晶体结构基本知识.

固 体 可 分 为 晶 体 (crystal) 和 非 晶 体 (noncrystal)两大类。 晶体物质的质点（分子、原子、离子）做 有规则的排列，而无定形态物质的质点呈混乱 分布。 非晶体 固体 单晶：单一的晶体多面体；
晶体
依晶体的凸多 面体的数目对 晶体的分类：
双晶：两个体积大致相当的单 晶按一定规则生长；
（如图中的R面和m面 夹角恒为38°12′40″)
自然生长的水晶晶体
晶面夹角不变定律：确定的晶面之间二面角— —“晶面夹角”是不变的.
小结：
1.晶体的本质特征是“自范性”，即：晶体 能够自发地呈现封闭的规则凸多面体的外形。 2.晶面夹角不变定律：确定的晶面之间二面 角——“晶面夹角”是不变的。 3.晶体的宏观特征：自范性､对称性､均一性
△LHθ越大，内聚力就越大，表示金属键越强。 即原子化热越高，金属键强度越大。 内聚力越大，金属的熔点、沸点及硬度就越大。 金属键强度的影响因素： a、原子半径越小，金属键越强； b、成键电子数（价电子数）越多，金属 键越强；
c 、金属的堆积方式越紧密，原子半径越 小，金属键越强。
为什么铜的原子化 热大于锌？
1、晶体的自范性：晶体能够自发地呈现封 闭的规则凸多面体的外形。
2、晶体的对称性：晶体具有宏观对称性。 3、晶体的均一性：晶体的质地均匀，具有 确定的熔点。
4、晶体的各向异性：晶体的某些物理性质 随晶体的取向不同而异。
因生长条件不同，同一晶体可能有不同的 几何外形。 但不同外形的同一 种晶体的晶面夹角 不变.
六方hexagonal(h) 菱方rhombohedeal(R)
a= b≠ c α=β=900 γ=1200 a=b=c α =β =γ
晶胞按平行六面体几何特征的分类——布拉维系
按带心型式分类，将七大晶系分为14种型式。 例如，立方晶系分为简单立方、体心立方和面 心立方三种型式。
三维点阵的14种布拉维点阵型式
1、晶体是由完全等同的晶胞无隙并置地堆积而 成的。 A、完全等同：
a、化学上等同：晶胞里原子的数目和种类 完全相同。
b、几何上等同：晶胞的形状、取向、大小、 晶胞里原子的排列完全相同. B、无隙并置：即一个晶胞与它的比邻晶胞 完全共顶角、共面、共棱的，取向一致，无间 隙，从一个晶胞到另一个晶胞只需平移，不需 转动，进行或不进行平移操作，整个晶体的微 观结构不可区别. 即晶胞具有平移性.
3-2-3 晶胞中原子的坐标与计数 原子坐标：以x、y、z分别表示a、b、c晶 柱上的距离。 习惯：1 ＞ │ x(y、z) │≥0 顶点原子坐标：0，0，0 体心原子坐标：1/2，1/2，1/2
ab面心原子坐标：1/2，1/2，0
(ac：1/2，0， 1/2；bc：0， 1/2， 1/2)
a柱中心原子坐标：1/2，0，0
二、金属键的本质 1、电子气(自由电子)理论
价键理论在金属晶体中的应用。
金属晶体由金属原子、金属离子以及在 金属晶体中自由运动的电子组成。
2、晶胞的种类： 习惯选用的晶胞是三维的平行六面体， 称为布拉维晶胞。
Fra Baidu bibliotek
晶胞
3-2-2 布拉维系
1、晶胞参数：布拉维晶胞的边长与夹
角叫晶胞参数。
晶角：α、β、γ。
晶柱：a、b、c。
2、布拉维系的种类： 按晶胞参数的差异将晶体分成七种晶系。
立方cubic(c) 四方tetragonal(t) 正交orthorhomic(o) 单斜monoclinic(m) 三斜anorthic(a) a=b=cα =β =γ =900 a=b≠ c α=β=γ=900 a≠ b≠ c α=β=γ=900 a≠ b≠ c α=γ=900 β ≠ 900 a≠ b≠ c α≠ β≠ γ 1个晶胞参数a 2个晶胞参数a c 3个晶胞参数a b c 4个晶胞参数a b c β 6个晶胞参数a b c α βγ 2个晶胞参数a c 2个晶胞参数a α
全国高中学生化学竞赛基本要求
晶体结构

分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。 晶胞（定义、晶胞参数和原子坐标）及以晶胞 为基础的计算。 点阵（晶格）能。 配位数。 晶体的堆积与填隙模型。 常见的晶体结构类型：NaCl、CsCl、闪锌矿 （ZnS）、萤石（CaF2）、金刚石、石墨、硒、 冰、干冰、金红石、二氧化硅、钙钛矿、钾、 镁、铜等。
和各向异性。
3-1-2 晶体的微观特征——平移对称性
平移对称性：在晶体中，相隔一定距离，总有 完全相同的原子排列出现。这种呈现周期性的 整齐排列是单调的，不变的。 晶体的宏观对称性是晶体的微观对称性的体现。 非晶态物质不具有平移对称性。
3-2 晶胞 3-2-1 晶胞的基本特征(P41) 晶格:组成晶体的质点（分子、原子、离子）以 确定位置的点在空间作有规则的排列，这些点群 具有一定的几何形状，称为结晶格子。 晶格结点:每个质点在晶格中所占有的位置 称为晶格的结点。 晶胞(unit cell)：晶体结构中具有代表性的 最小重复单位。
分子。
4. 金属晶体：晶格上结点是金属的原子或正
离子。
3-4 金属晶体 3-4-1 金属键 一、金属键的概念： 金属晶体中原子间的化学作用力称为金属键。 金属键强度的度量： 金属的原子化热（升化热）：
单位物质的量（ 1mol) 的金属由结晶态转变为 气态自由原子所需的能量。 即下列过程的能量：
M(s) → M(g) △LHθ
晶簇：单晶以不同取向连在一起；
多晶：看不到规则外形的晶态质。
非晶体 固体 晶体
单晶：单一的晶体多面体；
双晶：两个体积大致相当的单 晶按一定规则生长； 晶簇：单晶以不同取向连在一起； 多晶：看不到规则外形的晶态质。 依晶体的 凸多面体 的数目对 晶体的分 类：
3-1 晶体 3-1-1 晶体的宏观特征
(c：0，0， 1/2；b：0， 1/2， 0)
晶胞中的原子坐标与计数举例
晶体的基本类型 按照晶格上质点的种类和质点间作用力的
实质（化学健的键型）不同，晶体可分为四
种基本类型。 1. 离子晶体：晶格上的结点是正、负离子。 2. 原子晶体；晶格上的结点是原子。 3. 分子晶体：晶格结点是极性分子或非极性