无机材料科学基础___第二章晶体结构.doc

WORD格式整理 PAGE 专业资料 值得拥有 第 2 章 结晶结构 一、名词解释 1．晶体：晶体是内部质点在三维空间内周期性重复排列，具有格子构造的固体 2．空间点阵与晶胞： 空间点阵是几何点在三维空间内周期性的重复排列 晶胞：反应晶体周期性和对称性的最小单元 3．配位数与配位多面体： 化合物中中心原子周围的 HYPERLINK /view/1283331.htm \t /_blank 配位原子个数 成配位关系的原子或离子连线所构成的几何多面体 4．离子极化： 在 HYPERLINK /view/115903.htm \t /_blank 离子化合物中，正、负离子的 HYPERLINK /view/101833.htm \t /_blank 电子云分布在对方离子的电场作用下，发生变形的现象 5．同质多晶与类质同晶： 同一物质在不同的热力学条件下具有不同的晶体结构 化学成分相类似物质的在相同的热力学条件下具有相同的晶体结构 6．正尖晶石与反尖晶石： 正尖晶石是指2价阳离子全部填充于四面体空隙中，3价阳离子全部填充于八面体空隙中。 反尖晶石是指2价阳离子全部填充于八面体空隙中，3价阳离子一半填充于八面体空隙中，一半填充于四面体空隙。 二、填空与选择 1．晶体的基本性质有五种：对称性 ， 异相性 ， 均一性 ， 自限性 和 稳定性（最小内能性） 。 2．空间点阵是由 C 在空间作有规律的重复排列。 （ A 原子 B离子 C几何点 D分子） 3．在等大球体的最紧密堆积中有 面心立方密堆积 和 六方密堆积 二种排列方式，前者的堆积方式是 以（111）面进行堆积 ，后者的堆积方式是 以（001）面进行堆积 。 4． 如晶体按立方紧密堆积，单位晶胞中原子的个数为 4 ，八面体空隙数为 4 ，四面体空隙数为 8 ；如按六方紧密堆积，单位晶胞中原子的个数为 6 ，八面体空隙数为 6 ，四面体空隙数为 12 ；如按体心立方近似密堆积，单位晶胞中原子的个数为 2 ，八面体空隙数为 12 ，四面体空隙数为 6 。 5．等径球体最紧密堆积的空隙有两种：四面体空隙和八面体空隙。一个球的周围有 8个四面体空隙、 6 个八面体空隙；n个等径球体做最紧密堆积时可形成 2n 个四面体空隙、 n 个八面体空隙。不等径球体进行堆积时，大球做 最紧密堆积或近似密堆积 ，小球 填充于空隙中 。 6．在离子晶体中，配置于正离子周围的负离子数（即负离子配位数），决定于正、负离子半径比（r＋/r－）。若某离子化合物的r＋/r－值为0.564，其负离子配位数应是C 。（A 3 B 4 C 6 D 8） 7． 结构类型 [SiO4]共用O2-数 形状 络阴离子 Si:O 实例 岛状 组群状 链状 层状 架状 0 1 2 2 2 2 3 3 4 正四面体 双四面体 三节环 四节环 六节环 单链 双链 平面层 骨架结构 [SiO4]2- [Si2O7]6- [Si3O9]2- [Si4O12]8- [Si6O18]12- [Si2O6]4- [Si4O11]6- [Si4O10]4- [SiO2][AlSi3O8]-[AlSiO4]- 1：4 2：7 1：3 1：3 1：3 1：3 4：11 4：10 1：2 镁橄榄石 硅钙石 绿宝石 透辉石 透闪石 高岭土 石英 8．在硅酸盐结构分类中，下列矿物Ca[Al2Si2O8]；CaMg[Si2O6]；β-Ca2SiO4和Mg3[Si4O10](OH)2，分别属于 架状 ； 链状 ； 岛状 ；和 层状 四类。 9．在负离子作立方密堆的晶体中，为获得稳定的晶体结构，正离子将所有八面体空隙位置填满的晶体有 NaCl ，所有四面体空隙均填满的晶体有 Na2O ，填满一半八面体空隙的晶体有 TiO2 ，填满一半四面体空隙的晶体有 ZnS 。 10．在尖晶石（MgAl2O4）型晶体中，O2－作面心立方最紧密堆积，Mg2＋填入了 A ；金红石晶体中，所有O2－作稍有变形的六方密堆，Ti4＋填充了 D 。（A全部四面体空隙；B全部八面体空隙；C四面体空隙的半数；D八面体空隙的半数；E四面体空隙的八分之一；F八面体空隙的八分之一） 11．构成层状硅酸盐的[Si2O5]片中的Si4＋，通常被一定数量的Al3＋所取代，为满足鲍林第二规则（静电价规则），在层状结构中结合有（OH）－ 离子和各种二价正离子或三价正离子。这种以Al3＋取代Si4＋的现象，称为 D 。（ A同质多晶（同质多象）；B类质同晶；C有序－无序转化；D同晶置换（同晶取代） ） 12．高岭石与