晶体化学x2 2晶体学基础

1课堂作业画出H2O2

分子的旋转轴2第一节晶体结构的周期性结点(点阵点)：晶体内部微粒占有的位置抽象成几何上的点。点阵：结点在三维空间的规则排列所组成的几何图形。晶胞：晶体的基本重复单位。

素晶胞(原始晶胞)、复晶胞

晶胞参数：大小和形状a,b,c,αβγ

分数坐标：便于相关理论推导和数据分析平行六面体单位+结构基元=晶胞第二章晶体学基础复习点阵点是在空间中无穷小的点。原子是实在物体。点阵点不必处于原子中心。

点阵点和

原子晶体结构和空间点阵:CsCl和NaCu和NaCl3第二节晶体结构的对称性自然界中很多事物都是对称的仅有周期性是不够的对称性如何堆积？对称与不对称：手性分子4人类也偏爱对称性建筑物与艺术作品到底什么是对称？56镜面-反映立方体中的反映面(镜面)三个均分相对面六个穿过相对棱若xz面为镜面，则：(x,y,z)变换到(x,-y,

z)变换矩阵7对称中心-反演(倒反)若以对称中心为座标原点：(x,y,z)变换到(-x,-y,

-z)8旋转轴-旋转晶体对称性定律：在晶体中，只可能出现轴次为一次、二次、三次、四次和六次的对称轴，而不可能存在五次及高于六次的对称轴。旋转矩阵旋转轴为Z轴甲烷分子：三次轴晶体结构中能否出现正五边形？9立方体中的旋转轴三个四次轴穿过面心四个三次轴穿过相对顶点六个二次轴穿过相对棱心2次旋转矩阵(沿Z轴)立方体中有多少旋转轴？10主轴和副轴：一个图形中轴次最高的轴为主轴，其它轴为副轴。苯环的主轴是几次轴？11

反轴-旋转倒反12晶体的宏观对称元素及对称操作晶体的宏观对称性中有八种基本的对称元素：1,2,3,4,6,i,m,13晶体的微观对称元素

晶体的外形是有限图形，它是基于宏观对称的。而晶体外形的对称有取决于晶体内部构造的对称。研究晶体内部构造规律时，必须把晶体构造作为无限图形来对待，其对称属于微观对称。微观对称与宏观对称既相互联系又相互区别。1415螺旋轴-螺旋旋转21:T(a/2)L(2/2)

平移+旋转滑移面-滑移反映

a:T(a/2)M

平移+反映对称元素对称操作16晶体中可能有的螺旋轴及对称操作

1(平移轴)21

31,3241,42,4361,62,63,64,6517七种晶系(根据晶胞形状及特征对称元素划分)(菱方)18晶系与对称元素晶系：按照晶胞的特征对称元素可以分成7个不同类型，称为晶系。晶系特征对称元素三斜无或反演中心单斜唯一的2次轴或镜面正交三个相互垂直的2次旋转轴或反轴。三方唯一的3次旋转轴或反轴。四方唯一的4次旋转轴或反轴。六方唯一的6次旋转轴或反轴。立方沿晶胞体对角线的四个3次旋转轴或反轴了解一下即可197种晶系和4种晶胞

(素晶胞、体心(I)、底心(c)、面心(F))结合，共生成14种空间格子，称为布拉维(Bravis)点阵。为什么不是28种呢？这是因为一些晶系的空间格子是重复的；而另一些空间格子违背了格子构造的规律，或者由于其对称与该晶系不符，而不能在晶体结构中存在。14种点阵型式20点群(简单了解)点群：分子或有限图形对应的对称操作群。“点”的含义：1所有对称元素至少相交于一点，即没有互相平行的对称轴或对称面；2所有对称操作进行过程中图形至少保持一个点不动。

晶体的宏观对称性制约于32种点群。22群的定义

假设G是由一些元素组成的集合，即G={…，g，…}。在G中定义了一种二元合成规则(操作、运算，群的乘法)。如果G对这种合成规则满足以下四个条件：

a)封闭性：G中任意两个元素的乘积仍然属于G。

b)结合律：

c)单位元素。集合G中存在一个单位元素e，对任意元素，有

d)可逆性。对任意元素，存在逆元素，使

则称集合G为一个群。

群论在分子轨道理论、分子几何构型和对称性、红外及拉曼活性振动分析等方面有重要应用23C2

点群对称元素：1个(二次旋转轴)对称操作：2个单位操作逆操作是其本身符合封闭性、结合律、单位元素及可逆性要求。24苯环的点群六次旋转轴加6个垂直于该轴的二次轴和镜面。点群符号：D6h主轴：六次副轴：二次(