知识总结—— 晶体结构
高考物理晶体知识点总结
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高考物理晶体知识点总结在高中物理学习中,物理学家对于物质的研究起到了举足轻重的作用。
在材料研究中,晶体是一个重要的概念。
晶体是一种由具有高度有序排列的原子、离子或分子组成的物质。
在高考物理考试中,晶体也是一个常见的命题内容。
本文将对高考物理晶体知识点进行总结。
1. 晶体结构晶体结构是晶体的内部结构排列方式。
常见的晶体结构有立方晶系、正交晶系、四方晶系、六方晶系、三斜晶系等。
其中最常见的是立方晶系,也是最简单的晶体结构。
其特点是晶体的边长相等,角度相等。
通过了解晶体结构,我们可以进一步了解晶体的性质。
2. 晶体的性质晶体的性质是由晶体结构和组成元素决定的。
晶体的性质包括晶体的硬度、熔点、导电性等。
晶体的硬度与结构紧密相关,一般来说,晶体结构越紧密,晶体的硬度越大。
而晶体的熔点则与晶体间的相互作用有关,一般来说,相互作用越强,晶体的熔点越高。
晶体的导电性则由晶体中的自由电子或离子决定,含有自由电子或离子的晶体具有较好的导电性。
3. 晶体的缺陷在晶体中,由于各种因素的影响,会产生一些结构上的缺陷。
常见的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷是指晶体中某个位置的原子或离子发生缺陷,例如缺失、取代等。
线缺陷是指某些晶胞中出现原子排列的错位,例如位错。
面缺陷是指晶体中某些平面的原子排列出现缺陷,例如晶界。
晶体的缺陷会影响晶体的性质和稳定性。
4. 晶体的衍射晶体的衍射是一个重要的物理现象。
晶体的衍射是指入射的光束在晶体结构内部发生折射、反射和干涉等现象,从而形成特定的衍射图样。
通过晶体的衍射图样,我们可以了解晶体的结构和晶胞参数等信息。
晶体衍射在X射线衍射和电子衍射等领域有着广泛的应用。
5. 晶体的应用晶体在生活中有着广泛的应用。
晶体的高硬度和透明度使其成为制造光学器件的理想材料,例如晶体振荡器、晶体管等。
晶体的独特的电学性质使其成为电子器件的核心材料,例如二极管、半导体等。
此外,晶体还广泛应用于化学、能源等领域。
高中化学晶体结构知识汇总
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1、晶体类型判别:分子晶体:大部分有机物、几乎所有酸、大多数非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物。
原子晶体:仅有几种,晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石、金刚砂(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、石英等;金属晶体:金属单质、合金;离子晶体:含离子键的物质,多数碱、大部分盐、多数金属氧化物;2、分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体对比表晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体定义分子通过分子间作用力形成的晶体相邻原子间通过共价键形成的立体网状结构的晶体金属原子通过金属键形成的晶体阴、阳离子通过离子键形成的晶体组成晶体的粒子分子原子金属阳离子和自由电子阳离子和阴离子组成晶体粒子间的相互作用范德华力或氢键共价键金属键(没有饱和性方向性)离子键(没有饱和性方向性)典型实例冰(H2O)、P4、I2、干冰(CO2)、S8金刚石、晶体硅、SiO2、SiCNa、Mg、Al、FeNaOH、NaCl、K2SO4特征熔点、沸点熔、沸点较低熔、沸点高一般较高、部分较低熔、沸点较高导热性不良不良良好不良导电性差,有些溶于水可导电多数差良好固态不导电,熔化或溶于水能导电机械加工性能不良不良良好不良硬度硬度较小高硬度一般较高、部分较低略硬而脆溶解性相似相溶不溶不溶,但有的反应多数溶于水,难溶于有机溶剂3、不同晶体的熔沸点由不同因素决定:离子晶体的熔沸点主要由离子半径和离子所带电荷数(离子键强弱)决定,分子晶体的熔沸点主要由相对分子质量的大小决定,原子晶体的熔沸点主要由晶体中共价键的强弱决定,且共价键越强,熔点越高。
4、金属熔沸点高低的比较:(1)同周期金属单质,从左到右(如Na、Mg、Al)熔沸点升高。
(2)同主族金属单质,从上到下(如碱金属)熔沸点降低。
(3)合金的熔沸点比其各成分金属的熔沸点低。
(4)金属晶体熔点差别很大,如汞常温为液体,熔点很低(-38.9℃),而铁等金属熔点很高(1535℃)。
晶体结构与性质知识点总结大一
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晶体结构与性质知识点总结大一晶体结构与性质知识点总结晶体是由具有一定规则排列方式的原子、离子或分子组成的固体物质,拥有特定的结构和性质。
晶体结构与性质是材料科学与化学领域的重要基础知识,对于理解和研究材料的性质、制备工艺以及应用具有重要意义。
本文将对晶体结构与性质的相关知识点进行总结。
一、晶体结构1. 空间点阵:晶体的基本结构单位是晶胞,晶胞在空间的无限重复构成空间点阵。
六种常见的空间点阵包括:立方点阵、四方点阵、正交点阵、六方点阵、单斜点阵和三斜点阵。
2. 晶体的晶格参数:晶体的晶格参数是对晶格进行定量描述的基本参数,包括晶格常数、晶胞参数和晶胞角度。
晶格常数是指晶胞的尺寸,晶胞参数是指晶体中原子间距的大小,晶胞角度则描述了晶体中原子间的排列方式。
3. 晶体的晶系:根据晶体的对称性,可以将晶体分为七个晶系,分别为立方晶系、四方晶系、正交晶系、六方晶系、三斜晶系、单斜晶系和菱面晶系。
每个晶系都具有特定的组成、结构和性质。
4. 晶体结构类型:根据晶体结构的特征,可以将晶体分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体等。
各类晶体的结构特点不同,从而决定了它们的性质和用途。
5. 点阵缺陷:晶体中可能存在的点阵缺陷包括空位、层错、插入固溶体和间隙固溶体等。
这些点阵缺陷对晶体的导电性、热导率和力学性能等起着重要的影响。
二、晶体性质1. 光学性质:晶体在光的照射下表现出特定的光学性质,包括吸收、折射、散射和双折射等。
不同晶体的光学性质可用于光学器件、光纤通信和激光技术等领域。
2. 电学性质:晶体的电学性质与晶体结构和成分密切相关。
离子晶体具有良好的导电性,而共价晶体和分子晶体通常是绝缘体或半导体。
晶体的电导率、电介质性能和电子输运性质等是电学性质的重要指标。
3. 磁学性质:晶体的磁学性质与晶体结构和电子自旋有关。
常见的磁性晶体包括铁磁体、反铁磁体和顺磁体等。
磁性晶体在磁记录、磁存储和磁共振成像等方面具有广泛应用。
晶体结构与性质知识总结
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晶体结构与性质知识总结晶体是由原子、离子或分子组成的固体,它们按照一定的规则排列而形成的,在空间上具有周期性的结构。
晶体的结构与性质密切相关,下面对晶体的结构和性质进行总结。
一、晶体的结构:1.晶体的基本单位:晶体的基本单位是晶胞,它是晶格的最小重复单位。
晶胞可以是点状(原子)、离子状(离子)或分子状(分子)。
2.晶格:晶格是一种理想的周期性无限延伸的结构,它由晶胞重复堆积而成。
晶格可以通过指标来描述,如立方晶系的简单立方晶格用(100)、(010)和(001)来表示。
3.晶系:晶体按照对称性的不同可以分为立方系、四方系、正交系、单斜系、菱面系、三斜系和六角系等七个晶系。
4.点阵:点阵是晶胞中原子、离子或分子的空间排列方式。
常用的点阵有简单立方点阵、体心立方点阵和面心立方点阵。
5.晶体的常见缺陷:晶体中常见的缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷包括空位、间隙原子和杂质原子等;线缺陷包括晶体的位错和附加平面等;面缺陷包括晶体的晶界、孪晶和堆垛疏松等。
二、晶体的性质:1.晶体的光学性质:晶体对光有吸收、透射和反射等作用,这取决于晶格结构和晶胞的对称性。
晶体在光学显微镜下观察时,有明亮的晶体颗粒。
2.晶体的热学性质:晶体的热学性质主要包括热容、热传导和热膨胀等。
晶体的热传导性能与晶胞的结构和相互作用有关,不同晶体的热传导性能差异很大。
3.晶体的电学性质:晶体的导电能力与晶体的结构和化学成分密切相关。
一些晶体可以具有金属导电性,例如铜、银和金等;而其他晶体可以具有半导体或绝缘体导电性。
4.晶体的力学性质:晶体的力学性质涉及到晶体的刚性、弹性和塑性等。
晶体在受力作用下可能发生形变,这取决于晶格的结构和原子、离子或分子之间的相互作用力。
5.晶体的化学性质:晶体的化学性质取决于晶体的成分和结构。
晶体可能与其他物质发生化学反应,形成新的物质。
晶体的化学性质对其功能和应用具有重要影响。
综上所述,晶体的结构与性质密切相关。
晶体相关知识点总结
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晶体相关知识点总结一、基本概念1. 晶体的定义晶体是由原子、离子或分子按照一定的规则排列而形成的固体结构。
晶体具有高度有序性,具有一定的周期性和对称性。
晶体是凝聚态物质的一种主要形式,占据了固态物质的绝大部分。
2. 晶体的种类根据晶体结构的不同,晶体可以分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体等几种基本类型。
不同类型的晶体具有不同的物理性质和化学性质。
3. 晶体的分类根据晶体的外部形态,晶体可以分为单斜晶、正交晶、菱形晶、六方晶、四方晶、立方晶等几种基本类型。
不同类型的晶体具有不同的外部形态和对称性。
二、晶体结构1. 晶体的晶体结构晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式和规律。
晶体结构可以分为周期性结构和非周期性结构两种形式。
周期性结构是指晶体中原子、离子或分子的排列具有一定的周期性,具有明显的晶格和对称性。
非周期性结构是指晶体中原子、离子或分子的排列没有明显的周期性,没有规则的晶格和对称性。
2. 晶体的晶格晶体的晶格是指晶体中原子、离子或分子所构成的三维空间排列的规则结构。
晶格可以分为周期性晶格和非周期性晶格两种类型。
周期性晶格是指晶格具有明显的周期性,有规则的排列和对称性。
非周期性晶格是指晶格没有明显的周期性,没有规则的排列和对称性。
3. 晶体的晶胞晶胞是指晶体中最小的具有完整晶体结构的基本单位。
晶胞可以分为原胞和扩展晶胞两种类型。
原胞是指晶体中最小的具有完整晶体结构的基本单位,包含了一个或多个原子、离子或分子。
扩展晶胞是指原胞在晶体结构中的重复排列,是构成晶体的基本单位。
三、晶体的生长1. 晶体生长的基本过程晶体生长是指在溶液、熔体或气相中,原子、离子或分子从溶液中萃取并在已生成的晶体上沉积,形成新晶体的过程。
晶体生长的基本过程包括成核、生长和成形几个阶段,成核是指溶液中原子、离子或分子聚集形成晶体的核心;生长是指晶体核心上原子、离子或分子的进一步沉积和排列生长;成形是指晶体的表面形态和结晶过程。
高中化学知识点详解晶体结构
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高中化学知识点详解晶体结构晶体结构是高中化学中重要的知识点之一,它涉及到晶体的组成、排列和结构等方面。
本文将详细解析晶体结构的相关概念和特征。
晶体是由一定数量的原子、离子或分子按照一定的规律结合在一起形成的具有规则外观的固体物质。
晶体的结构对其性质和应用具有重要影响。
晶体结构可以通过实验方法和理论模型来研究和解释。
1. 晶体的基本组成晶体的基本组成单位分为晶体胞和晶胞内的基本组织。
晶体胞是晶格的最小重复单位,可以通过平移操作来无限重复整个晶体结构。
晶胞内的基本组织是晶体内的原子、离子或分子的排列方式。
2. 晶体的晶格类型晶体的晶格类型可以分为立方晶系、四方晶系、单斜晶系、正交晶系、三斜晶系、五类三方晶系和六斜晶系。
不同的晶格类型对应着晶胞的不同形状,给晶体带来了不同的结构和性质。
3. 晶体的点阵晶体的点阵是晶格具有的一个特征,它描述了晶体内的原子、离子或分子的排列方式。
点阵可以分为简单点阵、面心立方点阵和密堆积点阵。
不同的点阵结构给晶体带来了不同的物理和化学性质。
4. 晶体的组成晶体的组成可以分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体四种类型。
离子晶体由阳离子和阴离子按照一定的配位比例组成,共价晶体由原子通过共用电子而形成,金属晶体则是由金属原子通过金属键连接在一起,而分子晶体则是由分子通过范德华力相互作用形成。
5. 晶体的结构特征晶体的结构特征包括晶胞参数、平均密度、元素比例和晶胞中原子、离子或分子的具体排列方式等。
通过实验和理论模型的分析,可以确定晶体的结构特征,并进一步研究其性质和应用。
总结起来,晶体结构是由晶体胞和胞内基本组织构成的,晶格类型和点阵类型直接影响晶体的结构和性质。
晶体的组成类型包括离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体。
通过对晶体的结构特征的研究和分析,可以进一步揭示其性质和应用。
通过本文的详解,我们对高中化学中的晶体结构有了更深入的了解,希望对学习和掌握该知识点有所帮助。
晶体结构总结
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晶体结构总结简介无机化学中,晶体结构是研究物质的有序排列方式和性质的重要方面。
晶体结构的研究对于理解和预测物质的物理、化学性质具有重要意义。
本文将对晶体结构的基本概念、分类和研究方法进行总结。
晶体结构的基本概念晶体是由原子、离子或分子等构成的周期性有序排列的固体。
晶体结构是指晶体中原子或离子的有序排列方式,决定了物质的物理、化学性质。
晶体结构的基本概念包括晶胞、晶格和晶体面。
晶胞是指晶体中最小的重复单元,可以看作是一个几何体,它的外形和大小由晶体的结构决定。
晶格是晶体中原子或离子的有序排列方式,可以看作是晶体中的虚拟网格。
晶格中的点被称为胞内原子或离子。
晶体面则是晶胞的界面,由一组晶胞面构成。
晶体结构的分类根据晶胞的对称性,晶体结构可以分为离散晶体和连续晶体。
离散晶体是指晶胞中只有少数几个原子或离子,它们之间通过化学键或相互作用力保持结合。
离散晶体常见的结构类型包括离子晶体、共价晶体和金属晶体。
连续晶体是指晶胞中包含大量的原子、离子或分子,它们之间通过一系列规则的对称操作排列。
连续晶体常见的结构类型包括简单晶格、面心立方晶格和体心立方晶格等。
晶体结构的研究方法研究晶体结构的方法主要包括晶体衍射和晶体结构分析。
晶体衍射是通过将射线照射到晶体上,测量从晶体中射出的衍射波的方向和强度来研究晶体结构。
常用的晶体衍射方法包括X射线衍射、中子衍射和电子衍射等。
晶体结构分析是利用实验数据和计算方法确定晶体的原子或离子排列方式。
常用的晶体结构分析方法包括X射线单晶衍射、粉末衍射和电子显微镜等。
结论晶体结构是无机化学中的重要研究领域,对于理解和预测物质的性质至关重要。
通过研究晶体结构,人们可以深入揭示物质中原子、离子或分子的排列方式,从而为材料科学、催化剂设计等领域提供基础的理论支持。
参考文献1. 王道,无机化学基础,化学工业出版社,2010。
2. 高清榜,晶体学导论,科学出版社,2012。
3. 晶体结构与理论组,无机化学实验,化学工业出版社,2015。
晶体结构与性质知识总结(完善)
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3—1、晶体的常识一、晶体和非晶体1、概述——自然界中绝大多数物质是固体,固体分为和两大类.*自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质.本质上,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。
*晶体不因颗粒大小而改变,许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形,但在显微镜下仍可看到。
* 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当,熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。
*各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的二、晶胞1、定义——描述晶体结构的基本单元.2、特征-—(1)习惯采用的晶胞都是体,同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。
(2)整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置"而成。
<1〉所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙;〈2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系(1)处于内部的粒子,属于晶胞,有几个算几个均属于某一晶胞。
(2)处于面上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞.(3)处于90度棱上的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞.(4)处于90度顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于60度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞;处于120度垂面顶点的粒子,同时为个晶胞共有,每个粒子有属于晶胞。
4、例举三、分类晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。
3—2、分子晶体和原子晶体一、分子晶体1、定义——只含分子的晶体。
2、组成粒子——。
3、存在作用—-组成粒子间的作用为(),多原子分子内部原子间的作用为。
*分子晶体中定含有分子间作用力,定含有共价键。
*分子间作用力于化学键.4、物理性质(1)熔沸点与硬度-—融化和变形只需要克服,所以熔沸点、硬度,部分分子晶体还可以升华。
晶体结构知识点
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晶体结构知识点晶体结构是凝聚态物理学中的重要基础概念,它描述了晶体内部的原子或离子排列方式。
晶体结构的研究对于理解物质性质以及材料科学的发展具有重要意义。
本文将介绍晶体结构的基本概念、常见的晶体结构类型以及晶体结构的表征方法。
一、晶体结构的基本概念晶体是一种具有高度有序排列的固体物质,其内部的原子、离子或分子按照一定的规则排列。
晶体结构主要包括晶胞、晶格、晶格常数和晶体中的基元等概念。
1. 晶胞晶胞是晶体结构中的最小重复单元,它是通过平移操作进行重复填充整个晶体空间的基本单位。
晶胞可以是立方体、正交体、单斜体、菱形体等不同形状。
2. 晶格晶格是由晶胞堆积形成的空间结构,描述了晶体内原子或离子排列的规则性、周期性和对称性。
晶格对称性的不同将决定晶体的晶系,包括立方晶系、正交晶系、单斜晶系、菱形晶系、三斜晶系、四方晶系和六方晶系等。
3. 晶格常数晶格常数是指晶体结构中晶胞的参数,包括晶格常数a、b、c和晶胞间的夹角α、β、γ。
它们的数值可以通过实验测量或者计算得到,是描述晶体几何结构的重要参量。
4. 基元基元是指晶体结构中的最小组成单位,可以是原子、离子或分子。
晶胞中的所有基元通过晶格的平移操作进行重复填充,形成整个晶体。
二、常见的晶体结构类型根据晶体中原子、离子或分子的排列方式,可以将晶体结构分为多种类型。
以下介绍几种常见的晶体结构类型:1. 立方晶系最简单的晶体结构类型是立方晶系,其晶胞为正方体。
立方晶系包括简单立方晶体、体心立方晶体和面心立方晶体。
在简单立方晶体中,原子只位于晶胞的角点;在体心立方晶体中,除了角点上的原子,还有一个原子位于晶胞的中心;而在面心立方晶体中,除了角点上的原子,还有六个原子位于晶胞的六个面心。
2. 正交晶系正交晶系的晶胞为长方体,晶胞中的边长和夹角可以不相等。
正交晶系包括了许多工程材料,如金属、陶瓷等。
3. 六方晶系六方晶系是由六边形晶胞构成的晶体结构,其中晶胞的底面为六边形,晶胞高度可以与底面边长不同。
物理高中晶体知识点总结
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物理高中晶体知识点总结1. 晶体的结构晶体的结构主要有原子晶体、离子晶体、分子晶体和合金晶体。
原子晶体是由同一种原子组成,例如金属晶体;离子晶体是由正负离子组成,例如NaCl;分子晶体是由分子组成,例如甘油;合金晶体是由两种或两种以上不同的金属原子组成,例如青铜。
2. 晶体的晶格晶体的结构是由晶格和晶体的基本单位组成的。
晶格是晶体内部空间周期性排列的结构,晶格可以分为立方晶系、四方晶系、六方晶系、菱面晶系、单斜晶系、三斜晶系。
晶体的基本单位是指构成晶体的最小部分,可以是原子、离子或分子。
3. 晶胞和晶系晶体是由晶体的基本单位重复堆叠而成的。
晶胞是晶体结构最小的重复单元,不同的晶体结构形成不同的晶胞结构。
晶系是由晶胞的平行和垂直关系来确定的,晶系有七种:立方晶系、四方晶系、六方晶系、菱面晶系、单斜晶系、三斜晶系和三斜晶系。
4. 晶体的晶体类别晶体可以分为单晶、多晶和非晶体。
单晶是晶体中晶粒具有一定的形状和方向。
多晶是晶粒方向规则排列,但没有固定的晶粒形状。
非晶体是晶体没有任何长程周期性排列的结构,它的原子、离子或分子具有较弱的相互作用。
5. 晶体的衍射晶格的结构可以通过衍射现象进行分析。
当入射光波照射到晶体上时,晶格的周期性结构会导致光波的衍射现象,形成衍射图样。
通过观察衍射图样的规则性,我们可以得知晶体的结构。
6. 晶格的缺陷晶格中存在着一些缺陷,包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷包括空位缺陷、间隙原子、替位原子和杂质原子等;线缺陷包括位错和蠕滑体等;面缺陷包括晶界和位错堆垛等。
7. 晶体的物理性质晶体的物理性质包括晶体的热物性、光学性质、电学性质和力学性质等。
晶体的热物性质包括热膨胀、导热性和热容量等;光学性质包括吸收、散射和折射等;电学性质包括介电常数和电导率等;力学性质包括硬度、弹性模量和塑性等。
8. 晶体的应用晶体在电子学、光电子学、材料科学和生物科学等领域有着广泛的应用。
晶体材料可以用于制造半导体器件、激光器件、光学元件、电子元件和传感器等。
化学晶胞知识点总结
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化学晶胞知识点总结一、晶体结构基础1. 晶体定义晶体是由一个或多个原子、离子或分子组成的具有规则排列结构和周期性的固体。
晶体的结构和性质由其晶胞和晶体的晶体结构决定。
2. 晶体结构晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式。
晶体结构可以分为周期性结构和非周期性结构,周期性结构又可以分为点阵、离子晶体结构、分子晶体结构和金属晶体结构。
3. 晶体形态晶体形态是指晶体外部的几何形状。
晶体形态是晶体内部结构的外在表现,可以通过晶体的晶体学表示法来描述。
4. 晶体学符号晶体学符号是用来描述晶体形态和晶体结构的符号系统,包括布拉维符号、米勒指数等。
5. 晶格常数和晶胞晶格常数是晶体内部原子、离子或分子排列的周期性距离,晶胞是晶体中最小的重复单位,可以通过晶格常数来描述。
二、立方晶胞1. 立方晶胞的定义立方晶胞是一种具有等长边和90度角的晶胞,可以分为简单立方、体心立方和面心立方。
2. 立方晶胞的参数立方晶胞有三个晶格常数a,其中晶格参数为a = b = c。
3. 立方晶体系立方晶体系包括立方晶系、正交晶系、四方晶系、菱面体晶系和六方晶系。
其中立方晶系的晶体结构具有最高的对称性。
4. 立方晶体的性质立方晶体具有高度的对称性和周期性,因此具有一些特殊的物理性质,例如电特性、光学性质等。
三、晶体缺陷1. 晶体缺陷的定义晶体缺陷是指晶体结构中存在的不完整部分,包括点缺陷、线缺陷、面缺陷等。
2. 点缺陷点缺陷是指晶体中存在的单个原子、空位、间隙等缺陷。
点缺陷可以分为固溶体、间隙固溶体、替换固溶体等。
3. 线缺陷线缺陷是指晶体中存在的一维缺陷,包括脱排、重排、错层等。
4. 面缺陷面缺陷是指晶体中存在的二维缺陷,包括晶界、位错等。
5. 晶体缺陷的影响晶体缺陷会影响晶体的物理和化学性质,例如导电性、机械性能、热导率等。
四、晶体生长和形貌1. 晶体生长晶体生长是指晶体从溶液或气相中吸收物质并逐渐生长的过程。
晶体生长可以分为溶液晶体生长、气相晶体生长等。
高中化学晶体知识点总结

高中化学晶体知识点总结晶体是由原子、分子或离子按照一定的规律排列而成的固体,具有规则的几何形状和明显的面、棱、角。
晶体是化学中的重要概念,其研究对于理解物质的性质和反应机理具有重要意义。
本文将从晶体的结构、性质和制备等方面进行总结。
一、晶体的结构晶体的结构是由原子、分子或离子的排列方式决定的。
晶体的结构可以分为离子晶体、共价晶体和分子晶体三种类型。
1.离子晶体离子晶体是由阳离子和阴离子按照一定的比例排列而成的晶体。
离子晶体的结构可以分为简单离子晶体和复合离子晶体两种类型。
简单离子晶体的结构比较简单,如氯化钠晶体。
氯化钠晶体的结构是由钠离子和氯离子按照一定的比例排列而成的,钠离子和氯离子交替排列,形成一个立方晶系的晶体。
复合离子晶体的结构比较复杂,如硫酸铜晶体。
硫酸铜晶体的结构是由铜离子和硫酸根离子按照一定的比例排列而成的,铜离子和硫酸根离子交替排列,形成一个六方晶系的晶体。
2.共价晶体共价晶体是由原子之间共用电子形成的晶体。
共价晶体的结构可以分为分子共价晶体和网络共价晶体两种类型。
分子共价晶体的结构比较简单,如冰晶体。
冰晶体的结构是由水分子按照一定的方式排列而成的,水分子之间通过氢键相互连接,形成一个六方晶系的晶体。
网络共价晶体的结构比较复杂,如金刚石晶体。
金刚石晶体的结构是由碳原子按照一定的方式排列而成的,每个碳原子与周围四个碳原子通过共价键相互连接,形成一个立方晶系的晶体。
3.分子晶体分子晶体是由分子按照一定的方式排列而成的晶体。
分子晶体的结构比较简单,如葡萄糖晶体。
葡萄糖晶体的结构是由葡萄糖分子按照一定的方式排列而成的,葡萄糖分子之间通过氢键相互连接,形成一个六方晶系的晶体。
二、晶体的性质晶体具有一些特殊的性质,如光学性质、电学性质和热学性质等。
1.光学性质晶体具有双折射现象,即光线在晶体中传播时会分成两束光线,这两束光线的振动方向垂直于彼此。
双折射现象是由于晶体的结构不对称所引起的。
2.电学性质晶体具有电学性质,即晶体可以产生电场和电荷。
晶体结构基础知识
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晶体结构决定了晶体的物理性质和 化学性质
晶体结构可以分为金属晶体、原子 晶体、离子晶体和分子晶体等类型
晶体结构的特点
晶体结构由原子、分子或离 子按照一定的规则排列而成
晶体结构具有周期性、对称 性和重复性
晶体结构的种类包括金属晶 体、原子晶体、分子晶体和
离子晶体
晶体结构的研究对于理解物 质的物理性质、化学性质和
晶体对称性 包括对称操 作和对称元 素
对称操作包 括旋转、反 射、倒转等
对称元素包 括对称中心、 对称面、对 称轴等
晶体对称性 是晶体结构 的重要特征 决定了晶体 的物理性质 和化学性质
05 晶体结构的物理性质
光学性质
晶体的光学性质与其结构有关 晶体的光学性质包括折射率、色散、双折射等 晶体的光学性质可以用于鉴定晶体的种类和结构 晶体的光学性质可以用于研究晶体的生长和缺陷
地质学:研究晶体结构与地质构造的 关系
环境科学:研究晶体结构与环境污染 的关系
医学领域
药物研发:通 过晶体结构分 析药物与蛋白 质的相互作用 优化药物设计
疾病诊断:通 过晶体结构分 析蛋白质的结 构变化辅助疾
病诊断
药物筛选:通 过晶体结构分 析药物与蛋白 质的结合能力 筛选有效药物
药物设计:通 过晶体结构分 析药物与蛋白 质的结合位点 设计新型药物
电学性质
导电性:晶体的导电性取决于其内部电子的移动能力 介电常数:晶体的介电常数决定了其对电场的响应能力 光电效应:晶体的光电效应是指晶体在光照下产生的电荷效应 压电效应:晶体的压电效应是指晶体在受到压力时产生的电荷效应
热学性质
热膨胀系数:晶体的热膨胀 系数与其晶体结构有关不同 晶体的热膨胀系数不同
化学晶体知识点归纳总结
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化学晶体知识点归纳总结晶体是由原子、离子或分子按照一定的规则排列而成的固体。
在化学领域,晶体是一种具有规则的周期性结构的固体材料。
晶体的性质和结构对物质的性质有着重要的影响。
在化学研究中,对晶体的研究也是十分重要的。
以下将对化学晶体的知识点进行归纳总结。
一、晶体的结构与性质1. 晶体结构的组成晶体结构由晶体的构造单位和它们之间的排列规则所决定。
晶体的构造单位可以是原子、分子或离子。
晶体的结构是以晶体的构造单位为基本单位,按照一定的排列规则进行组装。
2. 晶体结构的周期性晶体结构具有周期性,晶体的结构可以在空间中无限重复。
这种周期性的结构使得晶体在某些方向上具有各种各样的对称性。
3. 晶体的晶体学记号晶体学记号是用来描述晶体结构的一种符号表示方法。
晶体学记号包括点阵类型、晶格常数、晶体学常数、空间群等内容。
4. 晶体的性质晶体的性质包括物理性质和化学性质。
物理性质包括晶体的硬度、熔点、热导率等,化学性质包括晶体在化学反应中的行为。
二、晶体的种类与分类1. 晶体的分类根据晶体的构造单位可以将晶体分为原子晶体、分子晶体和离子晶体。
根据晶体的结构又可以将晶体分为金属晶体、共价晶体和离子晶体。
2. 晶体的种类根据晶体的周期性结构,晶体可以分为立方晶系、正交晶系、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系、六角晶系等不同种类。
三、晶体的生长与形貌1. 晶体的生长方式晶体的生长是晶体从熔体或溶液中凝聚成固体的过程。
晶体的生长方式包括晶核形成、晶体的基本生长和晶体的表面形貌。
2. 晶体的形貌晶体的形貌是指晶体在视觉上的外形。
晶体的形貌受到晶体生长方式、晶体生长条件等因素的影响。
晶体的形貌是晶体学研究的一个重要内容。
四、晶体的应用与研究1. 晶体在材料科学中的应用晶体在材料科学中有着广泛的应用。
例如金属晶体在材料加工中有着重要的作用,半导体晶体被广泛应用于电子器件中,光学晶体在光学器件中有着广泛的应用等。
2. 晶体在化学研究中的作用由于晶体在化学反应中具有很高的有序性,所以晶体常常被用来研究物质在不同条件下的结构和性质变化。
化学知识点总结——晶体
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化学知识点总结——晶体晶体是一种具有规则的、有序排列的、有固定几何形状的固体物质。
晶体的研究是化学的一个重要分支,对于了解物质的性质以及在材料科学、地球科学等领域有着重要的应用价值。
以下是有关晶体的一些基本知识点。
1.晶体结构:晶体的结构通常由原子、离子或分子的有序排列方式决定。
常见的晶体结构有离子晶体、共价晶体和分子晶体。
其中,离子晶体由正负离子通过离子键互相结合而成;共价晶体由共享电子键互相结合而成;分子晶体由分子之间的分子键互相结合而成。
2.晶格:晶体的结构可以看作是由重复单元构成的三维排列方式。
这个重复单元称为晶胞,晶胞中的原子或离子称为晶格点。
晶格是由晶胞堆积而成的无限延伸的结构。
晶格的类型可以通过晶体的晶系来描述,包括立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、菱晶系和三斜晶系。
3.晶体的性质:晶体的性质受其结构和组成物质的性质的影响。
晶体的硬度、熔点、导电性、光学性质等都与其晶体结构有关。
例如,离子晶体的硬度通常较大,由于离子之间的离子键的强度较高;金属晶体的热导率较高,由于金属晶体中的电子具有较高的自由移动性。
4.晶体生长:晶体通过从溶液、熔融物或气态中沉淀出来进行生长。
晶体生长是一个既复杂又独特的过程,其中包括核化、电镀和扩散。
在理想情况下,晶体生长过程中的各个晶胞应具有相同的形状和尺寸,但在实际生长过程中,晶体的形状和尺寸可能会发生变化。
5.晶体缺陷:晶体中存在着各种缺陷,如点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷是原子、离子或分子在晶格中的缺失、替代或附加,包括空位、间隙原子、杂质原子等。
线缺陷是在晶体中存在着位错,即晶格的错位或错配。
面缺陷是晶体表面的集合,包括平面缺陷和界面缺陷。
6.X射线衍射:X射线衍射是研究晶体结构的一种重要方法。
通过将X射线束照射到晶体上,并测量出X射线经过晶体后的衍射图案,可以推断出晶体的结构信息。
这是因为X射线与晶体中的原子、离子或分子发生相互作用,产生干涉现象,形成衍射峰。
晶体结构知识简介
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2) 结点、点阵和布喇菲格子: 为讨论晶体结构 时的方便, 常把晶体中一个基元抽象为一个几 何点, 这些代表着晶体结构中相同位置的几何 点称为结点. 结点的位置可选在基元的重心, 也可选在基元中相同的原子中心. 晶体内部结 构可以概括为是由结点在空间有规则地作周 期性的无限分布. 结点的总体称为空间点阵. 通过点阵可以作许多平行的直线族和平面族, 把点阵分成一些网格, 这种网格称为布喇菲格 子.
三、晶向和晶面
• 在本节的讨论中,假设晶体是无限的,并 把晶体抽象为布喇菲格子,所讲的格点都 是结点。 • 1. 晶向和晶向指数 • 1) 晶列和晶列族: 通过晶格中任意两格点 都可以连一条直线,这样的直线称为晶列。 通过任何其它格点, 都有一晶列和原晶列平 行, 而且格点的周期相同。 这些平行的晶列 称为一个晶列族。
• 晶向指数代表一族(方向相同的)晶列, 而不 只是一个特定的晶列.因而晶列指数只与坐 标系的方向有关, 而与坐标原点的位置无关. 再下 图中,[001]晶向指AB、CD、EF、 GH等一族晶列的方向.
2. 晶面和晶面指数
• 1) 晶面和晶面族: 通过不在同一直线上的 任意三个格点都可以作一个平面, 称为晶 面。通过任一格点可以作全同晶面和原 晶面平行, 构成一族平行晶面, 称为一个 晶面族。
1 1 1 h1 : h2 : h3 : : r s t
• 例如一晶面在a1、a2和a3轴上的截距分别 为3、2、1,则其面指数为(236).
1 1 1 h1 : h2 : h3 : : 2 : 3 : 6 3 2 1
与晶向指数类似, 晶面指数代表一族(方向相同 的)晶面, 而不只是一个特定的晶面. 因而晶面 指数只与坐标系的方向有关, 而与坐标原点的 位置无关. 例如, 图中的所示(001)晶面指ACEG、 BDFH等一族晶面。在晶胞坐标系中,晶面指 数称为密勒指数,用( hkl )表示。
晶体知识点总结归纳
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晶体知识点总结归纳一、晶体结构1、晶体的周期性结构晶体的原子或者分子按照一定的规则排列,形成周期性的结构。
这种周期性结构能够使得晶体在空间中呈现出一定的几何形状,比如正方体、六棱柱等。
晶体的周期性结构是晶体学的基础,它决定了晶体的物理性质和化学性质。
2、晶体的晶胞晶体的周期性结构可以用一个最小的单位来描述,这个单位就是晶胞。
晶胞是一个由原子或者分子组成的空间结构,它能够通过平移操作重复填充整个晶格。
晶胞的几何形状可以是立方体、正六边形、正八面体等。
晶胞之间的排列方式可以分为立方晶系、四方晶系、正交晶系、六方晶系、单斜晶系和三斜晶系六种。
3、晶体的结构体系晶体学根据晶体的结构特点将晶体分为七种结构体系:三斜晶系、单斜晶系、正交晶系、六方晶系、三方晶系、四方晶系和立方晶系。
每种结构体系又可以进一步细分为不同的晶体族和晶体面。
4、晶体的晶面和晶向在晶体的结构中,晶面和晶向是两个非常重要的概念。
晶面是晶体中原子或者分子排列的平行表面,它通过Miller指数来进行描述。
晶向是晶体中原子或者分子排列的方向,它通过晶向指数来进行描述。
晶面和晶向的概念对于描述和理解晶体的外观和物理性质有着重要的作用。
5、晶体的点阵和空间群晶体的周期性结构可以用点阵和空间群来描述。
点阵是晶体结构中最小的重复单元,它能够通过平移操作重复填充整个晶格。
空间群是晶体结构中具有平移、旋转和镜像对称性的一种对称操作。
点阵和空间群的描述能够完整地描述晶体的结构和对称性。
二、晶体的生长1、晶体生长的方式晶体生长是晶体学中一个非常重要的研究领域,它研究的是晶体是如何从溶液或者气态中长大的。
晶体生长的方式包括溶液生长、气相生长和固相生长三种。
溶液生长是晶体从溶液中长大的过程,这是晶体生长中最常见的一种方式。
气相生长是晶体从气态中长大的过程,它常用于生长单晶膜和纳米颗粒。
固相生长是晶体从固态中长大的过程,它常用于生长大尺寸的单晶材料。
2、晶体生长的控制晶体生长的过程受到各种因素的影响,比如温度、浓度、界面能等。
金属的晶体结构知识点总结
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金属的晶体结构知识点总结一、晶体结构的基本概念1. 晶体及其性质晶体是由原子、离子或分子按一定的顺序排列而成的,具有周期性结构的固体。
晶体内部的原子、离子或分子按照规则排列,形成了晶体的结晶面、晶格点、结晶方位等。
晶体具有明显的外部形状和内部结构,具有特定的物理、化学性质。
晶体根据其结构的不同可以分为同质晶体和异质晶体。
2. 晶体结构晶体结构是指晶体内部的原子、离子或分子的排列方式和规律。
根据晶体内部原子、离子或分子的排列方式的不同,晶体结构可以分为点阵型、面心立方型、体心立方型等。
3. 晶体的组成晶体的组成通常是由晶格单元和晶格点构成的。
晶格单元是晶体的最小重复单元,晶格点是晶体内部原子、离子或分子所占据的位置。
4. 晶体的晶格晶格是晶体内部原子、离子或分子排列形成的几何形状。
晶格可以分为点阵型、面心立方型、体心立方型等。
5. 晶体的晶系晶体根据晶体中晶格的对称性可将其分为七个晶系,包括三角晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、菱形晶系、正菱形晶系和立方晶系。
6. 晶体的晶向和晶面晶体中的晶向和晶面是用来描述晶体内部结构的概念。
晶向是晶体内部原子排列的方向,晶面是晶体内部原子排列的平面。
7. 晶格常数晶格常数是用来描述晶体晶格尺寸大小的物理量。
晶格常数通常表示为a、b、c等,表示晶体中晶格点之间的距离。
二、金属的晶体结构1. 金属的结晶特点金属是一类具有典型金属性质的固体物质,具有较好的导电性、热导性、延展性和塑性等。
金属的晶体结构对其性质有着显著的影响。
2. 金属的晶体结构类型根据金属晶体内部原子排列的方式和规律,金属的晶体结构可分为面心立方结构、体心立方结构和密堆积结构等。
3. 面心立方结构(FCC)面心立方结构是一种典型的金属晶体结构类型,其中晶格点位于立方体的六个面的中心和顶点。
面心立方结构的晶体具有较好的密度和变形性能,常见于铜、铝、银、金等金属中。
4. 体心立方结构(BCC)体心立方结构是一种典型的金属晶体结构类型,其中晶格点位于立方体的顶点和中心。
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第七章 晶体结构第一节 晶体的基本概念一、晶体概述固态物质按其组成粒子(分子、原子或离子等)在空间排列是否长程有序分成晶体(Crystal )和非晶体(又称为无定形体、玻璃体等)两类。
所谓长程有序,是指组成固态物质的粒子在三维空间按一定方式周期性的重复排列,从而使晶体成为长程有序结构。
长程有序体现了平移对称性等晶体的性质。
与晶体相反,非晶体(Non-crystal )内部的粒子(分子、原子或离子等)在空间排列不是长程有序的,而是杂乱无章的排列。
例如橡胶、玻璃等都是非晶体。
晶体内部各部分的宏观性质相同,称为晶体性质的均匀性。
非晶体也有均匀性,尽管起因与晶体不同。
晶体特有的性质是异向性、自范性、对称性、确定的熔点、X 光衍射效应、晶体的缺陷等。
对于长程有序的晶体结构来说,若了解了其周期性重复单位的结构及排列方式,就了解了整个晶体的结构。
可见,周期性重复单位对认识晶体结构非常重要。
在长程有序的晶体结构中,周期性重复的单位(一般是平行六面体)有多种不同的选取方法。
按照对称性高、体积尽量小的原则选择的周期性重复单位(平面上的重复单位是平行四边形,空间中的重复单位是平行六面体),就是正当晶胞,一般称为晶胞(Crystal cell )。
二、晶胞及以晶胞为基础的计算1. 晶胞的两个要素晶胞是代表晶体结构的最小单元,它有两个要素:一是晶胞的大小、型式,晶胞的大小可由晶胞参数确定,晶胞的型式是指素晶胞或复晶胞。
二是晶胞的内容,是指晶胞中原子的种类和位置,表示原子位置要用分数坐标。
晶体可由三个不相平行的矢量a , b , c 划分成晶胞,适量a , b , c 的长度a , b , c 及其相互之间的夹角α, β, γ称为晶胞参数,其中α是矢量b 和c 之间的交角,β是矢量a 和c 之间的交角,γ是矢量a 和b 之间的交角。
素晶胞是指只包含一个重复单位的晶胞,复晶胞是指只包含一个以上重复单位的晶胞。
分数坐标是指原子在晶胞中的坐标参数(x , y , z ),坐标参数(x , y , z )是由晶胞原点指向原子的矢量r 用单位矢量a , b , c 表达,即r = x a + y b + z c如图所示晶体,小球和大球的分数坐标分别为 小球:)21,21,21( ),21,0,0( ),0,21,0( ),0,0,21( 大球:)21,21,0( ),21,0,21( ),0,21,21( ),0,0,0( 2. 以晶胞为基础的计算(1)根据晶体的化学式计算密度:D =ZM/N A V ,M 是晶体化学式的相对式量,Z 是一个晶胞中包含化学式的个数,V 是晶胞的体积,N A 是阿佛加德罗常数。
(2)利用晶胞参数推求原子半径或化学键长,需要根据不同的晶胞推求出晶胞参数和原子半径或化学键长的不同关系。
(3)计算晶体中原子之间的距离,一般根据晶胞参数和原子的分数坐标求出。
(4)求晶体的空间利用率或空隙率,空间利用率是指晶胞中所有原子体积占整个晶胞体积的百分数,空隙率可由空间利用率求出。
(5)推求每个原子平均分摊到的空隙数、空隙的大小、空隙的分布及离子占据多面体空隙的分数。
(6)推求晶体的化学式或分子式,在推求化学式时,顶点原子对晶胞的贡献是81,面上原子对晶胞的贡献是21,棱上原子对晶胞的贡献是41,晶胞内部原子对晶胞的贡献是1。
(7)利用已知晶体理解另一种晶体,一般是指由熟悉的晶体结构来理解相对复杂的晶体结构。
(8)根据已知信息画出晶胞(画法可以有几种, 但必须根据其它条件分辨正确的晶胞),画出的晶胞一要符合晶胞的要求,二要符合所给信息。
(9)根据空隙推求化学式,这需要根据原子数、空隙数、晶胞等之间的关系来推求。
(10)根据晶胞结构来推求原子的配位数。
配位数是指晶体中一个原子周围与这个原子相接触的其他原子的数目。
对只有一种阴离子和一种阳离子组成的二元晶体来说,化学组成比与正负离子配位数比成反比:+--+=CN CN n n 。
第二节 金属晶体 一、密堆积原理与金属的最密堆积 晶体中,当微粒之间的相互作用力无方向性和饱和性时,它们总是倾向于采取相互配位数高、能充分利用空间的堆积密度大的那些结构。
这样的结构由于充分利用了空间, 使体系的势能尽可能降低, 从而保证晶体结构的稳定性。
这就是密堆积原理。
对于同一种金属形成的晶体来说,可以看成是半径相等圆球的密堆积,也就是等径圆球的密堆积。
等径圆球以最密集的方式排成一列(密置列),进而并置成一层(密置层),再叠成两层(密置双层),都只有一种方式。
(说明:本节金属单质晶体的球堆积图上,球都是同种原子,色彩只用来区别不同的密置层或不同环境)。
在两个密置层上堆积第三个密置层时,有两种方式,一是第三层的圆球与第一层的圆球投影位置相同,相当于第三层与第一层上下重合,这种最密堆积方式成为ABABAB……型堆积,称为A 3最密堆积;二是第三层的圆球与第一层圆球的三角形空隙投影位置相同,相当于这三个密置层中圆球的位置都完全错开,这种最密堆积方式成为ABCABCABC……型堆积,称为A 1最密堆积。
无论是那种最密堆积,都只形成两种空隙,分别是正四面体空隙和正八面体空隙,原子数与正四面体空隙和正八面体空隙数之比为:1:2:1。
1. 从A3最密堆积中可以划分出六方晶胞。
A3最密堆积形成六方晶胞的一些性质如下:①原子的分数坐标:)21,31,32( ),0,0,0((与坐标原点选取有关); ②密置层所在位置:与c 轴垂直;③晶胞参数与原子半径r 的关系:O O 120,90 ,23838 ,2=======γβαr a c r b a ; ④正四面体空隙的中心坐标:)85,0,0( ),83,0,0( ),87,31,32( ),81,31,32(;正八面体空隙的中心坐标:)43,32,31( ),41,32,31((注意对应①中原子的分数坐标); ⑤A3型最密堆积的空间利用率:空间利用率=晶胞中所有原子的总体积之和/晶胞的体积。
3282)3(238r r r r V =⨯⨯⋅=晶胞,3342r V π⋅=圆球, ABAB …型密堆积 ABCABC …型密堆积 c空间利用率:%05.742312834233==⋅=ππr r V V 晶胞圆球; ⑥每个原子的配位数是12。
A3型最密堆积中原子配位多面体的结构如图。
2. 从A1最密堆积中可以划分出面心立方晶胞。
A1最密堆积形成面心立方晶胞的一些性质如下: ①原子的分数坐标:)21,21,0( ),21,0,21( ),0,21,21(),0,0,0((与坐标原点选取无关); ②密置层所在位置:与晶胞的体对角线垂直;③晶胞参数与原子半径r 的关系:O 90 ,22======γβαr c b a ;④正四面体空隙的中心坐标:)43,43,43( ),43,43,41( ),43,41,43( ),43,41,41( ),41,43,43( ),41,43,41( ),41,41,43( ),41,41,41(;正八面体空隙的中心坐标:)21,21,21( ),0,0,21( ),0,21,0( ),21,0,0(; ⑤A1型最密堆积的空间利用率:33216)22(r r V ==晶胞,3344r V π⋅=圆球, 空间利用率:%05.7423121634433==⋅=ππr r V V 晶胞圆球; ⑥每个原子的配位数是12。
A1型最密堆积中原子配位多面体的结构如图。
二、A2和A4型金属晶体1. 从A2型密堆积中可以划分出体心立方晶胞。
A2型密堆积形成体心立方晶胞的一些性质如下: ①原子的分数坐标:)21,21,21( ),0,0,0(; ②晶胞参数与原子半径r 的关系:O 90 ,34======γβαr c b a ; ③A2型密堆积的空间利用率:333364)34(r r V ==晶胞,3342r V π⋅=圆球, 空间利用率:%02.6883336434233==⋅=ππr r V V 晶胞圆球; ④每个原子的配位数是8。
原子配位多面体是立方体。
2. A4型堆积形成立方晶胞的一些性质如下:①原子的分数坐标(与坐标原点选取有关): ),0,21,21( ),21,0,21( ),21,21,0( ),0,0,0( )43,43,41( ),43,41,43( ),41,43,43( ),41,41,41( ; ②晶胞参数与原子半径r 的关系:O 90 ,38======γβαr c b a ; ③A2型密堆积的空间利用率:3333512)38(r r V ==晶胞,3348r V π⋅=圆球, 空间利用率:%01.341633351234833==⋅=ππr r V V 晶胞圆球; ④每个原子的配位数是4,原子配位多面体是正四面体。
三、合金的结构和性质由两种或两种以上的金属或非金属所组成的具有金属特性的物质。
一般通过熔合成均匀液体后凝固而得到。
根据组成元素的数目,可分为二元合金、三元合金和多元合金。
根据结构的不同,合金主要类型是:(1)混合物合金(共熔混合物),当液态合金凝固时,构成合金的各组分分别结晶而成的合金,如焊锡、铋镉合金等;(2)固熔体合金,当液态合金凝固时形成固溶体的合金,如金银合金等;(3)金属互化物合金,各组分相互形成化合物的合金,如铜、锌组成的黄铜(β-黄铜、γ-黄铜和ε-黄铜)等。
合金的许多性能一般优于纯金属,故在应用材料中大多使用合金(如铁合金、不锈钢等)。
各类型合金都有以下通性:(1)多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点;(2)硬度一般比其组分中任一金属的硬度大;(3)合金的导电性和导热性低于任一组分金属。
利用合金的这一特性,可以制造高电阻和高热阻材料。
还可制造有特殊性能的材料,如在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢,有广泛的用途。
第三节 离子晶体一、离子晶体的堆积与填隙模型离子化合物中, 正、负离子的电子云近似球形对称的, 因此离子之间的相互作用没有方向性。
在离子晶体中, 正、负离子的大小不同, 因此可以看成是不等径圆球的密堆积, 在堆积中每种离子与尽量多的异号离子接触, 从而使体系的能量尽可能低。
一般的离子晶体中,负离子的半径较大,因此可以看成是负离子按一定方式堆积起来,较小的正离子嵌入到负离子之间的空隙中去, 这样一个正离子周围的负离子数(即正离子的配位数)将受正、负离子半径 r +/r -比的限制。
极化效应很小时,决定正离子配位数CN +的主要因素是正负离子半径比r +/r - 。
离子半径比与配位数的关系如下:r +/r - 配位数 配位多面体的构型0.155~0.225 3 三角形0.225~0.414 4 四面体0.414~0.732 6 八面体(NaCl 型)0.732~1.000 8 立方体(CsCl 型)1.000 12 最密堆积对于只有1种正离子和1种负离子组成的晶体,正离子配位数CN +和负离子配位数CN -与化学组成比 n +/n -之间的关系是:CN -/CN +=n +/n -。