第3章晶体结构 (2)

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1、第3章晶体结构3-1晶体3-2晶胞3-3点阵晶系（选学内容）3-4金属晶体3-5离子晶体3-6分子晶体与原子晶体习题3-1晶体一、晶体的宏观特征通常人们说的“固体”可分为晶态和非晶态两大类。晶态物质,即晶体，是真正意义的固体。单一的晶体多面体叫做单晶。有时两个体积大致相当的单晶按一定规则生长在一起，叫做双晶；许多单晶以不同取向连在一起，叫做晶簇。有的晶态物质（例如用于雕塑的大块“汉白玉”），看不到规则外形，是多晶，是许多肉眼看不到的小晶体的集合体。有的多晶压成粉末，放到光学显微镜或电子显微镜下观察，仍可看到整齐规则的晶体外形。晶体晶体的特征：有固定的几何外形、有

2、确定的熔点、有各向异性。晶体的导热、导电、光的透射、折射、偏振、压电性、硬度等性质常因晶体取向不同而异，叫做各向异性。如：如石墨在与层平行的方向上具有导电性，而在与层垂直的方向上就不具有导电性。若在水晶的柱面上涂一层蜡，用红热的针接触蜡面中央，蜡熔化呈椭圆形而不呈圆形，这是由于水晶柱面长轴方向与短轴方向传热速度不同。再如：从不同方向观察红宝石或蓝宝石，会发现宝石的颜色不同，这是由于方向不同，晶体对光的吸收性质不同。晶体组成晶体的质点（分子、原子、离子）以确定位置的点在空间作有规则的排列，这些点群具有一定的几何形状，称为结晶格子（简称晶格，有的资料中称为点阵）。每

3、个质点在晶格中所占有的位置称为晶体的结点。晶格中含有晶体结构中具有代表性的最小重复单位，称为单元晶胞（简称晶胞）。晶体按照晶格上质点的种类和质点间作用力的实质（化学健的健型）不同，晶体可分为四种基本类型。1、离子晶体：晶格上的结点是正、负离子。2、原子晶体；晶格上的结点是原子。3、分子晶体：晶格结点是极性分子或非极性分子。4、金属晶体：晶格上结点是金属的原子或正离子。晶体的特征：（1）均匀性（2）各向异性（3）自发地形成多面体外形（4）晶体具有明显确定的熔点（5）晶体的对称性（6）晶体对X射线的衍射周期性晶体的导热、导电、光的透射、折射、偏振、压电性、硬度等性质

4、常因晶体取向不同而异，叫做各向异性。如：如石墨在与层平行的方向上具有导电性，而在与层垂直的方向上就不具有导电性。若在水晶的柱面上涂一层蜡，用红热的针接触蜡面中央，蜡熔化呈椭圆形而不呈圆形，这是由于水晶柱面长轴方向与短轴方向传热速度不同。再如：从不同方向观察红宝石或蓝宝石，会发现宝石的颜色不同，这是由于方向不同，晶体对光的吸收性质不同。非晶体的宏观特征：（1）只有玻璃转化温度，无熔点。（2）没有规则的多面体几何外型，可以制成玻璃体、丝、薄膜等特殊形态。（3）物理性质各向同性。（4）均匀性来源于原子无序分布的统计性规律，无晶界。晶体是原子或分子在空间按一定规律周期性

5、重复排列构成的固体.准晶体是1984年科学家发现的一种新的物质聚集形态。一种介于晶体和非晶体之间的固体。准晶体具有完全有序的结构，然而又不具有晶体所应有的平移对称性，因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性。例如五次对称轴等。准晶体的发现一方面极大地深化了我们对晶体学、衍射物理和凝聚态物理地的认识。另一方面，准晶体的各种独特性质使准晶体具有潜在的应用价值。3-2晶胞3-2-1晶胞的基本特征3-2-2布拉维系3-2-3晶胞中原子的坐标与计数3-2-4素晶胞与复晶胞-体心晶胞、面心晶胞和底心晶胞3-2-514中布拉维点阵型式3-3点阵晶系（选学内容）3-3-1点阵与点

6、阵3-3-2点阵单位3-3-3点阵型式3-3-4晶系2、点阵(1)点阵和结构基元将晶体中的周期性重复单位抽象成没有大小、没有质量、不可分辨的几何学上的点，无数个这样的点在空间作周期性的排列而成的几何图形叫做点阵.晶体中的周期性重复单位--结构基元(2)点阵单位素单位,复单位晶体是具有点阵结构的固态物质.3、晶胞(unitcell)晶体中最小的结构重复单元，形状为平行六面体，其三边长度a,b,c不一定相等，也不一定垂直。整个晶体是由晶胞并置堆砌而成。划分晶胞要遵循2个原则：一是尽可能反映晶体内结构的对称性；二是尽可能小。苏教版p31硅酸盐晶体结构结构基础[SiO4

7、]4-四面体，Si4+中心，O2-顶31Unitcella、b、c:确定晶胞大小、、:确定晶胞形状晶胞参数晶胞UnitCell晶胞中各原子(分子离子)的坐标4、晶系晶系晶轴轴间夹角实例立方a=b=cα=β=γ=900Cu,NaCl四方a=b≠cα=β=γ=900Sn,SiO2正交a=≠b≠cα=β=γ=900I2,BaCO3三方a=b=cα=β=γ≠900As,Al2O3a=b≠cα=β=900，γ=1200单斜a≠b≠cα=γ=900，β≠900KClO3三斜a≠b≠cα≠β≠γ≠900K2CrO7六方a=b≠cα=β=900，γ=1200Mg,CuS晶

8、胞中质点个数的计算（人教