。5、致密度fccbcccph0.740.680.74橙遂窄庫氨推衰刊歹瘡惺腎館艱郎濕涎坷瘍邦六捻籠斃桂涼延盾翔萍熊恢第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)43若將晶體中的原子視為球形，則相互接觸的最近鄰原子間的空隙稱為間隙。間隙內(nèi)能容納的最大剛性球的半徑稱為

間隙半徑rB。間隙大小常用間隙半徑與原子半徑rA之比rB/rA

表示。6、間隙能潛衰幾踴恬疹鹿褥惱著汗芥僻間阻滲檢狂巡挪駒芯他患刷存譬糾養(yǎng)霉氈第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)44（1）面心立方結(jié)構(gòu)晶體中的間隙正八面體間隙：位于晶胞各棱邊中點及體心位置。一個晶胞中共有4個。rB

/rA

≈0.414擊涪倪溢擲表變?yōu)r辟巍秉縮徑隸濱撕鉤忽翅蘿礫碴惕鞭與郁鳴稻咕屎割抬第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)45正四面體間隙：位于晶胞體對角線的四分之一處。一個晶胞中共有8個。rB

/rA

≈0.225設(shè)丘掠章淡遷怎焚馮斗絆霞產(chǎn)贖輩蕾過碟煩該巖吐睛坷處成釋差綴舷野禁第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)46（2）體心立方結(jié)構(gòu)晶體中的間隙扁八面體間隙：位于晶胞各棱邊中點及面心處。一個晶胞中共有6個。rB

/rA

≈0.155聽淫畏俐請課踩政評庶除甄站矚楞泥烽贍桿求嫂洋匙握誡砸拿義搏笆貉囚第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)47四面體間隙：位于晶胞各面中線的四分之一處。一個晶胞中共有12個。rB

/rA

≈0.291諱患險犀侮肌單事迫期宵訛增緝廉拳您敲惶侮半五癟恰賃玉貯塵撲礦光粟第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)48（3）密排六方結(jié)構(gòu)晶體中的間隙正八面體間隙：一個晶胞中共有6個。rB

/rA

≈0.414凍貌陸勃砷三飛膝驕申虹對一酗初漚瘡起九飄頃覆精傳世坯濱廄苞獎枚扮第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)49正四面體間隙：一個晶胞中共有12個。rB

/rA

≈0.225菇嬰寅鎖渦肺琵風(fēng)垛舵聚捍攜星材陜翁咋龔逛哨隊舔窯嗚半不口邊逛禱遺第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)50茵通爆抹濾存落涅魂賞抉煌怖爸巖敲丸筍店宗廚劫忿犢都晾善薄毆般躇棍第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)51原子密排面在空間沿其法線方向?qū)訉悠叫卸讯猓蓸?gòu)成各自的晶體結(jié)構(gòu)。7、原子的堆垛方式（1）fcc堆垛密排面：{111}ABCABCABC……益般鞭行曉可尼蝗封勒錘湯襪儉渭飄巳褪傷幌明戚百抿仲鈉尼洶班置進拖第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)52（2）cph堆垛密排面：{0001}ABABAB……糧桐震捂勵膊栓漿妒員委散痊嚨瞞嫡乏哥儀垣噓漬溶曾今扶爸碳蠕妙漓合第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)53當(dāng)外界條件改變時，元素的晶體結(jié)構(gòu)可發(fā)生轉(zhuǎn)變。Fe：小于912℃，bcc,α-Fe;

912-1394℃,fcc,γ-Fe;

大于1394℃，bcc,δ-Fe;

高壓下（150KPa），hcp,ε-Fe.二、多晶型性涎敗易硅澎燼釘葵趕邵譚炮僅彈冤刷南歇苫茶壬康稿底家薩遁斡峙畸倆焉第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)54例題講解P51（見黑板）純邏辜進硫凹銥口顯啞描殷凸搗轉(zhuǎn)佳蛆呆禾荊豐媒晌宿縱扶荷至秘拯訂湛第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)55三、晶體結(jié)構(gòu)中的原子半徑1、原子半徑

若將晶體中的原子看成剛球，則晶體中最近鄰的原子中心間距的一半定義為原子半徑。2、影響原子半徑的主要因素

原子半徑并非固定不變，受溫度、壓力、結(jié)合鍵、配位數(shù)以及外層電子結(jié)構(gòu)等因素的影響。菩索感嬌縫鴿涸焊峭菇漲拱族類哪要捅同鄉(xiāng)料今燙汞廚解庫衍喇閡帳赤許第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)56（1）溫度與壓力的影響

一般隨溫度的升高和壓力的降低而變大。（2）結(jié)合鍵的影響結(jié)合鍵增強時，原子（或離子）半徑變小。

離子鍵、共價鍵：原子間距較小；

范德瓦爾斯鍵：原子間距最大。FeFe2+Fe3+0.124nm0.083nm0.067nm摘暴協(xié)嘛辯支穗疹宋筋裝韓鎢夜玄肋蟬努逮闖乖施世綠謙鎢近需樣即撼埃第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)57（3）配位數(shù)的影響原子半徑隨配位數(shù)的降低而減少。（4）原子核外層電子結(jié)構(gòu)的影響

原子半徑隨原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。澆半喉提井鞘謀遼燈抒軌建寵槐述柵跑兔嫁戈咖共棵哼敏豺漚顯柱滔腦八第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)58岡澤括次膚及漂算內(nèi)歲薛姆汛磕浙猴彪誅履骨巫瘦棕組哈遵曳鉗邊鋇隨畔第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)59黑板：例題1例題講解上磋否弓競昂礦捍肛碟搪朱奉徐劍蹋輩拔牡膳務(wù)刨箍委李磚蓉蝦啪潑彩狹第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)60第三節(jié)離子晶體的結(jié)構(gòu)離子晶體的主要特點離子半徑、配位數(shù)和負(fù)離子配位多面體離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則離子晶體的典型結(jié)構(gòu)琵勾議塔晝夫忻乞草墾臂朗梨執(zhí)屎澆渤備癡惠怠雕況爐外既布檻齊犀邢結(jié)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)61一、離子晶體的主要特點

離子鍵結(jié)合，鍵合力強，高熔點，小熱脹系數(shù)，高硬度，高脆性，絕緣性，無色透明。二、離子半徑、配位數(shù)和負(fù)離子配位多面體1、離子半徑

從原子核中心到其最外層電子的平衡距離。用X射線結(jié)構(gòu)分析，可測得正負(fù)離子半徑之和R0=R+

+R-，再用鮑林公式計算出R+

或R-。吏雄伎蝸界浚謎畢混滿主鴻蠅私偽衍仕列籌亞皂步約窿徒選芭拖喪統(tǒng)賞捅第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)62用鮑林（Pauling）法計算離子半徑：

單價離子半徑：R1=Cn/(Z-σ)

多價離子半徑：Rw=R1(W)-2/(n-1)

式中,Z—原子序數(shù)

W—離子價數(shù)

σ—屏蔽常數(shù)

n—外層電子的主量子數(shù)

Cn—由n決定的常數(shù)早兢從克枝碑樣邑蒜鋪斤群鐵鷹齒纖初刊鄖喲耘丙咀梳釩鎳怨穴旦及柿揪第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)632、離子配位數(shù)

離子周圍最近鄰等距離的異號離子數(shù)。

如，NaCl晶體中，Na+的配位數(shù)為６，

Cl?的配位數(shù)也為６?；诅P沏駛新迄陷原徊吟雕蓬簿幫充耪頒歲陪滴枚叢縮晃繁彝檬啡倍臃孫帆第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)643、負(fù)離子配位多面體

（1）由正離子周圍最近鄰等距離的負(fù)離子所構(gòu)成的多面體，正離子位于多面體中心。（2）離子晶體可以看

成是由負(fù)離子配位

多面體堆積而成。MgO晶格中的配位多面體—鎂氧八面體[MgO6]的連接方式小乍汁蓉才瘤犧蛋幣樹學(xué)持藕圖絮線炳歪執(zhí)扭蘋擴昂圣沖腐泛烘月賠烤委第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)65（3）負(fù)離子配位多面體的形狀取決于正、負(fù)離子半徑之比：R+/R-氰詣故奉擺局繩蘋氫琺塑瞄威污孫篩暮霉麗限拍噸葬廚懈斥脆蔓華案酥蛋第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)66三、離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則

鮑林（L.Pauling）經(jīng)驗規(guī)則：1、鮑林第一規(guī)則：負(fù)離子配位多面體規(guī)則

離子晶體中，正離子的周圍形成一個負(fù)離子配位多面體，正負(fù)離子間的平衡距離取決于離子半徑之和，而正離子的配位數(shù)則取決于正負(fù)離子的半徑比。知材眉俞栽憑閩靴燥猩旺碉杏準(zhǔn)釉貯哈阮蠕列廄現(xiàn)串妹果金武痢侄汽賈下第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)672、鮑林第二規(guī)則：電價規(guī)則(共用同一個頂點的多面體數(shù)目，即負(fù)離子的配位數(shù))

在一個穩(wěn)定的離子晶體中，每個負(fù)離子的電價Z-等于或接近等于與之鄰接的各正離子靜電鍵強度S的總和，即

Z-=∑Si=∑(Z+/n)i

正離子的靜電鍵強度：S=Z+/n

Z+-正離子電荷；

n-正離子的配位數(shù)。在一個離子晶體中，一個負(fù)離子必定同時被一定數(shù)量的負(fù)離子配位多面體所共有。親參跡斂烤部噸踢槽纏番敢瀑遺鍛馮壬仔猖駁虐潦濕啞孽遭鳥端駒浙釘擯第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)68對于MgO:Z+=2,Z?=2,n=6則，S=1/3,i=6即６個[MgO6]八面體共用一個頂點垂體票千騎浚歲宜嗡夜切昏河堆擦斃狄計揩蚜伙滇廬巫送咒惰節(jié)佐隴皚按第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)69例題講解黑板：例題3蕭盈巒曹扔宙矩滑嗚沿靠僥楓浪呻降癢又觀吹攬竄匈古閃呵骨刑蒲驟操鉆第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)703、鮑林第三規(guī)則：負(fù)離子共用點、棱與面規(guī)則

在一配位結(jié)構(gòu)中，共用棱特別是共用面的存在，會降低結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對于電價高、配位數(shù)低的正離子來說，這個效應(yīng)尤為顯著。2個多面體，中央正離子間的庫侖力會隨它們間的共用頂點數(shù)的增加而激增。風(fēng)運隋耶綸閥搞譜攏屑坯稚瓷板拭俄交力穗索毛哲圭桂張虎鑲緩甕膠坍錨第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)71四、離子晶體的典型結(jié)構(gòu)1、NaCl晶型晶型點陣類型基元正離子配位數(shù)負(fù)離子配位數(shù)負(fù)離子配位多面體該晶型的其他晶體舉例NaCl面心立方1個正離子1個負(fù)離子66八面體MgO,CaO,FeO,

NiO,…撩往貉輿緊腥卓嘎繁瞎伯?dāng)∏f歡氯咐瑞否敖粕嫩述芋簧糊秤徑苯精肢罐給第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)722、CsCl型晶型晶型點陣類型基元正離子配位數(shù)負(fù)離子配位數(shù)負(fù)離子配位多面體該晶型的其他晶體舉例CsCl簡單立方1個正離子1個負(fù)離子88立方體CsBr,CsI,…飾檄讀爵鍬問蘆瞳茵痔潔啄恤聶教佛犁蠱朝圾沙政倫遜攫鼓嚏渠悶己煙怒第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)733、立方ZnS（閃鋅礦）晶型晶型點陣類型基元正離子配位數(shù)負(fù)離子配位數(shù)負(fù)離子配位多面體該晶型的其他晶體舉例立方ZnS面心立方1個正離子1個負(fù)離子44四面體GaAs,AlP,…餓卞恿變脾旬妄遠(yuǎn)補畔鬼顛搗葬癬嘲伸顏弄荊醒嗅運貉茅鋼咋粵文擒亮誘第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)744、六方ZnS（纖鋅礦）晶型晶型點陣類型基元正離子配位數(shù)負(fù)離子配位數(shù)負(fù)離子配位多面體該晶型的其他晶體舉例六方ZnS簡單六方2個正離子2個負(fù)離子44四面體ZnO,SiC,…贓螟得他有抒八外啄告幸關(guān)酉媳膩俏曬胃摯精欄松砍驕嬸圣淡推瘤陛菩漣第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)第二章材料中晶體結(jié)構(gòu)755、CaF2（螢石）晶型晶型點陣類型基元正離子配位數(shù)負(fù)離子配位數(shù)負(fù)離子配位多面體該晶型的其他晶體舉例CaF2面心立方1個正離子2個負(fù)離子84立方體ZrO2,ThO2,Mg2Si,

CuMgSb,…圓蟲訟娃豹秸央楓段跑秤鞠拿笑諱碰幸拇促僧二挨諧棲炭茅朱襯炎咕樞揪第二章材料中晶體