授课教案结晶学部分

第一章绪论

一．晶体和非晶体 crystal and noncrystal

晶体：具有格子构造的固体。

如SiO2:石英——晶体

玻璃——非晶体

二．空间格子 Space lattice

晶格结点重复规律，抽象→ 几何图形—空间格子—相当点组成

相当点条件：（1）性质相同，质点，空间任意一点

（2）环境方位性同

空间格子要素：

1.结点lattice point, node——相当点，不一

定是质点，只有几何意义。

2.行列row，行列间距row-spacing

3.面网net

网面密度

4.平行六面体 parallelepiped

空间格子最小重复单位。

实际晶体相应的是晶胞（形状，大小）

三．晶体的基本性质 The ultimate properties of crystal （第一章和第二章共2学时）

重点：晶体概念，空间格子，晶体的基本性质

难点：空间格子

←多媒体晶体非晶体

←多媒体动态演示格子构造

多媒体格子

←多媒体NaCl, FeS2

1. 自限性 property of

self-confinement

2. 均一性 homogeneity

3. 各向异性 anisotropy

4. 对称性 symmetry

5. 最小内能 minimum internal

energy

6.稳定性 stability

第二章 晶体的形成 crystal formation

一．晶体形成的方式the way of crystal formation 二．晶核的形成

三，晶体的生长 crystal growth

介绍两种主要理论。

1． 层生长理论layer growth

2． 螺旋生长理论 BCF Buston-Cabresa-Frank

三．晶面发育 growth of crystal face

三个主要理论。

1.布拉维法则 law of Bravais

实际晶体的晶面常常平行网面结点密度最大的面网。

← 多媒体 演示晶体形态,解理

重点：晶体生长和晶面发育几个理

论的主要含义。

注意：晶体的生长理论是解释晶体

如何由小长大的。

← 多媒体 图片

注意：解释实际晶体的晶面是如何

生长的。

2.居里—吴里夫原理

就晶体的平衡形态而言，各晶面的生长速度与各晶面的比表面能成正比。

3.周期键链理论PBC Periodic Bond Chain

晶体平行键链生长，键力最强的方向生长速度最快。

第三章、晶体的测量与投影

一．面角恒等定律Law of constancy of angle 定律：同种晶体之间，对应晶面间的夹角恒等。

面角interfacial angle:晶面法线之间的夹角。二．晶体的测量Measurement of crystal angle

1.接触测角仪

2.反射测角仪

四．晶体投影 Crystal Projection

------本课介绍极射赤平投影Stereographic Projection

准备：（1）投影球；（2）投影面；（3）基圆primitive circle（赤道）；(4)投影轴；（5）南极北

极或上—下目测点

球面投影 Spherical projection: ←多媒体三维PBC

（讲课2学时，实习2学时）

重点：面角守恒定律，晶体的投影难点：晶体的投影

←多媒体

←多媒体测角仪

注意：晶体投影，是晶体的晶面法线（normal line）的投影，不

是晶面本身的投影。

←多媒体动态投影球

1. 极射赤平投影 步骤：（1）投影球上的极点与南极或北极（上下目测点）相连；

（2）连线经投影球交于一点，该点为该晶面的极射赤平投影点。

2. 画极射赤平投影图 步骤：（1）基圆

（2）投影点：上半球晶面— ⊙

下半球晶面— ×

第一章 晶体的对称 一．Symmetry

二．晶体的对称 crystal symmetry

三．对称操作和对称要素 Symmtry operation and symmetry elements

对称操作利用几何要素：点，线，面。

1．

对称面Symmetry plane (P) (1) 晶面：垂直平分晶面；

(2) 晶棱：垂直晶棱，通过中心； （3）晶棱：包含晶棱

2．

对称轴Symmetry axis (L n ) 同一晶体上对称轴特点：（1）同种L n 可有多个，如3L n ; (2) 同时有多种L n ，如3L 2L 3, L 44L 2 。 注意：上半球晶面的极点与下目测点相连；下半球晶面的极点与上目测点相连。

← 多媒体 动态极射赤平投影

← 黑板演示

（讲课4学时，实习6学时） 重点：对称要素和对称操作，对称

型，晶体分类 难点：对称要素和对称操作，

← 多媒体 演示对称面,对称轴,对称

中心

← 模型演示

← 模型演示

3． 对称中心Symmetry center (C)

点的反伸。

在晶体上若有对称中心，则晶面必然是：两两平行，反向相等。

4． 旋转反伸轴Rotoinversion

axis (L i n )

旋转＋反伸—— 复合动作

L i 1=C, L i 2=P, L i 3=L 3+C, L i 6=L 3+P, L i 4

5．

对称要素投影

四．对称要素的组合

1. L n

——L ⊥2

2. L

n(偶)——P ⊥

3. L n ——P ∥

4. L i 4×L

⊥

2

L i 42L 22P

五．对称型及其推导

← 多媒体

← 多媒体 和模型演示

← 学生练习找对称要素

← 教师黑板画图

← 学生练习找对称要素和画投影图

← 模型方解石L 3

3L 2

← 模型L 2

PC, L 4

PC, L 3

3P ← 模型：L 33P ∥

组合定理适用范围：无4L 3 的对称

型中，即中低级晶族的各种对称型。