晶体化学基本原理精选PPT.ppt

《晶体化学基本原理精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《晶体化学基本原理精选PPT.ppt（83页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、关于晶体化学基本原理第1页，讲稿共83张，创作于星期二一、晶体中的结合键结合键：结合键：原子之间的结合力，主要表现为原子原子之间的结合力，主要表现为原子 间吸引力和排斥力的合力结果。间吸引力和排斥力的合力结果。（基本结合（基本结合或一次键或一次键)离子键离子键共价键共价键金属键金属键化学键化学键（派生结合（派生结合或二次键或二次键)范德华键范德华键氢键氢键离子极化离子极化物理键物理键1、晶体中键的类型晶体中键的类型第2页，讲稿共83张，创作于星期二（1）离子键离子键(NaCl)本本质：质：正负离子之间的正负离子之间的静电吸引作用静电吸引作用特特 点：点：结合力大、无方向性和饱和性结合力大、无方

2、向性和饱和性第3页，讲稿共83张，创作于星期二第4页，讲稿共83张，创作于星期二离子晶体特征：离子晶体特征：配位数较高、硬度高、强度大、熔点较高、配位数较高、硬度高、强度大、熔点较高、常温绝缘、熔融后导电、无色透明常温绝缘、熔融后导电、无色透明.如如NaCl、KCl、AgBr、PbS、MgO第5页，讲稿共83张，创作于星期二（2）共价键共价键(H2，HF)本本质：质：共用电子对共用电子对(电子云的重叠电子云的重叠)特特 点点结合力很大结合力很大:电子位于共价键附近的几率比其它地方高电子位于共价键附近的几率比其它地方高方向性方向性:S态电子的运动是绕原子核球形对称，但三对态电子的运动是绕原子核球

3、形对称，但三对P 电子的运动则是分别成电子的运动则是分别成“棒槌状棒槌状”，互相垂直，互相垂直饱和性饱和性:一个原子只能形成一定数目的共价键，因此只一个原子只能形成一定数目的共价键，因此只能与一定数目的原子相键合能与一定数目的原子相键合第6页，讲稿共83张，创作于星期二第7页，讲稿共83张，创作于星期二共价晶体特征：共价晶体特征：原子配位数小，无塑性原子配位数小，无塑性(脆脆)，晶体，晶体硬度、熔（沸）点高、挥发性低硬度、熔（沸）点高、挥发性低.绝缘体绝缘体 共价电子共价电子正离子正离子如金刚石、如金刚石、Si、Ge第8页，讲稿共83张，创作于星期二（3）金属键金属键本本质：质：金属离子与金属

4、离子与自由电子（公用电子气）自由电子（公用电子气）的静电吸引作用的静电吸引作用特特 点：点：无方向性和饱和性无方向性和饱和性第9页，讲稿共83张，创作于星期二第10页，讲稿共83张，创作于星期二金属晶体特征：金属晶体特征：配位数较高、密度大、电阻随温度升高而配位数较高、密度大、电阻随温度升高而增增 大、大、强韧性好、导电和导热性良好、强韧性好、导电和导热性良好、特有金属光泽特有金属光泽电子云电子云金属原子金属原子第11页，讲稿共83张，创作于星期二（4）分子间力分子间力(范德华键范德华键II2 2)本本质：质：原子（分子、原子团）之间的偶原子（分子、原子团）之间的偶极矩作用极矩作用分子间力分子

5、间力特特 点：点：结合力小，结合力小，无方向性和饱和性无方向性和饱和性极化原子之间吸极化原子之间吸引力引力正负电荷中心不重合正负电荷中心不重合 分子分子晶体特征：晶体特征：熔点低，硬度小、绝缘性良好熔点低，硬度小、绝缘性良好第12页，讲稿共83张，创作于星期二静电力：静电力：极性分子间极性分子间 永久偶极距永久偶极距 诱导力：诱导力：极性分子与非极性分子间极性分子与非极性分子间诱导偶极距诱导偶极距 色散力：色散力：非极性分子间非极性分子间 瞬时偶极距瞬时偶极距 分子间作用力按原因和特性分为三种：分子间作用力按原因和特性分为三种：第13页，讲稿共83张，创作于星期二（5）氢键氢键（H2O）本本质

6、：质：分子间力分子间力特特 点：点：方向性、饱和性方向性、饱和性 形成条件：形成条件：分子中有氢和电负性很强分子中有氢和电负性很强的其它非金属元素。这样才能形成的其它非金属元素。这样才能形成极性分子和一个裸露的质子极性分子和一个裸露的质子第14页，讲稿共83张，创作于星期二晶体中五种键型的比较晶体中五种键型的比较键键型型离子键离子键共价键共价键金属键金属键范德范德华键华键氢氢键键作用作用力力静电库仑力静电库仑力共用电子对共用电子对静电库仑力静电库仑力分子间力分子间力特点特点无方向性无方向性无饱和性无饱和性方向性方向性饱和性饱和性无方向性无方向性无饱和性无饱和性无方向性无方向性无饱和性无饱和性饱

7、和性饱和性方向性方向性晶体晶体性质性质离子晶体离子晶体（NaCl）共价晶体共价晶体（Cl2、SiO）金属晶体金属晶体（Cu、Fe)分子晶体分子晶体（干冰（干冰CO2）氢键晶氢键晶体（冰体（冰H2O）熔点高、硬度熔点高、硬度大、导电性能大、导电性能差、膨胀系数差、膨胀系数小小熔点高、硬度熔点高、硬度大、导电性能大、导电性能差差良好的导电性、良好的导电性、导热性、延展导热性、延展性、塑性性、塑性第15页，讲稿共83张，创作于星期二混合键混合键 在材料中单一结合键的情况并不是很多，在材料中单一结合键的情况并不是很多，大部分材料的原子结合键往往是不同键的混大部分材料的原子结合键往往是不同键的混合。合。

8、过渡金属：过渡金属：半金属共价键半金属共价键极性共价键极性共价键陶瓷化合物：陶瓷化合物：气体分子、聚合物、石墨：气体分子、聚合物、石墨：共价键共价键+范德华键范德华键第16页，讲稿共83张，创作于星期二金刚石：金刚石：典型的共价键典型的共价键石石墨：墨：层状晶体层状晶体，层面内三个共价键，与层面垂直方向还应有一，层面内三个共价键，与层面垂直方向还应有一个电子个电子,具有金属键性质具有金属键性质，层面之间靠很弱的范德华键结合。层片之间，层面之间靠很弱的范德华键结合。层片之间非常容易运动非常容易运动，沿层片方向是一种良导体。，沿层片方向是一种良导体。石墨：石墨：混合键混合键金刚石与石墨晶体结构金刚

9、石与石墨晶体结构第17页，讲稿共83张，创作于星期二2、晶体中键的表征晶体中键的表征键型四面体键型四面体第18页，讲稿共83张，创作于星期二3、晶体中离子键、共价键比例的估算晶体中离子键、共价键比例的估算电负性电负性可定性的判断结合键的类型可定性的判断结合键的类型电负性：电负性：是指各元素的原子在形成价键时吸引电子是指各元素的原子在形成价键时吸引电子的能力，用以表征原子形成负离子倾向的大小。的能力，用以表征原子形成负离子倾向的大小。鲍林用电负性差值鲍林用电负性差值XXAXB来计算化合物中离来计算化合物中离子键的成份。差值越大，离子键成分越高。子键的成份。差值越大，离子键成分越高。第19页，讲稿

10、共83张，创作于星期二 电负性差值越大，离子键分数越高。电负性差值越大，离子键分数越高。离子键分数与电负性差值（离子键分数与电负性差值（XAXB）的关系）的关系第20页，讲稿共83张，创作于星期二u当两个成键原子的电负性相差很大时，如周期表中当两个成键原子的电负性相差很大时，如周期表中IVII族元素组成的化合物，主要是离子键；族元素组成的化合物，主要是离子键；u电负性相差小的元素的原子之间成键，主要是共价键，电负性相差小的元素的原子之间成键，主要是共价键，也有一定的离子键成份，价电子不仅为两原子共享，而也有一定的离子键成份，价电子不仅为两原子共享，而且应偏向于电负性大的原子一边；且应偏向于电负

11、性大的原子一边；u同种原子之间成键，由于电负性相同，可以是共价键，同种原子之间成键，由于电负性相同，可以是共价键，也可能是金属键。也可能是金属键。判断判断 NaCl、SiC、SiO2 的键性的键性例：例：第21页，讲稿共83张，创作于星期二一般情况下，可用经验公式估算A、B两种元素组成的陶瓷中离子键性比例：PAB=1-exp-(xA-XB)2/4xA-XB为AB两元素的电负性，PAB为陶瓷的离子键比例第22页，讲稿共83张，创作于星期二键能（原子的结合能）：键能（原子的结合能）：原子在平衡距离下的作用能。原子在平衡距离下的作用能。其大小相当于把两个原子完全分开所需作的功，结合其大小相当于把两个

12、原子完全分开所需作的功，结合能越大，原子结合越稳定。能越大，原子结合越稳定。不论何种类型的结合键，固体原子间总存在两种不论何种类型的结合键，固体原子间总存在两种力：一是力：一是吸引力吸引力，来源于异类电荷间的静电吸引；，来源于异类电荷间的静电吸引；二是同种电荷之间的二是同种电荷之间的排斥力排斥力。4、结合键的本质结合键的本质第23页，讲稿共83张，创作于星期二第24页，讲稿共83张，创作于星期二 结合键的类型及键能的大小对材料的物结合键的类型及键能的大小对材料的物理性能和力学性能有重要影响。理性能和力学性能有重要影响。物理性能：物理性能：熔点、密度熔点、密度 力学性能：力学性能：弹性模量、强度

13、、塑性弹性模量、强度、塑性 5、结合键与性能结合键与性能第25页，讲稿共83张，创作于星期二结合键种结合键种 类类键键 能能(kJ/mol)熔熔 点点硬硬 度度导电性导电性键键 的的方向性方向性离子键离子键586-1047高高 固态不导电无共价键共价键63-712高高不导电有金属键金属键113-350有高有低有高有低良好无分子键分子键42低低不导电有第26页，讲稿共83张，创作于星期二第27页，讲稿共83张，创作于星期二1、最紧密堆积原理、最紧密堆积原理晶体中各原子或离子间的相互结合，可以看作是晶体中各原子或离子间的相互结合，可以看作是球体的堆积。球体堆积的密度越大，系统的势能越低，球体的堆积

14、。球体堆积的密度越大，系统的势能越低，晶体越稳定。此即晶体越稳定。此即球体最紧密堆积原理。球体最紧密堆积原理。适用范围：适用范围：典型的离子晶体和金属晶体。典型的离子晶体和金属晶体。二、晶体中质点的堆积二、晶体中质点的堆积第28页，讲稿共83张，创作于星期二 等径球体的紧密堆积：等径球体的紧密堆积：晶体由一种元素组成，单质晶体由一种元素组成，单质（原子），如：（原子），如：Cu、Ag、Au 不等径球体的紧密堆积不等径球体的紧密堆积：由两种以上元素组成，：由两种以上元素组成，离子，如离子，如NaCl、MgO质点的堆积方式：质点的堆积方式：根据质点的大小不同，球体最紧密堆积方式根据质点的大小不同，

15、球体最紧密堆积方式分为分为等径球等径球和和不等径球不等径球两种情况。两种情况。第29页，讲稿共83张，创作于星期二2、等径球体的堆积、等径球体的堆积（1）堆积方式）堆积方式等径球体在平面上的紧密排列等径球体在平面上的紧密排列第30页，讲稿共83张，创作于星期二第二层球体落于第二层球体落于B或或C孔隙上孔隙上第31页，讲稿共83张，创作于星期二第三层位于第一层正上方第三层位于第一层正上方第三层位于一二层间隙第三层位于一二层间隙六方最紧密堆积六方最紧密堆积面心立方最紧密堆积面心立方最紧密堆积第三层球体叠加时，有两种完全不同的堆叠方式：第三层球体叠加时，有两种完全不同的堆叠方式：第32页，讲稿共83

16、张，创作于星期二1）六方紧密堆积）六方紧密堆积 按按ABABAB的顺序堆积，球体在空间的分布的顺序堆积，球体在空间的分布与空间格子中的六方格子相对应。例：金属锇与空间格子中的六方格子相对应。例：金属锇Os、铱、铱Ir第33页，讲稿共83张，创作于星期二密排六方结构：密排六方结构：（0001）面）面第34页，讲稿共83张，创作于星期二2）面心立方紧密堆积）面心立方紧密堆积 按按ABCABC的顺序堆积，球体在空间的分布与的顺序堆积，球体在空间的分布与空间格子中的立方格子相对应。例：空间格子中的立方格子相对应。例：Cu、Au、Pt第35页，讲稿共83张，创作于星期二面心立方紧密堆积：面心立方紧密堆积

17、：第36页，讲稿共83张，创作于星期二第37页，讲稿共83张，创作于星期二（2 2）密堆积结构中的间隙）密堆积结构中的间隙1 1）空隙形式）空隙形式四面体空隙：四面体空隙：八面体空隙：八面体空隙：正四面体，由正四面体，由4个球个球构成，空隙构成，空隙A或或B正八面体，由正八面体，由6个球个球构成，空隙构成，空隙C第38页，讲稿共83张，创作于星期二第39页，讲稿共83张，创作于星期二第40页，讲稿共83张，创作于星期二第41页，讲稿共83张，创作于星期二第42页，讲稿共83张，创作于星期二第43页，讲稿共83张，创作于星期二2）空隙分布）空隙分布 每个球周围有每个球周围有8个个四面体空隙；四面

18、体空隙；每个球周围有每个球周围有6个个八面体空隙八面体空隙第44页，讲稿共83张，创作于星期二3）空隙数量）空隙数量 n个等径球最紧密堆积时，整个系统四面体空隙数为个等径球最紧密堆积时，整个系统四面体空隙数为 2n个，八面体空隙数为个，八面体空隙数为 n个。个。4）空隙大小）空隙大小四面体间隙大小：四面体间隙大小：r=0.225R八面体间隙大小：八面体间隙大小：r=0.414R第45页，讲稿共83张，创作于星期二5）空间利用率（堆积系数、堆积密度、致密度）空间利用率（堆积系数、堆积密度、致密度）一般采用空间利用率（堆积系数）来表征密堆系统一般采用空间利用率（堆积系数）来表征密堆系统总空隙的大小

19、。其定义为：总空隙的大小。其定义为：晶胞中原子体积与晶胞晶胞中原子体积与晶胞体积的比值。体积的比值。例：求面心立方紧密堆积时的致密度。例：求面心立方紧密堆积时的致密度。第46页，讲稿共83张，创作于星期二（3）体心立方堆积）体心立方堆积 体心立方堆积体心立方堆积比较简单、对称性高比较简单、对称性高，是，是金属中常见的三种原子堆积方式之一。金属中常见的三种原子堆积方式之一。近似密排面为：（近似密排面为：（110）面）面第47页，讲稿共83张，创作于星期二第48页，讲稿共83张，创作于星期二 致密度：致密度：68.02；四、八面体空隙不等边；四、八面体空隙不等边；空隙大小：分别为空隙大小：分别为0

20、.155R和和0.291R；n个球作体心立方堆积时，存在个球作体心立方堆积时，存在3n个八面体个八面体空隙、空隙、6n个四面体空隙，空隙较多。个四面体空隙，空隙较多。第49页，讲稿共83张，创作于星期二第50页，讲稿共83张，创作于星期二第51页，讲稿共83张，创作于星期二3、不等径球体的堆积、不等径球体的堆积大球大球按最紧密或近似最紧密堆积；按最紧密或近似最紧密堆积；小球小球填充在八面体或四面体空隙中。填充在八面体或四面体空隙中。离子晶体中：离子晶体中：半径较大的半径较大的阴离子阴离子作最紧密或近似最紧密堆积；作最紧密或近似最紧密堆积；半径小的半径小的阳离子阳离子填充在八面体或四面体空隙中。

21、填充在八面体或四面体空隙中。第52页，讲稿共83张，创作于星期二原子半径：原子半径：u 孤孤立立态态原原子子半半径径：从从原原子子核核中中心心到到核核外外电电子子的的几几率率密密度度趋向于零处的距离，亦称为范德华半径。趋向于零处的距离，亦称为范德华半径。u 结结合合态态原原子子半半径径：当当原原子子处处于于结结合合状状态态时时，根根据据x-射射线衍射可以测出相邻原子面间的距离。线衍射可以测出相邻原子面间的距离。对于对于金属晶体金属晶体，则定义，则定义金属原子半径金属原子半径为：相邻两为：相邻两原子面间距离的一半。原子面间距离的一半。（一）质点的相对大小（一）质点的相对大小（原子半径与离子半径）

22、（原子半径与离子半径）三、化学组成与晶体结构的关系三、化学组成与晶体结构的关系第53页，讲稿共83张，创作于星期二每个离子周围存在的球形力场的半径即是每个离子周围存在的球形力场的半径即是离子离子半径半径。对于对于离子晶体离子晶体，定义：，定义：正、负离子半径正、负离子半径之和等之和等于相邻两原子面间的距离，可根据于相邻两原子面间的距离，可根据x-射线衍射测出。射线衍射测出。离子半径：离子半径：第54页，讲稿共83张，创作于星期二 指离子或原子在晶体结构中处于指离子或原子在晶体结构中处于相接相接触触时的半径，此时原子或离子间的时的半径，此时原子或离子间的静电静电吸引吸引和和排斥排斥作用达到平衡。

23、作用达到平衡。原子和离子的有效半径：原子和离子的有效半径：第55页，讲稿共83张，创作于星期二 在晶体结构中，一个原子或离子周围与其直接相在晶体结构中，一个原子或离子周围与其直接相邻的原子或异号离子数邻的原子或异号离子数数目称为原子（或离子）的数目称为原子（或离子）的配配位数位数，用，用CN来表示。来表示。单质晶体：单质晶体：均为均为12；离子晶体：离子晶体：小于小于12，一般为，一般为4或或6；共价晶体：共价晶体：配位数较低，小于配位数较低，小于4。（二）配位数与配位多面体（二）配位数与配位多面体1、配位数、配位数第56页，讲稿共83张，创作于星期二 配位多面体：配位多面体：晶体结构中，与某

24、一个阳离子结晶体结构中，与某一个阳离子结成配位关系的各个阴离子的中心连线所构成的多面体。成配位关系的各个阴离子的中心连线所构成的多面体。2、配位多面体、配位多面体第57页，讲稿共83张，创作于星期二三角形配位三角形配位四面体配位四面体配位第58页，讲稿共83张，创作于星期二八面体配位八面体配位立方体配位立方体配位第59页，讲稿共83张，创作于星期二rr3、离子的配位数与、离子的配位数与 的关系的关系临界离子半径比（临界离子半径比（r+/r-）：）：在紧密堆积的阴离子恰好相互接触，并与中心阳在紧密堆积的阴离子恰好相互接触，并与中心阳离子也恰好接触的条件下，阳离子半径与阴离子半离子也恰好接触的条件

25、下，阳离子半径与阴离子半径之比，即每种配位体的阳、阴离子半径比的下限。径之比，即每种配位体的阳、阴离子半径比的下限。阳离子配位数的大小主要与正、负离子的阳离子配位数的大小主要与正、负离子的临临界半径比（界半径比（r+/r-）有关有关第60页，讲稿共83张，创作于星期二例：以例：以NaCl晶体为例，求八面体配位时的晶体为例，求八面体配位时的r+/r-第61页，讲稿共83张，创作于星期二阳离子的配位数与阴阳离子半径比阳离子的配位数与阴阳离子半径比 的关系：的关系：干冰干冰CO2B2O3第62页，讲稿共83张，创作于星期二 离子极化离子极化是指离子在外电场作用下，改变是指离子在外电场作用下，改变其形

26、状和大小的现象。其形状和大小的现象。（三）离子极化（三）离子极化第63页，讲稿共83张，创作于星期二1、极化过程、极化过程 一个离子受到其他离子所产生的外电场的作一个离子受到其他离子所产生的外电场的作用下发生极化，用用下发生极化，用极化率极化率 表示表示 一个离子以其本身的电场作用于周围离子，一个离子以其本身的电场作用于周围离子，使其他离子极化，用使其他离子极化，用极化力极化力 表示表示被极化：被极化：自身被极化自身被极化主极化：主极化：极化周围其它离子极化周围其它离子第64页，讲稿共83张，创作于星期二2、一般规律、一般规律正离子正离子 大大 小小 负离子负离子 小小 大大 18电子构型的正

27、离子电子构型的正离子 Cu2、Cd2的的值大值大 第65页，讲稿共83张，创作于星期二3、离子极化对晶体结构的影响、离子极化对晶体结构的影响键性变化键性变化极化极化 电子云重叠（偶极）电子云重叠（偶极）结构类型发生变化结构类型发生变化离子间距减小离子间距减小离子键离子键 共价键共价键配位数配位数CN第66页，讲稿共83张，创作于星期二负离子在正离子电场中被极化使配位数降低负离子在正离子电场中被极化使配位数降低第67页，讲稿共83张，创作于星期二例：极化对卤化银晶体结构的影响例：极化对卤化银晶体结构的影响第68页，讲稿共83张，创作于星期二结晶化学定律：结晶化学定律：哥希密特（哥希密特（Gold

28、schmidt)晶体的结构取决于其组成基元（原子、离晶体的结构取决于其组成基元（原子、离子或离子团）的子或离子团）的数量关系数量关系、大小关系大小关系与与极化性能极化性能。无机化合物结构类型无机化合物结构类型化学式类型化学式类型AXAX2A2X3ABO3ABO4AB2O4结构类型举例结构类型举例氯化钠型氯化钠型金红石型金红石型刚玉型刚玉型钙钛矿型钙钛矿型钨酸矿型钨酸矿型尖晶石型尖晶石型实实例例NaClTiO2-Al2O3CaTiO3PbMoO4MgAl2O4第69页，讲稿共83张，创作于星期二四、同质多晶与类质同晶四、同质多晶与类质同晶1 1、概念、概念 同质多晶：同质多晶：化学组成相同的物质

29、，在不同的热力学条化学组成相同的物质，在不同的热力学条件下，结晶成结构不同的晶体的现象。件下，结晶成结构不同的晶体的现象。由此而产生的每一种化学组成相同但结构不同的晶由此而产生的每一种化学组成相同但结构不同的晶体，称为体，称为变体变体（也称（也称晶型晶型）。类质同晶：类质同晶：化学组成相似或相近的物质，在相同的热化学组成相似或相近的物质，在相同的热力学条件下，形成具有相同晶体结构的现象。力学条件下，形成具有相同晶体结构的现象。第70页，讲稿共83张，创作于星期二例如：例如：C第71页，讲稿共83张，创作于星期二2、同质多晶转变、同质多晶转变 根据多晶转变前后根据多晶转变前后晶体结构变化晶体结构

30、变化和和转变速度转变速度的情的情况不同，分为：况不同，分为：在同质多晶中，各个变体是在不同的热力学条件下在同质多晶中，各个变体是在不同的热力学条件下形成的，因而具有各自稳定存在的热力学范围。当外形成的，因而具有各自稳定存在的热力学范围。当外界条件改变，变体之间就可能发生结构上的转变。界条件改变，变体之间就可能发生结构上的转变。位移性转变：位移性转变：质点间位移、键长、键角的调整，转变质点间位移、键长、键角的调整，转变 速速度快（高低温型转变）。度快（高低温型转变）。重建型转变：重建型转变：旧键的破坏，新键的形成，转变速度慢。旧键的破坏，新键的形成，转变速度慢。第72页，讲稿共83张，创作于星期

31、二例：例：SiO2-石英（低温稳定型）石英（低温稳定型）-石英（高温稳定型）石英（高温稳定型）-磷石英磷石英第73页，讲稿共83张，创作于星期二根据多晶转变的方向，可分为：根据多晶转变的方向，可分为：可逆转变可逆转变（双向转变）（双向转变）：当温度高于或低于转变点当温度高于或低于转变点时，两种变体可以反复瞬时转变，位移性转变都属于可时，两种变体可以反复瞬时转变，位移性转变都属于可逆转变。逆转变。不可逆转变不可逆转变（单向转变（单向转变）：指转变温度下，一种指转变温度下，一种变体可以转变为另一种变体，而反向转变却几乎不可能，变体可以转变为另一种变体，而反向转变却几乎不可能，少数重建性转变属于不可

32、逆转变。少数重建性转变属于不可逆转变。第74页，讲稿共83张，创作于星期二1、鲍林第一规则、鲍林第一规则 配位多面体规则配位多面体规则在离子晶体中，在每一正离子周围，形成一个负在离子晶体中，在每一正离子周围，形成一个负离子配位多面体，正负离子之间的距离取决于离子半离子配位多面体，正负离子之间的距离取决于离子半径之和，正离子的配位数则取决于离子半径之比。径之和，正离子的配位数则取决于离子半径之比。例如：例如：NaCl晶体，晶体，Na+半径为半径为0.102nm，Cl-半半径为径为0.181nm五、鲍林规则五、鲍林规则第75页，讲稿共83张，创作于星期二2、鲍林第二规则、鲍林第二规则 静电价规则静

33、电价规则在一个稳定的离子晶体结构中，每一负离子的电在一个稳定的离子晶体结构中，每一负离子的电价（电荷数）等于或近似等于相邻正离子分配给这个价（电荷数）等于或近似等于相邻正离子分配给这个负离子的负离子的静电键强度静电键强度的总和，其偏差的总和，其偏差 价。价。第76页，讲稿共83张，创作于星期二应用一：应用一：判断晶体结构是否稳定判断晶体结构是否稳定应用二：应用二：判断（确定）共用一个顶点的八面体的数目判断（确定）共用一个顶点的八面体的数目如：如：NaCl晶体晶体如：如：SiO4、AlO6、MgO6第77页，讲稿共83张，创作于星期二3、鲍林第三规则、鲍林第三规则 配位多面体连接方式规则配位多面

34、体连接方式规则在配位结构中，两个负离子多面体以共棱，在配位结构中，两个负离子多面体以共棱，特别是共面方式存在，会降低这个结构的稳定特别是共面方式存在，会降低这个结构的稳定性。对于高电价、低配位的正离子，这种效应性。对于高电价、低配位的正离子，这种效应特别显著。特别显著。第78页，讲稿共83张，创作于星期二10.580.330.580.701例：例：SiO4、AlO6第79页，讲稿共83张，创作于星期二例：例：岛状镁橄榄石（岛状镁橄榄石（Mg2SiO4）4、鲍林第四规则、鲍林第四规则 不同配位多面体连接规则不同配位多面体连接规则若晶体结构中，含有一种以上的正离子，则若晶体结构中，含有一种以上的正

35、离子，则高电价、低配位的多面体倾向于不共用多面体的高电价、低配位的多面体倾向于不共用多面体的点、棱、面等几何要素。点、棱、面等几何要素。SiO4、MgO6第80页，讲稿共83张，创作于星期二第81页，讲稿共83张，创作于星期二SiO4、Si2O75、鲍林第五规则、鲍林第五规则 节约规则（晶体组成规则）节约规则（晶体组成规则）同一晶体结构中，组成不同的结构基元的数目趋同一晶体结构中，组成不同的结构基元的数目趋向于最小。向于最小。例：例：（1）SiO2（2）柘榴石）柘榴石（Ca3Al2Si3O12）其中：其中：CNCa8，CNAl6，CNSi4第82页，讲稿共83张，创作于星期二感谢大家观看第83页，讲稿共83张，创作于星期二