第10章固体结构

第10章固体结构的思维导图。导图介绍了晶体结构、金属晶体、离子晶体、分子晶体、层状晶体这几方面的内容做了相应的阐述。

固体结构

• 晶体结构
  • 特征
    • 具有规则的多面体几何外形
    • 各向异性
    • 具有固定熔点
    • 晶面夹角守恒定律
  • 基本概念
    • 结构单元：周期性结构中的最小重复单元
    • 空间点阵：晶体被抽象成的一组点
    • 晶格：将空间点阵用直线网格的形式表示出来得到的空间格子
    • 晶胞：晶体的最小重复单元，平行六面体
      • 大小形状和晶胞内容
  • 晶体缺陷
    • 本征缺陷：（固有缺陷）：由于晶体中晶格结点上的粒子热涨落所致
      • 熵增
    • 杂质缺陷：由于杂质进入晶体后所形成的缺陷
    • 非化学计量化合物：其组成中各元素原子的相对数目不能用整数比表示
  • 非晶体：无固定外形，内部粒子排列无规则，无特定晶面
  • 准晶体：具有准周期平移格子构造的固体，长程定向有序
  • 分类：金属晶体，离子晶体，分子晶体，原子晶体
• 金属晶体
  • 堆积方式：六方密堆积（hcp），面心立方密堆积（ccp），体心立方堆积（bcc）
  • 空隙类型：四面体型，八面体型
  • 金属键理论：电子海理论，能带理论
• 离子晶体
  • AB型离子晶体
    • NaCl型，CsCl型，ZnS型
  • 其他类型的离子晶体
    • AB2型，ABX3型
  • 离子半径与配位数
    • r+/r- 0.225~0.414 4 ZnS型 0.414~0.732 6 NaCl型 0.732~1.000 8 CsCl型
  • 晶格能
    • 离子间的静电作用强度
    • 使晶体变为气态正离子和气态负离子时所吸收的能量U
    • Born-Haber循环
    • Born-Landé公式
    • Капустинский公式
  • 离子极化
    • 离子键向共价键过渡的情况
    • 阳离子极化力，阴离子极化率，18+2电子、18电子都考虑
• 分子晶体
  • 分子晶体是由极性分子或非极性分子通过分子通过分子间作用力或氢键聚集在一起
  • 分子的偶极矩和极化率
    • 极性分子
    • 非极性分子
    • 极化率：表征分子的变形性
  • 分子间的吸引作用
    • 分子的极性和变形性是当分子互相靠近时分子间产生吸引作用的根本原因
    • 色散作用，诱导作用，取向作用
  • 氢键
    • 键能的意义
    • 有方向性和饱和性
    • 物理性质的改变
      • 分子间氢键，分子内氢键
• 层状晶体
  • 过渡型晶体结构
  • 石墨：具有层状结构，又称层状晶体
    • 还有六方氮化硼
  • 非定域大π键，分子间力，共价键