肖小明晶體結(jié)構(gòu)ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-05 04:51本頁(yè)面
【正文】 碳化硅（ SiC）晶體、氮化硼（ BN）晶體 ?某些氧化物： – 二氧化硅（ SiO２ ）晶體、 Al2O3 73 117 混合晶體 石墨晶體 CC鍵長(zhǎng) 142 pm, 共價(jià)鍵； 層間距離 340pm, 范德華力 。 ? 石墨為什么很軟？ – 層狀結(jié)構(gòu)，各層之間是范德華力結(jié)合，容易滑動(dòng)。 ? 石墨的熔沸點(diǎn)為什么很高 ？ – 各層均為平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間存在很強(qiáng)的共價(jià)鍵 (大 π 鍵 ) 74 Cd I或 Cl CdI2和 CdCl2的層形分子 （混合晶體） 75 CdI2層形分子 I I Cd 每?jī)蓪?I密置層間夾入一層 Cd. AbC AbC 。 76 層狀化合物的插入反應(yīng) MS2 + x Na ==== NaxMS2 (x = ~ ) ~800℃ 負(fù)極反應(yīng) 正極反應(yīng) 總反應(yīng) +2 1 2L i C o O L i C o O + L i + e x xx?充放充放充放鋰 離子電池 充放6 C + x Li + x e LixC6 充放LiCoO2 + 6 C Li1xCoO2 + LixC6 77 競(jìng)賽題 （ 一 ） 石墨晶體由層狀石墨 “ 分子 ” 按 ABAB方式堆積而成 ， 如圖一所示 ， 圖中用虛線標(biāo)出了石墨的一個(gè)六方晶胞 。 Li+abcＢＡＡ78 ４ —１ . 試確定該晶胞的碳原子個(gè)數(shù)。 ４ —２ . 寫(xiě)出晶胞內(nèi)各碳的原子坐標(biāo)。 ４ —３ . 已知石墨的層間距為 ， CC鍵長(zhǎng)為 142pm，計(jì)算石墨晶體的密度。 1. 4個(gè) 2. (0, 0, 0) , (0, 0, 1/2), (1/3, 2/3, 0), (2/3, 1/3, 1/2 ) 3. cm3 79 （ 二 ） 石墨可用作鋰離子電池的負(fù)極材料 ， 充電時(shí)發(fā)生下述反應(yīng)： Li1xC6 + xLi+ + x e== LiC6 其結(jié)果是 ， Li+嵌入石墨的 A、 B層間 ， 導(dǎo)致石墨的層堆積方式發(fā)生改變 ， 形成化學(xué)式為 LiC6的嵌入化合物 。 ４ —４ . 下圖給出了一個(gè) Li+沿 c軸投影在 A層上的位置 ，試在圖上標(biāo)出與該離子臨近的其它六個(gè) Li+的投影位置 。 Li+abcＢＡＡLi+ Li+ Li+ Li+ Li+ Li+ 80 ４ —５ . 在 LiC6中 ， Li+與相鄰石墨六元環(huán)的作用力屬何種鍵型 ？ ４ —６ . 某石墨嵌入化合物每個(gè)六元環(huán)都對(duì)應(yīng)一個(gè)Li+， 寫(xiě)出它的化學(xué)式 ， 畫(huà)出它的晶胞 （ c軸向上 ） 。 5. 離子鍵 6. LiC2 81 （三）鋰離子電池的正極材料為層狀結(jié)構(gòu)的 LiNiO2，已知 LiNiO2中 Li+和 Ni3+均處于氧離子組成的正八面體體心位置，但處于不同層中。 ４－７ . 將化學(xué)計(jì)量的 NiO和 LiOH在空氣中加熱到700℃ 可得 LiNiO2，試寫(xiě)出反應(yīng)方程式。 4NiO + 4LiOH + O2 == 4LiNiO2 + 2H2O ４－８ . 寫(xiě)出 LiNiO2正極的充電反應(yīng)方程式。 LiNiO2 == Li1xNiO2 + xLi+ + x e 82 ４ —９ 鋰離子完全脫嵌時(shí) LiNiO2的層狀結(jié)構(gòu)會(huì)變得不穩(wěn)定，用鋁取代部分鎳形成 LiNi1yAlyO2可防止鋰離子完全脫嵌而起到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用，為什么？ Al3+無(wú)變價(jià)，因此與之對(duì)應(yīng)的 Li+不能脫嵌。 83 202211 磷化硼是一種受到高度關(guān)注的耐磨涂料 ，它可用作金屬的表面保護(hù)層 。 113 磷化硼晶體中磷原子作立方最密堆積 ， 硼原子填入四面體空隙中 。畫(huà)出磷化硼的正當(dāng)晶胞示意圖 。 114 已 知 磷 化 硼 晶 胞 參 數(shù)a=478 pm， 計(jì)算晶體中硼原子和磷原子的核間距 （ dBP） 。 2 0 7 p mpm478341341BP ???? ad84 115 畫(huà)出磷化硼正當(dāng)晶胞沿著體對(duì)角線方向的投影（ 用實(shí)線圓圈表示 P原子的投影 ， 用虛線圓圈表示 B原子的投影 ） 。 85 202284 在 KCl晶體中 ， K+離子占據(jù)由 Cl 離子圍成的八面體空隙 ， 計(jì)算相距最近的八面體空隙中心之間的距離 (K+和 Cl 離子的半徑分別為 133和 181cm)。 ? ? pm)( 4 4 41 8 11 3 322 ????? ?? ClK rrd85 實(shí)驗(yàn)證明 ， 即使產(chǎn)生了陽(yáng)離子空位 ， KCl晶體在室溫下也不導(dǎo)電 。 請(qǐng)通過(guò)計(jì)算加以說(shuō)明 。 pmpmpmrdCl 144 4332332???? ?＜ 133pm 86 20223 X射線衍射實(shí)驗(yàn)表明 ， 某無(wú)水 MgCl2 晶體屬三方晶系 ， 呈層型結(jié)構(gòu) ， 氯離子采取立方最密堆積 （ ccp)， 鎂離子填滿同層的八面體空隙；晶體沿垂直于氯離子密置層的投影圖如下 。 該晶體的六方晶胞的參數(shù)： a ＝ pm， c ＝ pm；晶體密度 ρ = gcm3。 87 31 以 “□” 表示空層 ， A、 B、 C 表示 Cl離子層 ， a、 b、 c 表示 Mg2+離子層 ， 給出該三方層型結(jié)構(gòu)的堆積 方式 。 AcB □ CbA □ BaC □ A 32 計(jì)算一個(gè)六方晶胞中 “ MgCl2‖的單元數(shù) 。 A2M g C lAM g C l120s i n22NcaZMVNZMVm????? i n2M g C lA2???MNcaZ ??33 假定將該晶體中所有八面體空隙皆填滿 Mg2+離子 ， 將是哪種晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型 ? NaCl AcB □ CcA □ BcC □ A 88 AcB □ CbA □ BaC □ A A c B C b A B a C A A c B C c A B c C A AcB □ CcA □ BcC □ A 89
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