固体化学期末复习资料(可缩印).doc

《固体化学期末复习资料(可缩印).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、固体化学是研究固体物质的合成，反应，组成和性能及其相关现象，规律和原因的一门科学。材料，信息和能源是当今文明社会的三大支柱，而材料又是能源和信息的物质基础。晶体定义：自然界中天然亮晶晶，晶莹透明的水晶→天然非人工琢磨而成的具有几何多面体形态的固体→由原子离子或分子在三维空间按一定规律作周期性排列所构成的固体物质。晶体的基本特性：①具有确定的熔点；②具有规则的多面体外形；③各向异性，即在晶体中不同的方向上具有不同的物理性质；④具有均匀性，即在同一块晶体各部分的宏观性质相同；⑤对X射线产生衍射效应；6、晶体的自范性。而非晶体不具备这些特性。非晶体

2、中原子排列不具有长程的周期性，但基本保留了原子排列的短程有序，即近邻原子的数目和种类、近邻原子之间的键长、近邻原子配置的几何方位（键角）都与晶体接近。四个三次旋转轴是立方晶系的特征对称要素。布拉维法则：1、所选的平行六面体对称性和点阵对称性一致；2、在平行六面体各棱之间直角数目尽量多；3、在遵守以上两条后，平行六面体体积尽量小。有理指数定理：在晶体中，可以找到一套坐标轴（即晶轴系），每个晶面在这三个晶轴上倒易截数成简单的互质整数之比（h:k:l），这个规律称为有理指数定理。相应的这一组互质的整数一般用（）表示，称为晶面指数。晶体的对称定律：由

3、于晶体是具有格子构造的固体物质，这种质点格子状的分布特点决定了晶体的对称轴只有n=1，2，3，4，6这五种，不可能出现n=5，n>6的情况。证明：1、直观形象的理解：垂直五次及高于六次的对称轴的平面结构不能构成面网，且不能毫无间隙地铺满整个空间,即不能成为晶体结构。晶体的各向异性：在不同方向上，晶体的物理性质不同。不同的方向上晶体中原子排列情况不同，故其性质不同。晶体的对称性：晶体中任意两点(在同一方向上)的物理性质相同。2、数学的证明方法为：=mt=2tsin(α-90)+t=-2tcosα+t所以，mt=-2tcosα+t2cosα=1-

4、mcosα=(1-m)/2-21-m2m=-1,0,1,2,3相应的α＝0或2，/3，/2，2/3，，相应的轴次为1，6，4，3，2。六方最密堆积（型密堆积）和立方最紧密堆积（型密堆积）空间利用率最高为74.05％，故称最紧密堆积。体心立方堆积空间利用率为68.02％，称为立方体心密堆积（型密堆积）晶格能：，其中，n为玻恩指数（可取5,7,9,10,12），A=1.748，马德隆常数。一般来说，晶格能越大，晶体的硬度越大，熔点越高，热膨胀系数越小。金属键：在自由电子模型基础上，金属晶体中的金属原子最外层电子的电势能较低，易脱离原子束缚成为自由

5、电子，自由电子与晶体中的“正离子”构成能量最低的稳定体系，金属晶体被描写为浸泡在自由电子气中的正离子集合，而金属正离子和“自由电子”之间的相互作用力被看做金属键。金属晶体一般特性：在金属键作用下，整个金属原子可以看做具有一定体积的圆球型电子云，所以金属键没有饱和性和方向性。对于单质，原子等径，可以把金属单质种原子在空间的排列看成是等径圆球的堆积。金属晶体中原子倾向于最紧密堆积，由于金属键的无方向性、饱和性和高配位数的特征，金属晶体大多为良导体，不透明，具有高反射率和高密度，有金属光泽，延展性能好，但硬度一般较低。固溶体：指在固态条件下一种组元

6、(组分)“溶解”了其他组元而形成的单相晶态固体。固溶体与化合物之间有本质的区别。当A和B形成化合物时，A和B之间物质的量存在严格确定的比例，而固溶体不存在确定的物质的量比，而是在一定范围内波动。化合物从概念上应是理想的不含杂质的、也不存在缺陷的结构，它不同于A或B的结构。而固溶体的结构一般和原始晶体即溶剂的结构保持一致。固溶体的组成有一变化范围，物性也会随组成不同而变化，化合物的性质是确定不变的。取代固溶体：固溶体和机械混合物不一样。固溶体是均匀的单相，结构与溶质结构无关，性质与原始晶体显著不同。而机械混合物是多相体系，各自保持各自的结构和性

7、质。固溶体和原始晶体不等同。原始晶体是单元的，而固溶体是多元的。固溶体的晶体结构相对于原始晶体发生局部畸变，晶胞参数随组成的变化而变化。①弗仑克尔缺陷：当晶格中的原子脱离格点后，移到间隙位置形成填隙原子时，在原来的格点位置处产生一个空位，填隙原子和空位成对出现，这种缺陷称为弗仑克尔缺陷。弗伦克尔缺陷浓度：其中:弗伦克尔缺陷数目，N:格位数，Ni:间隙数，:形成一对空位和间隙原子/离子所需要的能量。（热缺陷）②肖特基缺陷：当晶体中的原子脱离格点位置后不在晶体内部形成填隙原子，而是占据晶体表面的一个正常位置，并在原来的格点位置产生一个空位，这种缺

8、陷称为肖特基缺陷。肖特基缺陷浓度：其中:弗伦克尔缺陷数目，N:格位数，:空位的生成能。（热缺陷）例：金属体系中普遍存在两类化合物：道尔顿体：具有特定组成的化合物，在