结构化学课件-晶体结构

1第六章晶体结构2§6.1晶体结构的周期性和点阵教学重点：1、晶体的特性

2、三种点阵的性质和点阵单位

3、点阵与晶体结构之间的关系

4、晶面指标的计算

3物质三种聚集态气态液态固态晶体非晶体准晶体45一、晶体结构的特征

晶体是由原子或分子在空间按一定的规律周期性的重复排列构成的物质，周期性规律是晶体结构的最突出的特征。

内部原子或分子按周期性规律的排列，使晶体具有如下共同性质：1、均匀性

表现：同种晶体内部各部分的宏观性质，如密度、化学性质是相同的。

原因：晶体中原子排列的周期性很小,宏观上分辨不出微观的不连续性。62、各向异性

表现：晶体中不同方向具有不同的物理性质。如在不同的方向上具有不同的电导率、热膨胀系数、折光率以及机械强度等。

原因：周期性结构中，不同方向原子或分子排列情况各不相同。云母薄片上的热导率有异向性玻璃片云母片蜡滴产地:甘肃省肃北县晶

体

的

异

向

性

蓝晶石两个方向上的硬度差异显著,有“二硬石”之称;古代的宝石工匠早就知道钻石的八面体面（111）特别难以抛光……

1669年巴尔托林发现了光束通过冰洲石的双折射现象:石墨在平行于层的方向上电导率高且为半金属性导电;垂直于层的方向上电导率低且为半导体性导电.图中红、蓝球均为C原子103、自范性

表现：晶体在生长过程中能自发地形成晶面、晶面相交形成晶棱、晶棱汇聚形成顶点，构成多面体的外形，呈现出一定的对称性。

理想晶体的晶面（F）和晶棱（E）及顶点（V）之间的关系：F+V=E+2

立方体：6个面（F=6）12条棱（E=12）8个顶点（V=8）114、晶体有确定的熔点

原因：晶体具有周期性结构，各个部分都按同一方式排列，所以当温度升高，热振动均加剧，开始融化时，各部分需要的温度是一样的，因而具有一定熔点。125、晶体对X射线衍射晶体的周期性结构使它成为天然的三维光栅，周期与X光波长相当，能够对X光产生衍射。136、晶体的对称性晶体的理想外形（宏观）和内部结构（微观）具有特定的对称性。14二、点阵和点阵结构1、有关定义

（1）点阵：点阵是一组无限的点，连接其中任意两点可得一向量，将各点沿向量平移能使其复原，凡是满足以上条件的一组点称为点阵。（2）点阵点：点阵结构中构成点阵的点叫做点阵点，每个点阵点应具有相同的周围环境。

2、点阵的分类（1）直线点阵

一组分布在同一直线上等距离的无穷点列，称为直线点阵。

直线点阵单位定义：连接两个点阵点的矢量a分类：素单位和复单位参数：矢量长度a=|a|16（２）平面点阵一组分布在同一平面上的二维点列，称为平面点阵。17平面点阵单位（格子）定义：在平面点阵中选择一组不平行的向量a、b，以平移向量为边画出的平行四边形叫做平面点阵的单位。

平面点阵单位参数：矢量长度a=|a|、b=|b|及其夹角γ。18分类：素单位（素格子）：每个单位包含一个点阵点。复单位（复格子）：每个单位包含一个以上点阵点。处于格子顶点点阵点贡献1/4

边线点阵点贡献1/2

内部点阵点贡献119正当单位（正当格子）标准：1.平行四边形2.对称性尽可能高3.含点阵点尽可能少20（３）空间点阵

一组分布三维方向上的点列，称为空间点阵。21空间点阵单位（格子）定义：空间点阵中，以一组不平行的向量a，b，c为边画出的平行六面体叫做空间点阵的单位。空间点阵单位参数：矢量长度a=|a|、b=|b|、c=|c|及其相互间的夹角α、β、γ。分类：素单位：每个单位包含一个点阵点。复单位：每个单位包含一个以上点阵点。22正当单位的标准:1、平行六面体2、对称性尽