logo 第二節
何謂典型結構？
能代表一類物質結構特徵的晶體結構稱之根據哥希密特定律：
組成物質結構的質點的數量關係相同、大小相近、極化效能相近的物質則可以有相同的結構型別稱為等結構。等結構是指化學組成完全不同，但具有相同的晶體結構的現象（指空間群相同、軸率相同或相似的現象）
本節主要圍繞以下幾個方面進行教學：
1、描述晶體結構的方法
2、各類典型晶體結構的主要特徵
3、晶體結構與組成—效能之關係
4、同質多晶現象
一、金剛石結構與石墨結構
（一）描述晶體結構的方法有以下幾種:
1、點座標法
優點：可清楚的了解各質點在空間的位置及相互關係。
缺點：如果質點數多，則表示起來較困難較複雜。
2、投影法—也叫標高法
優點：可了解質點在該結構中的排列特點。
3、多面體的連線方式
（二）金剛石結構與石墨結構的不同
形成條件：金剛石—麵心立方；石墨—立方層狀
效能：金剛石—超硬、導熱。石墨—導電、潤滑、電極。
二、nacl型結構立方面心格仔
r+/r-=0.59/1.81=0.524 在
0.414~0.732之間正八面體配位，配位數6
結構特點：
①屬於立方晶系；
②na和cl之間為比較典型的離子鍵；
③配位數為6：6;
④na佔據全部的八面體空隙；
⑤每個晶胞有nacl分子4個。
7nacl
型晶體結構a
b b bcc
c c c
**acl型結構的氧化物很多，如：mgo，sro，bao，mno等，這些氧化物的熔點都很高。
1、na離子，cl離子頂點位置圖1
2、nacl晶體結構的晶胞圖2
3、na離子處於八面體空隙圖3
三、cscl型結構
r+/r-=1.69/1.81=0.733
在0.732~1.00之間立方晶胞
cl－位於頂角
cs+位於中心
**＝8，晶報分子數1
看作：由cs+和cl－各對應一套立方原始格仔沿體對角線方向相套而成
結構特點：
①立方晶系；②離子鍵；③配位數為8：8；④cs和cl離子各成簡單立方格仔，以（a+b+c）1/2相穿插構成。
屬於這一類的化合物還有：
csbr、csi、nh4i
四、zns結構
zns兩種變體：立方結構、六方結構
r+/r-~0.225～0.414；**＝4
一般共價鍵強的化合物傾向形成立方zns 結構（znse、bes）；氧化物傾向形成六方zns結構（zno、beo）
1、閃鋅礦（立方zns）β-zns
立方zns立方晶系（β－zns）閃鋅礦
a＝0.540nm，晶胞分子數＝4
可看作：zn和s各對應一套麵心立方格仔沿體對角方向相互穿叉，位移a/4
楊為中材料物理化學12 2010-12-16
堆積方式：s2－麵心體方排列，zn2＋填充1/2四面體空隙之中（類似於金剛石結構），4個zn2＋分別交叉地分布於4條體對角線的1/4和3/4處
按離子晶體規律：zns
r＋/r
－＝0.436，**應=6，
但實際**＝4，原因：
s2－半徑大，易變形，極化使zn-s鍵具有相當程度共價鍵成分
六方堆積：
abab ………2、纖鋅礦（六方zns ）α-zns
纖鋅礦zns型α－zns
六方晶系
a＝0.382nm，c＝0.625nm
六方原始格仔
zn、s各一套穿插而成
晶胞分子數為2
s2－構成六方密堆積
zn2＋填充1/2四面體空隙
15五、螢石型caf結構2
結構特點：
①立方晶系；
②離子鍵；
③ca配位數為8；f，配位數為4；
④麵心立方格仔，ca一套，f兩套，f佔據全部的四面體空隙，ca處於小立方體中心；
⑤乙個晶胞中有4caf2分子，立方體之間共稜相連；
⑥晶胞中心存在巨大的空隙，這種結構有利於離子的遷移。
屬於這類結構的化合物有：baf2、pbf2、srf2、zrf2、uo2、ceo2、tho2等。
應用：由於螢石型結構的
化合物中存在較大的空隙，質點易於移動，所以螢石在矽酸鹽工業中是常用的輔助性原料。如陶瓷中用作熔塊釉中的溶劑。
反螢石型結構：
結構與螢石型形同，但正負離子與caf2中陰陽離子的位置相反，這類化合物叫做反螢石型結構。如：na2o、k2o、na2s、k2s等。
此類化合物的共同特點：熔點低，常作助溶劑。
反螢石結構鍵力較弱，結構鬆弛，熔點較低
結構和性質的關係：
螢石（反螢石）結構：晶胞中均有較大空隙未填滿，面網上存在毗鄰同號離子層
靜電斥力→八面體解理
空隙有利於離子遷移
ceo等材料可作為高溫燃料
2電池中構成離子導電通路的新
型固體電介質材料
21六、金紅石tio 2結構
tio 2的三種晶型：
板鈦礦、銳鈦礦和金紅石
四方晶系，a ＝0.459，c ＝0.296nm r ＋/r -=0.522，** （ti 4＋）＝6，鈦填充八面體空隙，形成[tio 6]八面體
o 2－近似作六方密堆積，
ti 4+位於1/2八面體空隙之中
晶胞分子數2
代表物質：geo 2，pbo 等
最穩定ti otio
金紅石晶胞
**(o)＝3，每個o 同時被3
個[tio 6]八面體共用，相鄰
八面體共稜形成長鏈，鏈
與鏈之間[tio 6]以共頂連線
形成三維骨架
七、α-al 2o 3剛玉型結構
結構特點：
①三方晶系；
②al 配位數為6，o 為4；
③o 六方堆積，al 填充2/3八面體空隙；
④[alo6]八面體之間是共面的；
⑤al 在結構中分布有三種方式，如圖；
⑥各層的八面體是錯開的，al 相互間距拉大，故結構穩定，al 在某一層與另一層間重複是在第13層以後，o 是abab 排列，以oa 、ob 表示第一第二層，氧與鋁的排列次序為：oaaldobaleoaalfob……
⑦al-o 靜電強度為1/2，離子健力強，剛玉熔點高，莫氏硬度為9，機械強度高，晶體結構緊密。
⑧剛玉製品對酸鹼都有良好的抵抗能力，特別是高溫材料。
八、catio
鈣鈦礦型結構
3鈣鈦礦結構
正交晶系和立方晶系兩
種變體（600℃）
立方鈣鈦礦
z o2-和ca2＋半徑相似，共同構成麵心立方堆積，ca2＋佔據頂角，o2－佔據麵心，ti4＋填
充1/4[tio
]八面體空隙
6z ti4+，**＝6；ca2＋**＝12
z晶胞分子數1
鈣鈦礦型晶體結構ca 2＋佔據頂角，o 2－佔據麵心，ti 4＋位於晶胞中心ca 2＋
ti 4＋o 2－ca 2＋** ＝12情況
tio八面體共頂形成三維網路
九、鎂鋁尖晶石型結構（ab 2o 4）
a 為2價離子、
b 為3價離子。
結構特點：
①o 做麵心立方堆積，mg 進入四面體空隙，而al 佔據八面體空隙；②晶胞中有8各ab 2o 4分子。因此無論是四面體空隙還是八面體空隙都沒有被填滿；③mg 填的1/8四面體空隙，al 填的1/2八面體空隙。
應用：該結構離子鍵力均較強，因此結構非常穩定，化學性質穩定，熔點高，硬度大。陶瓷顏料往往以尖晶石晶體作為載色母體—即尖晶石型顏料。
反尖晶石結構：b(ab)o3
正尖晶石：a都填入四面體空隙；b都填入八面體空隙。
反尖晶石：a填入八面體空隙，b一半填入四面體空隙，一半填入八面體空隙。
許多重要的氧化物磁性材料都是反尖晶石結構。 例如：femgfeo4、fe3+(fe2+fe3+) o4 氧化物磁性材料又稱鐵氧體，就具有導電性而言屬半導體，是含鐵及其它元素的復合氧化物。
應用：高頻無線電新技術迫切要求即具有鐵磁性而電阻有很高的材料。
十、同質多晶
定義：把同一化學組成在不同外界條件下（溫度、壓力、ph等），結晶稱為兩種以上不同結構的晶體的這一現象稱為同質多晶。
例如：金剛石和石墨、sio2
1 2有機化合物的結構特點教案
第一章第二節 有機物的結構特點課時 二課時 第一課時有機物中碳原子的成鍵特點 審定 班級 姓名 學習目標 1 了解碳原子的成鍵特點和成鍵方式的多樣性，能以此解釋有機化合物種類繁多的現象。2 理解單鍵 雙鍵和叄鍵的概念，知道碳原子的飽和程度對有機化合物的性質有重要影響，能根據鍵角判斷有機物的空間構型。...
有機化合物的結構
與分類 教學目標 1.有機物中碳原子的成鍵特點 2 有機物分子的空間構型與碳原子成鍵方式的關係 3 有機物結構的表示方法 結構式 結構簡式 鍵線式4.同分異構現象 5.同分異構體的種類及確定方法 教學重點 有機物分子的空間構型與碳原子成鍵方式的關係 教學難點 同分異構現象 教學方法 自主 法 分析法...
有機化合物的結構特點
教學設計思想 1 教材分析 本節的內容是有機化合物的結構特點。在必修2模組中，學生已具備了有機化學的初步知識，初步了解有機化合物的同分異構現象，認識到有機化合物種類的多樣性與其結構特點有關 在選修模組 物質結構與性質 中，學生已學習了共價鍵的成因及其主要型別，學會運用 價層電子對互斥理論 雜化軌道理...