Ti4+
O2-
TiO2 四方晶系 简单四方点阵
体心Ti4+离子的周围环境不同于角顶的Ti4+离子，因此不 属于此简单四方点阵！
Ti4+
O2-
TiO2 四方晶系 简单四方点阵
坐标系法 Z=2
Ti4+：000，½ ½ ½
O2-：uu0，(1-u)(1-u)0，
(½+u)(½-u) ½，(½-u) (½+u) ½
正离子相连.
分子式（结构式）：
2R2O·SiO2 2RO·SiO2 RO2·SiO2
（R4+[SiO4]） （R22+[SiO4]） （R4+[SiO4]）
R= Mg2+、Ca2+、Fe2+、Be2+、 Zn2+、Mn4+、Zr4+等.
代表物质：镁橄榄石、锆英石等.
镁橄榄石
分子式：2MgO·SiO2 晶体结构：正交晶系
O2-：6
部分钙钛矿型结构晶体
氧化物 （1+5）
NaNbO3 KNbO3 NaWO3
CaTiO3 SrTiO3 BaTiO3 PbTiO3 CaZrO3
氧化物 （2+4）
SrZrO3 BaZrO3 PbZrO3 CaSnO3
BaSnO3
CaCeO3 BaCeO3 PbCeO3 BaPrO3 BaHfO3
2.二元化合物典型晶体结构
（1）AB型化合物
典型物质：
NaCl
CsCl
闪锌矿
β-ZnS
纤锌矿
α-ZnS
① NaCl型结构（P46）
NaCl 立方晶系 面心立方点阵
晶体描述的三种方法：
坐标系法
Z=4
Z：单位晶胞内 “分子”数
Cl-：000，½ ½0，½0 ½，0 ½ ½
Na+：00 ½ ，½ 00，0 ½0，½ ½ ½
ClCs+
CsCl 立方晶系 简单立方点阵
坐标系法 Z=1
Cl-：000
Cs+：½ ½ ½
球体紧密堆积法 Cl-：立方堆积 Cs+：处于全部的立方体空隙中 配位数
Cs+：8
Cl-：8
CsCl型晶体有： CsBr、CsI、NH4Cl等.
③ β-ZnS（闪锌矿）型结构（P47-48）
S2Zn2+
坐标系法 Z=4 S2-：000，½ ½ 0，½ 0 ½，0 ½ ½ Zn2+：¼ ¼ ¾，¼ ¾ ¼，¾ ¼ ¼，
球体紧密堆4+：填充于1/2的八面体空隙中
配位数 Ti4+：6
O2-：3
金红石型晶体有GeO2、SnO2、PbO2、MnO2、NbO2、 WO2、CoO2、MnF2、MgF2等.
3.三元化合物典型晶体结构
① 钙钛矿（ABO3）型结构（P51）
A（二价金属离子）：Ca2+，Ba2+，Pb2+
双四面体 (Si2O7)6-
三节环 (Si3O6)6-
四节环 (Si4O12)8-
六节环 (Si6O18)12-
若把这些群体看成一个单元，那么这些单元就象岛状结 构中的硅氧四面体一样，是以孤立的状态存在的.
代表物质：绿柱石等.
绿柱石
[AlO6]八面体
分子式：3BeO·Al2O3·6SiO2
晶体结构：六方晶系
球体紧密堆积法 Ca2+：立方密堆 F-：填充于全部四面体空隙中
CaF2 立方晶系 面心立方点阵
配位数 Ca2+：8
F-：4
萤石型晶体有BaF2、PbF2、SnF2、CeO2、ThO2、UO2等.
CaF2晶体结构中，八面体空隙全部空着，因此在八个F之间存在有较大的空洞，为F-的扩散提供条件.
反萤石结构（P49） 结构与萤石完全相同、只是正负离子的位置完全互换
FeCr2O4
NiCr2O4
ZnCr2O4 CdCr2O4 ZnMn2O4 MnMn2O4
MgAl2O4
MnAl2O4
FeAl2O4
MgGa2O4 CaGa2O4 MgIn2O4 FeIn2O4
CoCo2O4 CuCo2O4 FeNi2O4 GeNi2O4 TiZn2O4 SnZn2O4
硫化物
MnCr2S4 CoCr2S4 FeCr2S4 FeNi2S4
Me：Mg2+、Fe3+、Fe2+、Al3+等二价或三价金属离子
z 在镁橄榄石结构中，四面体空隙仅 有八分之一被充填，因此硅氧四面 体能以孤立状态存在.
A层O2-在25标高 B层O2-在75标高 位于50标高的Mg2+ 位于0标高的Mg2+ Si4+在四面体中心，未标出
组群状结构 以2、3、4或6个硅氧四面体通过共用氧相连，形成硅氧
四面体群，这些群体之间由其它阳离子按一定的配位形式 连接.
反型尖晶石结构
占据八面体间隙位置
占据8个八面体间隙 和8个四面体间隙
部分尖晶石型结构晶体
氟、氰化合物
BeLi2F4 MoNa2F4 ZnK2(CN)4 CdK2(CN)4 MgK2(CN)4
TiMg2O4
VMg2O4
MgV2O4
ZnV2O4 MgFe2O4 FeFe2O4 CoFe2O4
氧化物
MgCr2O4
[SiO4]四面体
[BeO4]四面体
a=0.921nm
c=0.917nm
基本结构单元： 六个硅氧四面体形成的六节环.
绿宝石
绿柱石结构在（0001） 面上的投影图，它是1/2晶 胞的投影，在C轴上还有 对称的一半未画出.
图中标出8个六节环（上下各4四个，错开30°排列）. 六节环间靠Al3+和 Be2+相连. Al3+配位数为6，构成[AlO6]八面体；Be2+配位数为4，构成[BeO4] 四面体. 在绿柱石结构中，在上下叠置的六节环内，形成了一个巨大的通 道，一些大的阳离子，如K + 、Cs+和H2O分子可存在其中.
坐标系法 Z=2
S2-
S2-：000，⅔ ⅓ ½
Zn2+：00u，⅔ ⅓ (u-½) u=0.875
Zn2+
球体紧密堆积法
S2-：六方密堆
Zn2+：填充于1/2的四面体空隙中
α-ZnS 六方晶系
简单六方点阵
配位数 Zn2+：4
S2-：4
α-ZnS型晶体有：
BeO（氧化铍）、ZnO、AlN等.
BeO电子元件
Mg2+
坐标系法 Z=8
O2Al3+ MgAl2O3 立方晶系
球体紧密堆积法 O2-：立方密堆
Mg2+：填充于1/8的四面体空隙中 Al3+：填充于1/2的八面体空隙中
配位数
Mg2+：4
Al3+：6
O2-：4
尖晶石结构可分为：正型和反型
正型尖晶石结构
A2+ 占据氧的四面体间隙，共8个 B3+ 占据八面体间隙位置，共16个
a=0.599nm b=0.478nm c=1.026nm
基本结构单元： 孤立的硅氧四面体.
z 从（100）面投影看，氧离子近似 于六方紧密堆积，硅离子充填于四 面体空隙，镁离子充填于八面体空 隙.
z 硅氧四面体是孤立的，它们之间并 没有共用的氧离子.
z 硅氧四面体之间是由镁离子按镁氧 八 面 体 的 方 式 相 连 的 。 每 一 个 O2离子和三个Mg2+离子以及一个Si4+ 离子相连，电价是平衡的.
¾¾¾
球体紧密堆积法 S2-：立方密堆 Zn2+：填充于1/2的四面体空隙中
β-ZnS 立方晶系
面心立方点阵
配位数 Zn2+：4
S2-：4
β-ZnS型晶体有：
β-SiC、GaAs（砷化镓）、AlP（磷化铝）、InSb（锑化铟）等.
GaAs晶圆 AIM-9X的锑化铟制导引头
磷化铝杀虫剂
④ α-ZnS（纤锌矿）型结构（P48）
球体紧密堆积法
Cl-：立方密堆 Na+：处于全部的八面体空隙中
配位多面体及其连接方式法
Na+配位数为6， 构成Na-Cl八面 体，NaCl结构以 八面体共棱方式 连接而成.
部分NaCl型结构晶体
化合物
NaCl NaI MgO CaO SrO
晶胞参数 （nm） 0.5628 0.6462 0.4203 0.4797 0.5150
4.硅酸盐晶体结构
（1）硅酸盐结构的一般特点及分类
硅酸盐结构的基本特点如下：（P56-57）
z 构成硅酸盐的基本单元是[SiO4]四面体，硅氧之 间的平均距离为0.16nm左右（该值小于硅氧离 子半径之和，说明硅氧之间非纯离子键，一般 认为离子键和共价键各占一半）.
z 每个氧最多只能被两个[SiO4]四面体所共用. z [SiO4]四面体只能是相互孤立地在结构中存在，或通过共顶点方式
透辉石
单斜晶系（Z=4） 沿c轴方向延伸的单链为基本单元. 在b轴方向，链的排列正好交叉. 链之间由Ca2+和Mg2+离子相连， Ca2+配位数为8， Mg2+配位数为6.
③ 层状结构（P60）
硅氧四面体通过三个共同氧连接，在二维平面内延伸成 一个硅氧四面体层.
在硅氧层中，处于同一平面的 三个氧离子都被硅离子共用而形
相互连接，而不可能以共棱和共面的方式相连. z Si-O-Si的结合键并不形成一直线，而是一折线（硅酸盐中，在氧上
的这个键角接近145°）.
硅酸盐结构的分类： 根据硅氧四面体在空间的组合情况，可将硅酸盐结构分