晶体的点阵结构和晶体的性质化学拓展修改版

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,晶体的点阵结构和晶体的性质,1,由原子、分子或离子等微粒在空间按,一定规律、周期性重复排列,所构成的固体物质。,晶体的定义,非晶态结构示意图,晶态结构示意图,2,7.1,晶体结构的周期性和点阵,晶体结构,=,点阵,+,结构基元,每个点阵点所代表的具体内容,（包括粒子的种类、数量及其在空间的排列方式等）,.,按连接其中任意两点的向量进行平移能够复原的一组点,称为点阵,.,由此推断：点阵的环境必须相同,阵点是无限的,.,7.1.1,点阵、结构基元和晶胞,点阵的定义,结构基元,( structural motif ),3,直线点阵,以直线连接各个阵点形成的点阵称为直线点阵,.,结构基元,点阵,点阵参数：相邻点阵点的距离,4,最简单的情况是等径圆球密置层,.,每个球抽取为一个点,.,这些点即构成平面点阵,.,平面点阵,在二维方向上排列的阵点,即为平面点阵,.,5,（,a,）,NaCl,平面点阵,（,b,）,Cu,6,a,b,（,c,）石墨,平面点阵,7,（,a,）,Po,空间点阵,（,b,）,CsCl,（,c,）,Na,（,d,）,Cu,8,点阵与晶体关系图,晶体（点阵结构）,点阵,晶胞,正当单位,并置,切分,并置,切分,把结构单元抽象为几何点,把结构单元放回到几何点,把结构单元抽象为几何点,把结构单元放回到几何点,9,7.1.2,点阵参数和晶胞参数,晶胞的定义,晶体结构的基本重复单元称为晶胞,.,空间点阵必然可选择,3,个不相平行的单位矢量,a,，,b,，,c,。,点阵参数指三个矢量,a,，,b,，,c,的长度及两两之间的夹角。,a=,a, ，,b =,b,，,c =,c,= bc,，,=ac,，,=ab,选择有多种方式,.,10,NaCl,三维周期排列的结构及其点阵,原子在晶胞中的位置坐标,(0, 0, 0),(1/2, 1/2, 0),(1/2, 0, 1/2),(0, 1/2, 1/2),Cl,-,11,NaCl,三维周期排列的结构及其点阵,原子在晶胞中的位置,(1/2,1/20,1/2),( 0,1/2,，,0),(1/2, 0, 0),(0, 0, 1/2),Na,+,12,当三个晶轴构成直角坐标系时（,=,=,=90,),根据两点,间距离公式可方便地求得任意两粒子间的距离：,在非直角坐标系中,计算公式为：,*,两粒子之间的距离,13,7.2.2,晶系、晶族和惯用坐标,根据晶体结构所具有的特征对称元素，将晶体分为,7,个晶系,(cryatal system),。,立方晶系,(cubic),：有,4,个三次对称轴，晶胞的四个体对角线。,六方晶系,(hexagonal),：有,1,个六次对称轴。,四方晶系,(tetragonal),：有,1,个四次对称轴。,三方晶系,(triagonal),：有,1,个三次对称轴。,正交晶系,(orthothombic),：有,3,个互相垂直的二次对称轴或,2,个相互垂直的对称面。,单斜晶系,(monoclinic),：有,1,个二次对称轴或对称面。,三斜晶系,(triclinic),：没有特征对称元素。,14,7,个晶系,6,个晶族,正交晶系,(orthothombic),立方晶系,(cubic),六方晶系,(hexagonal),四方晶系,(tetragonal),三方晶系,(triagonal),单斜晶系,(monoclinic),三斜晶系,(triclinic),正交晶族,(orthothombic),立方晶族,(cubic),六方晶族,(hexagonal),四方晶族,(tetragonal),单斜晶族,(monoclinic),三斜晶族,(triclinic),15,7,个晶系,a,a,a,立方晶系,a,a,c,120,O,六方晶系,三方晶系,a=b=c,a,=,b,=,g,四方晶系,a,a,b,三斜晶系,a,b,c,正交晶系,b,a,b,c,单斜晶系,高级,中级,低级,16,国际符号中三个位置代表的方向,a,a,a,立方晶系,a,a,c,120,O,六方晶系,三方晶系,a=b=c,a,=,b,=,g,四方晶系,a,a,b,三斜晶系,a,b,c,正交晶系,b,a,b,c,单斜晶系,第一方向,第二方向,第三方向,17,