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1、面向21世纪课程教材TextbookSeriesfor21stCentury第3章晶体结构3–2晶胞3–1晶体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面向21世纪课程教材TextbookSeriesfor21stCentury3–1晶体3-1-1晶体的宏观特征3-1-2晶体的微观特征——平移对称性3-1-1晶体的宏观特征具有“自范性”：晶体能够自发地呈现封闭的规则凸多面体的外形。有固定的熔点呈现各向异性：晶体的导电、导热、光的透射、折射、偏振、硬度等物理性质常因晶体取向不同而异。3-1-1晶体的微观特征—平移对称性在晶体的微观空间中
2、，原子呈现周期性的整齐排列，这种周期性是单调的，不变的，具有平移对称性。3-1-1晶体的微观特征—平移对称性宏观晶体的规则外形是晶体平移对称性这种微观特征的表象。参阅P126图3-6晶体的微观对称性与它的宏观外形的联系图3-7晶态与非晶态微观结构的对比面向21世纪课程教材TextbookSeriesfor21stCentury3–2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3-2-1晶胞的基本特征晶胞：晶体微观结构的基本单元，晶体由完全等同的晶胞无隙并置堆积而成。3-2-1晶胞的基本
3、特征晶胞“完全等同”化学上等同：晶胞内原子的种类、数目完全等同。几何上等同：晶胞的形状、取向、大小等同；晶胞内原子的排列与空间取向完全等同。晶胞具有相同的顶角、平行面和平行棱。晶胞能无隙并置地充满整个微观空间。(晶胞具有平移性，习用晶胞为平行六面体，称为布拉维晶胞。)3-2-2布拉维系晶胞参数：布拉维系晶胞的边长与夹角。αβγabc平行六面体的几何特征可用边长关系和夹角关系确定。3-2-2布拉维系布拉维系：7种不同几何特征的晶胞。a=b=cα=β=γ=90°立方四方a=b=c,α=β=γ=90°正交a=b=cα=β=γ=90°a=b=c,α=γ=90°,β=90°单斜3-2
4、-2布拉维系布拉维系：7种不同几何特征的晶胞。三斜a=b=c,α=β=γa=b=c,α=β=90°,γ=120°六方a=b=c,α=β=γ菱方3-2-3晶胞中原子的坐标与计数原子坐标：以向量xa+yb+zc中的x、y、z组成的三数组所表达的晶胞中原子的位置。晶胞中原子的计数原子坐标0,0,0121212,,1212,,012,,00平均每个晶胞的原子个数8×18=11122×=14×14=13-2-4素晶胞与复晶胞素晶胞：晶体微观空间中的最小基本单元。复晶胞：素晶胞的多倍体体心晶胞（2倍体）面心晶胞（4倍体）底心晶胞（2倍体）素晶胞中的原子集合相当于晶体微观空间中的原子作周
5、期性平移的最小集合，叫做结构基元，它不可能再小。3-2-4素晶胞与复晶胞素晶胞：晶体微观空间中的最小基本单元。复晶胞：素晶胞的多倍体体心晶胞（2倍体）面心晶胞（4倍体）底心晶胞（2倍体）素晶胞中的原子集合相当于晶体微观空间中的原子作周期性平移的最小集合，叫做结构基元，它不可能再小。3-2-4素晶胞与复晶胞体心晶胞：以“体心平移”为特征的晶胞。Na3-2-4素晶胞与复晶胞CsCl思考：CsCl晶胞是体心晶胞还是素晶胞？3-2-4素晶胞与复晶胞思考：赤铜矿晶胞是否为体心立方晶胞？O0,0,0121212,,;Cu343434,,141434,,143414,,341414,,;
6、;赤铜矿Cu2O3-2-4素晶胞与复晶胞思考：赤铜矿晶胞是否为体心立方晶胞？赤铜矿Cu2O3-2-4素晶胞与复晶胞面心晶胞：以“面心平移”为特征的晶胞。Cu3-2-4素晶胞与复晶胞思考：Cu3Au是面心晶胞还是素晶胞？3-2-4素晶胞与复晶胞思考：金刚石是不是面心晶胞？0,0,0(顶角原子);1212,,01212,,01212,,0;(面心原子)343434,,141434,,143414,,341414,,;;(四条对角线上的原子)3-2-4素晶胞与复晶胞思考：金刚石是不是面心晶胞？341414,,1212,,0143414,,+)341414,,+)1212,,034
7、3434,,341414,,+)1212,,0141434,,3-2-4素晶胞与复晶胞思考：干冰晶胞是不是面心晶胞？3-2-4素晶胞与复晶胞底心晶胞：以“底心平移”为特征的晶胞。acbB底心C底心A底心底心晶胞举例(I2)3-2-414种布拉维点阵型式布拉维系的7种晶胞和晶胞的素、复结合，总共只有14种晶胞，在晶体学中称为布拉维点阵型式。参阅P135图3-20三维点阵的14种布拉维点阵型式3–4金属晶体面向21世纪课程教材TextbookSeriesfor21stCentury3-4-1金属键3-4-2金属晶体的堆
