物质晶体结构基础简述
晶体学基础
图 六方晶系的一些晶向指数与晶面指数
4.晶带
相交于某一晶向直线或平行于此直线的晶面构成一个晶带， 此直线称为晶带轴 设晶带轴的指数为[uvw]，则晶带中任何一个晶面的指数 （hkl）都必须满足：hu+kv+lw=0，满足此关系的晶面都属 于以[uvw]为晶带轴的晶带。→晶带定律 （a） 由两晶面(h1k1l1) (h2k2l2)求其晶带轴[uvw]：
简单晶胞计算公式
正交晶系
dhkl
1 h k l a b c
2 2 2
立方晶系
d hkl
d hkl
a h k l
2 2 2
六方晶系
1 4 h hk k l 2 3 a c
2 2 2 2
的一组晶向，用<uvw>表示。数字相同，但排列顺序不
同或正负号不同的晶向属于同一晶向族。
eg： 立方晶系中
[111 ], [1 11], [1 1 1], [11 1][11 1], [1 11][1 1 1], [111 ] 八个晶向是立方体中
四个体对角线的方向，其原子排列完全相同，属同一晶向族，故用<111>表示。
六方晶系的晶向指数和晶面指
数同样可以应用上述方法标定，
这时取a1，a2，c为晶轴，而 a1轴与a2轴的夹角为120度，c 轴与a1，a2轴相垂直。但这种 方法标定的晶面指数和晶向指 数，不能显示六方晶系的对称 性，同类型 晶面和晶向，其指 数却不相雷同，往往看不出他 们的等同关系。
根据六方晶系的对称特点，对六 方晶系采用a1，a2，a3及c四个
§2.2.2 晶系和布拉菲点阵
1.七个晶系
2. 十四种布拉菲点阵 按照“每个阵点的周围环境相同”的要求，最先是布拉菲 （A. Bravais）用数学方法证明了只能有14种空间点阵。通 常人们所说的点阵就是指布拉菲点阵。
无机材料科学基础___第二章晶体结构
第 2 章结晶结构一、名词解释1．晶体：晶体是内部质点在三维空间内周期性重复排列，具有格子构造的固体2．空间点阵与晶胞：空间点阵是几何点在三维空间内周期性的重复排列晶胞：反应晶体周期性和对称性的最小单元3．配位数与配位多面体：化合物中中心原子周围的配位原子个数成配位关系的原子或离子连线所构成的几何多面体4．离子极化：在离子化合物中，正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下，发生变形的现象5．同质多晶与类质同晶：同一物质在不同的热力学条件下具有不同的晶体结构化学成分相类似物质的在相同的热力学条件下具有相同的晶体结构6．正尖晶石与反尖晶石：正尖晶石是指2价阳离子全部填充于四面体空隙中，3价阳离子全部填充于八面体空隙中。
反尖晶石是指2价阳离子全部填充于八面体空隙中，3价阳离子一半填充于八面体空隙中，一半填充于四面体空隙。
二、填空与选择1．晶体的基本性质有五种：对称性，异相性，均一性，自限性和稳定性（最小内能性）。
2．空间点阵是由 C 在空间作有规律的重复排列。
（ A 原子 B离子 C几何点 D分子）3．在等大球体的最紧密堆积中有面心立方密堆积和六方密堆积二种排列方式，前者的堆积方式是以（111）面进行堆积，后者的堆积方式是以（001）面进行堆积。
4．如晶体按立方紧密堆积，单位晶胞中原子的个数为 4 ，八面体空隙数为 4 ，四面体空隙数为 8 ；如按六方紧密堆积，单位晶胞中原子的个数为 6 ，八面体空隙数为6 ，四面体空隙数为 12 ；如按体心立方近似密堆积，单位晶胞中原子的个数为 2 ，八面体空隙数为 12 ，四面体空隙数为 6 。
5．等径球体最紧密堆积的空隙有两种：四面体空隙和八面体空隙。
一个球的周围有 8个四面体空隙、 6 个八面体空隙；n个等径球体做最紧密堆积时可形成 2n 个四面体空隙、 n 个八面体空隙。
不等径球体进行堆积时，大球做最紧密堆积或近似密堆积，小球填充于空隙中。
6．在离子晶体中，配置于正离子周围的负离子数（即负离子配位数），决定于正、负离子半径比（r ＋/r －）。
晶体结构2
4) 晶体确定的熔点
5) 晶体的对称性
理想晶体的外形与其内部的微观结构是紧密相关的，都具 有特定的对称性，而且其对称性与性质的关系非常密切。
6)晶体对的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 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 光产生衍射。 光波长相当, 能够对 光产生衍射。
固体物质按原子(分子、离子 在空间排列 固体物质按原子 分子、离子)在空间排列 分子 是否长程有序 是否长程有序
晶态结构示意图
按周期性规律重复排列
非 晶 态 结 构 示 意 图
晶体的基本特征
1)晶体能自发形成多面体外形(晶体的自范性 自范性) 自范性 F(晶面数 晶面数)+V(顶点数 顶点数)=E(晶棱数 2 晶棱数)+ 晶面数 顶点数 晶棱数 满足欧拉定理 欧拉定理
T0,T1,T2, …Tm …组成的集合，满足群的条件，构成∞阶平移群 组成的集合，满足群的条件，构成 阶平移群 组成的集合
a
a'
b.二维周期性结构与平面点阵 二维周期性结构与平面点阵: 二维周期性结构与平面点阵
平移群表示 Tm,n = ma + nb (m, n = 0,±1, ± 2 …) ±
周期性结构二要素: 周期性结构二要素:
(1) 周期性重复的内容结构基元 周期性重复的内容结构基元(motif); 结构基元 (2) 周期性重复的大小与方向，即平移矢量。 周期性重复的大小与方向，即平移矢量。
周期性结构的研究方法—点阵理论: 周期性结构的研究方法 点阵理论: 点阵理论
将晶体中的结构基元(重复的内容)抽象为几何学 中的点,这些点按一定的方式在空间重复排列形成点 阵(由点阵点组成)
原子分子结构及晶体结构
原子分子结构及晶体结构【导读】【正文】一、原子分子结构原子分子结构是指物质最基本的组成单位，原子和分子的排列和结构方式。
根据原子核周围电子的排布不同，可以将原子分为电子云结构、充满电子云结构和核壳结构。
典型的电子云结构是氢原子，其电子围绕在原子核周围形成球形的电子云。
充满电子云结构的原子如氦、氖等，其电子填满了所有的轨道，使得电子密度均匀分布。
而核壳结构中，电子在核外的几个壳层上分布，形成可见的电子云层。
原子分子结构研究的应用广泛。
首先，它有助于解释原子和分子在化学反应中的行为。
不同类型的化学键在不同的反应中具有不同的反应性，而这种反应性可以从原子分子结构的角度进行解释。
其次，原子分子结构也对材料的物理性质产生重要影响。
例如，金属中的电子云结构导致了金属的高导电性和高热导性，而电子间的共享和排斥效应使得分子的稳定性和化学反应性各不相同。
二、晶体结构晶体结构是指物质的原子或分子在空间中有序排列的结构。
晶体是具有明确外形和规则结晶面的物质，由经组织排列的原子、离子或分子组成。
晶体的结构可以通过晶体衍射技术来研究。
晶体的最小单位是晶胞，它是晶体中具有完整周期性的最小结构。
晶胞内可以包含一个或多个原子或离子。
晶体的结构可以通过晶胞的对称性和晶胞中原子或离子的排列方式来描述。
常见的晶体结构包括面心立方结构、体心立方结构和密堆积结构。
面心立方结构中，原子或离子位于结构的交叉点，形成立方体中的每个面上一个原子。
体心立方结构中，除了交叉点上的原子，还有一个原子位于立方体的正中心。
密堆积结构中，原子或离子按照最紧密堆积的原则排列，每个交叉点上有两个原子。
晶体结构的研究在材料科学和固态物理学中具有重要意义。
首先，晶体的结构对物质的物理和化学性质产生重要影响。
例如，晶体的结构可以影响电子在晶体中的传导性能、材料的机械性能以及光的吸收和发射性质。
其次，通过控制晶体结构，可以调节材料的性能和功能。
例如，通过调节晶体的控制条件可以获得不同的形貌、大小和形貌的纳米材料，从而调节其光学、电学和磁学性能。
知识总结—— 晶体结构
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。
第二章 晶体结构
晶胞
• 有实在的具体质点所 组成
平行六面体
• 由不具有任何物理、化学 特性的几何点构成。
是指能够充分反映整个晶体结构特征的最小结构单位， 其形状大小与对应的单位平行六面体完全一致，并可用 晶胞参数来表征，其数值等同于对应的单位平行六面体 参数。
晶胞棱边长度a、b、c，其单位为nm ,棱间夹角α、β、 γ。这六个参数叫做点阵常数或晶格常数。
面网密度：面网上单位面积内结点的数目； 面网间距：任意两个相邻面网的垂直距离。
相互平行的面网的面网密度
和面网间距相等； 面网密度大的面网其面网间 距越大。
空间格子―――连接分布在三维空间的结点构成空 间格子。由三个不共面的行列就决定一个空间格子。
空间格子由一系列 平行叠放的平行六 面体构成
2-1 结晶学基础
一、空间点阵
1.晶体的基本概念 人们对晶体的认识，是从石英开始的。 人们把外形上具有规则的几何多面体形态的 固体称为晶体。 1912年劳厄（德国的物理学家）第一次成功 获得晶体对X射线的衍射线的图案，才使研究 深入到晶体的内部结构，才从本质上认识了 晶体，证实了晶体内部质点空间是按一定方 式有规律地周期性排列的。
第二章 晶体结构
第二章 晶体结构
1
结晶学基础 晶体化学基本原理 非金属单质晶体结构
2
3 4 5
无机化合物晶体结构
硅酸盐晶体结构
重点：重点为结晶学指数，晶体中质点的堆 积，氯化钠型结构，闪锌矿型结构，萤石型 （反萤石型）结构，钙钛矿型结构，鲍林规 则，硅酸盐晶体结构分类方法。 难点：晶体中质点的堆积，典型的晶体结构 分析。
• 结点分布在平行六面
体的顶角； •平行六面体的三组棱长 就是相应三组行列的结 点间距。
1-2 金属的晶体结构
c
a3
a1
a2
六方晶系晶向指数的确定
解析法： 用三轴坐标先求出待标晶向的三个指数U,V,W, 再利用下列三轴与四轴坐标系晶向指数的关系， 换算出四周坐标系的晶向。
1 u 2U V 3 1 v 2V U 3 t (u v ) w W
3种典型金属的晶体结构
刚球模型 晶胞原子数 原子半径 配位数和 原子堆垛顺序 致密度
体心 立方
CN=8 k=0.68
ABABAB…
面心 立方
CN=12 k=0.74
ABCABC…
密排 六方
CN=12 k=0.74
ABABAB…
四、晶向指数和晶面指数
晶面——晶体结构中，由一系列原子所构成的平面。
晶向——晶体中任意两个原子中心之间连线所指的
八面体间隙rB=0.414rA 有6个 四面体间隙rB=0.225rA 有12个
描述晶胞从以下几个方面： 晶胞中原子的排列方式 (原子所处的位置) 点阵参数 (晶格常数和晶轴间夹角) 晶胞中原子数 原子半径 R(原子的半径)(和点阵常数关系) 配位数 和致密度 密排方向和密排面 晶体结构中间隙 (大小和数量) 原子的堆垛方式
1 1 x , y ,z 1 2 2
[1 1 2]
例一、已知某过原点晶向上一点的坐标为1、1.5、2，
求该直线的晶向指数。 将三坐标值化为最小整数加方括弧得[234]。
[234]
例二、已知晶向指数为[110],
画出该晶向。
找出1、1、0坐标点,连接 原点与该点的直线即所
无机材料科学基础考研复习综述
第一章、晶体结构基础1、晶体的基本概念晶体的本质：质点在三维空间成周期性重复排列的固体，或者是具有格子构造的固体。
晶体的基本性质：结晶均一性、各向异性、自限性、对称性、最小内能性。
对称性：同一晶体中，晶体形态相同的几个部分（或物理性质相同的几个部分）有规律地重复出现。
空间格子的要素：结点—空间格子中的等同点。
行列—结点沿直线方向排列成为行列。
结点间距—相邻两结点之间的距离；同一行列或平行行列的结点间距相等。
面网—由结点在平面上分布构成，任意两个相交行列便可以构成一个面网。
平行六面体：结点在三维空间的分布构成空间格子，是空间格子的最小体积单位。
2、晶体结构的对称性决定宏观晶体外形的对称性。
3、对称型（点群）：一个晶体中全部宏观对称要素的集合。
宏观晶体中只存在32种对称型4、对应七大晶系可能存在的空间格子形式：14种布拉维格子三斜：简单；单斜：简单、底心；正交：简单、底心、体心、面心；三方：简单R四方：简单、体心；六方：简单；立方：简单、体心、面心；P(简单点阵） I(体心点阵) C(底心点阵) F(面心点阵)底心点阵：A（100） B (010) C(001) 面心立方晶系中对应的密排面分别为（111）;体心立方（110）;六方晶系（0001）低指数晶面间距较大，间距越大则该晶面原子排列越紧密。
高指数则相反5、整数定律：晶面在各晶轴上的截距系数之比为简单整数比。
6、宏观晶体中独立的宏观对称要素有八种：1 2 3 4 6 i m 4空间点阵：表示晶体结构中各类等同点排列规律的几何图形。
或是表示晶体内部结构中质点重复规律的几何图形。
空间点阵有，结点、行列、面网、平行六面体空间点阵中的阵点，称为结点。
7、晶胞：能充分反映整个晶体结构特征最小结构单位。
晶胞参数：表征晶胞形状和大小的一组参数（a0、b0、c0，α、β、γ）与单位平行六面体相对应的部分晶体结构就称为晶胞。
因此，单位平行六面体的大小与形状与晶胞完全一样，点阵常数值也就是晶胞常数值。
04-05 晶体几何学基础概述
晶体结构
萤石结构（ CaF2 ）
氯化钠结构(NaCl)
晶体结构
辉钼矿的化学成分：
MoS2,Mo 59.94%，S 40.06%；
辉钼矿的特征：
铅灰色，金属光泽， 硬度低，底面解理极 完全，比重大，光泽 强。
晶体结构
石墨的晶体结构
C60的晶体结构
金刚石的晶体结构
晶体结构X衍射图谱
石墨
金刚石
C60
b c c a * * a b (b c )(c a ) (c c )(b a ) V V cos * = * * = = abc2 sin a sin b | a b | bc sin a ca sin b V V cosa cos b cos = 同样可求 得α *, β *。 sin a sin b
a=bc, a=b==90
简单三角
四方 六角 立方
简单四方 体心四方
a=b, 六角 b==90, a=120 a=b=c, a=b==90 简单立方，体心立方 面心立方
七大晶系所要求最低的对称性
晶系 三斜 最低特征对称素 无对称素 晶胞形状 任意的平行六面体
单斜 正交 三角 四方 六角 立方
a = = d(200) 2 2 2 2 2 0 0
\ (200)
(110)
a
intersects with
a d(110) = 2 2 2 = 2 1 1 0
\ (110)
晶面间距
晶面间距(d)公式：
立方晶系：
1 d hkl
2
h k l = 2 a
2 2
2
h k l 四方晶系： = 2 2 2 a c d hkl 2 2 2 1 h k l 正交晶系： = 2 2 2 2 b c d hkl 1
(完整版)第1章 晶体学基础
第一篇 X射线衍射分析（15万字）1 晶体学基础1.1 晶体结构的周期性与点阵晶体是由原子、离子、分子或集团等物质点在三维空间内周期性规则排列构成的固体物质，这种周期性是三维空间的。
晶体中按周期重复的原子、分子或离子团称为结构基元，也就是重复单元。
为了描述晶体内部原子排列的周期性，总是把一个结构基元抽象地看成为一个几何点，而不考虑它的实际内容（指原子、离子或分子）。
这些几何点按结构周期排列，这种几何点的集合就称为点阵，将点阵中的每个点叫阵点。
要构成点阵，必须具备三个条件：（1）点阵点数无限多；（2）各点阵点所处的几何环境完全相同；（3）点阵在平移方向的周期必须相同。
凡是能够抽取出点阵的结构可称为点阵结构或晶体点阵。
点阵中每一阵点对应于点阵结构中的一个结构基元，在晶体中则是一些组成晶体的实物粒子，即原子、分子或离子等，或是这些微粒的集团。
这样，晶体结构与晶体点阵是两个不同的概念，其关系如图1-1所示，晶体结构可以表示为：晶体结构= 晶体点阵+ 结构基元图1-1晶体结构与点阵的关系根据点阵的性质，把分布在同一直线上的点阵称为直线点阵或一维点阵，分布在同一平面内的点阵称为平面点阵或二维点阵，分布在三维空间中的点阵称为空间点阵或三维点阵。
1.1.1 一维周期性结构与直线点阵图1-2（a）是聚乙烯分子链的结构示意图，具有一维周期结构，其结构基元（CH2CH2）周期性地排列在一个方向上。
每一个结构基元的等同位置抽象成一个几何点，可形成一条直线点阵，是等距离分布在一条直线上的无限点列，如图1-2（b）所示。
取任一阵点作为原点O ，A 为相邻的阵点，则矢量a=OA 表示重复的大小和方向，称为初基（单位）矢量或基矢，若以单位矢量a 进行平移，必指向另一阵点，而矢量的长度a a =ρ称为点阵参数。
图1-2晶体结构与点阵的关系（a ）聚乙烯分子链的结构示意图；（b ）等效的一维直线点阵直线点阵中任何两阵点的平移矢量称为矢径，可表示为T p = p a (0, ±1, ±2……)矢径T p 完整而概括地描述了一维结构基元排列的周期性。
晶体结构与晶体化学-晶体几何学理论基础3
螺旋旋转由两个基本操作——旋转和平移构成。该旋转轴称为螺旋轴。在 点阵中，螺旋轴被限制在旋转轴允许的位置上。为了与点阵相容，平移分 量的量值必须是平行于轴的单位平移的约数。
1.5.2 滑移反映
包含有平移及反映的复合对称操作称为滑移反映。反映面称滑移面，限制 在与镜面相同的位置上。滑移的平移分量必须与在平面中的单位平移t平 行，且其量值为t/2。如果平行于晶胞的棱，称之为轴滑移。如果指向 晶胞的中心或晶胞的任一面的中心，称之为对角线滑移。金刚石型滑移的 值是对角线滑移量的一半，且只限于有心的晶胞。
1.1.2 空间点阵
在图3.1的单位平移中，有两个最短的矢量，如图3.2所示。原点的选择是任意 的，任何图案的平移对称都可从图形的一点开始描述。如将图案抽象成一个点， 通过上述的一套平移对称操作即可得到一套平面上点的集合，称为网格或二维 点阵（图3.3）。在空间三维情况下，称作空间格子或空间点阵，点阵中的每个 点称为结点或点阵点。
3、空间格子（点阵）
晶体结构的基本特征是其中的质点在三维空间作有规律的重复排列；表示这种 晶体结构基本规律性的集合图形，就是空间格子。
二维空间中平移等效点的集合产生了一个“网格”，而在三维空间中其基本平 移矢量终点的集合组成一个空间格子，常称为“晶格”或“点阵”
C：面心 三维情况的晶胞： P：无心（原始的或素的） I：体心 F：面心 A、B、C：底心。即（b,c）、（c,a）及（a,b）上带心或称A面心、B面心、C面心。 R：菱面体按六方定向时的带心情况 三斜晶系中不存在带心点阵。 单斜晶系中，A面心和C面心是相同的（a轴和c轴可以互换）。B面心可以选为P。I、 F点阵也可以选成A及C。因此，在标准定向中，单斜晶系只有P、C两种。 正交晶系中，原始的P、C面心（A及B面心可用换轴的方法选为C），体心I及面心F 都有。 四方晶系，点阵类型只有P及I两种（C可选成P，F可改选成I）。 三方、六方晶系有P及R两种点阵。 立方晶系有P、I、F点阵。
专题四-4晶体结构基础（教师版）
专题四-4晶体结构基础（教师版）专题四物质结构基础【备考指导】⾼中知识必备4.晶体的基本特征；晶体结构的堆积模型；晶胞的概念；原⼦晶体及其性质；分⼦晶体及其性质；⽯墨晶体；⾦属晶体及其性质；离⼦晶体及其性质；离⼦晶体的晶格能；⾮晶体、液晶等离⼦体等其他的物质聚集形态；【竞赛要求】课外知识拓展14.晶体⼊门①单纯考查某晶体的⽴体结构(主要考查⽴⽅晶胞)。
建⽴微观和宏观的桥梁是阿伏加德罗常数。
②考查原⼦簇化合物。
要弄清“化学环境”的含义。
凸多⾯体经常⽤到欧拉公式：点+⾯=棱+2。
③考查晶体缺陷的有关知识。
组成该晶体的粒⼦具有⾮整⽐数。
要搞清楚离⼦填充四⾯体、⼋⾯体或⽴⽅体空⽳等知识。
④简单的晶体结构，但解答时需要建⽴数学模型，⽅能快速作答。
例如根据数学知识对化学问题进⾏数学归纳，得出通式，再根据其通式解决化学问题。
【真题汇编】2.(09·华南理⼯)MgO的熔点⽐NaF的⾼，其原因是( )A.Mg和O之间的距离远⼤于Na和F之间的距离B.Mg和O的核电荷更少C.Mg和O之间的化学键更强D.Mg和O的范德华⼒更强解析 MgO的晶格能⽐NaF⾼，离⼦键就强。
答案 C。
3.(09·同济⼤学)下列物质按沸点降低顺序排列正确的是( )A．Cl4、CBr4、CCl4、CF4B．O2、S、Se、TeC．HF、HCl、HBr、HI D．F2、Cl2、Br2、I2解析⾼考基础题。
结构相似的分⼦，相对分⼦质量越⼤，熔沸点越⾼。
答案A。
5.(08·复旦⼤学)下列不属于同素异形体的⼀组物质是( )A.⽯墨、⾦刚⽯B.红磷、⽩磷C.氧⽓、臭氧D.青铜、黄铜解析青铜、黄铜是铜的两种合⾦，青铜是铜锡合⾦，黄铜是铜锌合⾦。
答案D。
12.某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列⽅式如图所⽰，晶体中A、B、C的原⼦个数之⽐依次为( )A.2︰1︰1B.2︰3︰1C.2︰2︰1D.1︰3︰313.纳⽶材料的表⾯微粒数占微粒总数的⽐例极⼤，这是它有许多特殊性质的原因，假设某硼镁化合物的结构如图所⽰，则这种纳⽶颗粒的表⾯微粒数占总微粒数的百分数为( )A.22％B.70％C.66.7％D.33.3%14. 现有a A、bB、cC、dD、eE五种短周期元素，它们都是⽣命体不可缺少的重要元素已知它们的原⼦序数有如下关系：a＋b＝c，a＋c＝d，c＋d＝e，B、D、E 都有多种同素异形体。
第二章 金属与合金的晶体结构与结晶
第二章 金属与合金的晶体结构与结晶第一节 金属的晶体结构自然界的固态物质，根据原子在内部的排列特征可分为晶体与非晶体两大类。
晶体与非晶体的区别表现在许多方面。
晶体物质的基本质点（原子等）在空间排列是有一定规律的，故有规则的外形，有固定的熔点。
此外，晶体物质在不同方向上具有不同的性质，表现出各向异性的特征。
在一般情况下的固态金属就是晶体。
一、晶体结构的基础知识（1）晶格与晶胞为了形象描述晶体内部原子排列的规律，将原子抽象为几何点，并用一些假想连线将几何点连接起来，这样构成的空间格子称为晶格（图2-1）晶体中原子排列具有周期性变化的特点，通常从晶格中选取一个能够完整反映晶格特征的最小几何单元称为晶胞（图2-1），它具有很高对称性。
（2）晶胞表示方法不同元素结构不同，晶胞的大小和形状也有差异。
结晶学中规定，晶胞大小以其各棱边尺寸a 、b 、c 表示，称为晶格常数。
晶胞各棱边之间的夹角分别以α、β、γ表示。
当棱边a b c ==，棱边夹角90αβγ===︒时，这种晶胞称为简单立方晶胞。
（3）致密度金属晶胞中原子本身所占有的体积百分数，它用来表示原子在晶格中排列的紧密程度。
二、三种典型的金属晶格1、体心立方晶格晶胞示意图见图2-2a。
它的晶胞是一个立方体，立方体的8个顶角和晶胞各有一个原子，其单位晶胞原子数为2个，其致密度为0.68。
属于该晶格类型的常见金属有Cr、W、Mo、V、α-Fe等。
2、面心立方晶格晶胞示意图见图2-2b。
它的晶胞也是一个立方体，立方体的8个顶角和立方体的6个面中心各有一个原子，其单位晶胞原子数为4个，其致密度为0.74（原子排列较紧密）。
属于该晶格类型的常见金属有Al、Cu、Pb、Au、γ-Fe等。
3、密排六方晶格它的晶胞是一个正六方柱体，原子排列在柱体的每个顶角和上、下底面的中心，另外三个原子排列在柱体内，晶胞示意图见图2-2c。
其单位晶胞原子数为6个，致密度也是0.74。
属于该晶格类型常见金属有Mg、Zn、Be、Cd、α-Ti等。
晶体结构基本规则
执业医师资格资格考试口腔执业医师第一阶段冲刺测试卷（附答案）一、单项选择题（共130题，每题1分）。
1、人体活动最重要的直接供能物质是A、葡萄糖B、脂肪酸C、ATPD、磷酸肌酸E、GTP【参考答案】：C2、在下列寡肽和多肽中，除哪种外均是生物活性肽A、催产素B、加压素C、肾上腺皮质激素D、促甲状腺素释放激素E、胰高血糖素【参考答案】：E3、最应具备公正廉洁医德素质的是A、医院后勤保障人员B、医疗资源的管理和分配者C、妇产科医师D、内科医师E、临床护士4、在科室预防交叉感染的讨论会上，大家查找工作中的问题，小马提出了洗手消毒液的问题，张主任正确的回答是应该用A、80％酒精B、1％洗必泰C、0．5％洗必泰D、0．1％过氧乙酸E、1％碘伏【参考答案】：C5、全口义齿固位主要是靠A、附着力B、粘着力C、凝聚力D、舌及颊肌压力E、吸附力【参考答案】：E6、慢性增殖型念珠菌病的临床特征为A、口腔粘膜可见边界清楚的红斑，舌乳头萎缩伴口角粘膜糜烂、皲裂B、口腔粘膜出现白色丘疹、网纹，基底粘膜充血C、舌背中央后部粘膜出现菱形的丝状乳头萎缩区D、口腔粘膜上出现白色凝乳状斑点或斑膜，无明显自觉症状E、口角内侧粘膜表面出现致密白色斑块，表面粗糙，伴双侧口角发红及皲裂形成7、《献血法》规定，国家提倡健康公民自愿献血的年龄要求是A、18周岁至60周岁B、20周岁至60周岁C、20周岁至55周岁D、18周岁至55周岁E、18周岁至50周岁【参考答案】：D8、缺铁性贫血的改变顺序是A、低血清铁-骨髓贮存铁减少-贫血B、低血清铁-贫血-骨髓贮存铁减少C、骨髓贮存铁减少-贫血-低血清铁D、贫血-骨髓贮存铁减少-低血清铁E、骨髓贮存铁减少-低血清铁-贫血【参考答案】：E9、一个tRNA反密码子为5′-IGC-3′，它可以识别的密码A、5′-GCA-3′B、5′-GCG-3′C、5′-CCG-3′D、5′-ACG-3′E、5′-UCG-3′【参考答案】：A10、以下对合理营养的基本要求，不正确的是A、食物应对人体无毒害B、应有合适的膳食制度和良好的进食环境C、食物不应有微生物污染及腐败变质D、摄取的食品应供给足量的营养素和热能E、爆炒、油炸能使食品具有良好的色香味，所以是良好的烹调食物的方法【参考答案】：E11、细菌与所致疾病组合错误的是A、铜绿假单胞菌-烧伤感染B、幽门螺杆菌一慢性胃炎C、军团菌一军团菌病D、百日咳鲍特菌一百日咳E、流感嗜血杆菌一流感【参考答案】：E12、预防医学研究的主要内容是A、人群的健康状况B、环境因素的生物学效应C、人群中疾病发生发展的规律和影响健康的各种因素D、人类疾病的预防措施E、改善生活、生产环境，增进人群健康【参考答案】：C13、地卡因的特点是A、主要用于浸润麻醉B、主要用于阻滞麻醉C、毒性比普鲁卡因小D、麻醉作用较普鲁卡因弱E、主要用于皮肤和粘膜的表面麻醉【参考答案】：E14、雷尼替丁对下列哪一种疾病疗效最好A、胃溃疡B、十二指肠溃疡C、慢性胃炎D、过敏性肠炎E、佐-埃综合征【参考答案】：B15、关于环境污染对人体健康危害的特点，哪项是错误的A、多因素相互作用复杂性B、受害人群广泛性C、作用多样性D、低剂量长期性E、急性中毒最为常见【参考答案】：E16、不属病毒感染类型的是A、慢性病毒感染B、慢发病毒感染C、潜伏性感染D、败血症E、隐性感染【参考答案】：D17、患者，男性，38岁，要求拔除左下水平低位埋伏阻生智齿，此时不正确的处理是A、舌侧翻瓣B、行下齿槽神经麻醉C、X线牙片检查D、术后仔细清理牙槽窝E、术后口服抗生素【参考答案】：A18、全冠永久粘固后松动、脱落，其主要原因．除了A、预备体轴壁聚合角过大B、咬合侧向力过大C、修复体不密合D、牙周病E、粘固失败【参考答案】：D19、病人权利应除外A、基本医疗权B、自我决定权C、知情同意权D、要求保密权E、保管病志权【参考答案】：E20、在给社区口腔保健人员讲课时，吴教授特别强调了残疾人口腔健康的主要问题是A、龋齿和牙周疾病B、牙齿逐步丧失C、牙结石与牙龈萎缩D、牙列不齐E、口腔粘膜疾病【参考答案】：A21、龈沟液的主要成分来自A、血液B、组织液C、血清D、唾液E、以上都是【参考答案】：C22、为了保证研究结果能够回答研究目的中提出的问题，使用的人、财、物、时间较少，结果可靠，应该做好的首要工作是A、资料搜集B、科研设计C、资料整理D、资料分析E、结果的表达【参考答案】：B23、关于舌淋巴引流特点，叙述正确的是A、舌的淋巴引流丰富，最先汇人颈深下淋巴结B、近舌尖起的淋巴管，注入颈深上淋巴结的部位愈高C、近舌根起的淋巴管，注入颈深上淋巴结的部位愈高D、近舌根起的淋巴管，注入颈深上淋巴结的部位愈低E、以上叙述均不正确【参考答案】：C24、淤胆型肝炎的诊断下列哪项是错误的A、起病类似急性黄疸型肝炎B、黄疸较深，消化道和全身症状相对较轻C、常有皮肤瘙痒、明显肝大，大便颜色变浅D、T-Bil明显升高，以间接胆红素为主E、碱性磷酸酶(ALP)明显升高【参考答案】：D25、男，53岁，2型糖尿病，控制饮食无效，体重超重，过度肥胖，选下列哪种降糖药为最佳A、格列齐特B、格列苯脲C、甲苯磺丁脲D、格列吡嗪E、甲福明【参考答案】：E26、预防心脑血管疾病的二级预防是指A、早发现、早诊断、早治疗B、开展健康教育C、改变不良的生活方式D、对患者进行恢复或康复治疗E、以上答案都不是【参考答案】：A27、能防止，甚至逆转血管壁增厚和心肌肥大的抗高血压药是A、利尿降压药B、β受体阻断药C、钙离子通道阻滞药D、血管紧张素转换酶抑制药E、α受体阻断药【参考答案】：D28、《突发性公共卫生事件应急条例》规定，医疗卫生机构应当对传染病做到A、早发现、早观察、早隔离、早治疗B、早发现、早观察、早治疗、早康复C、早发现、早报告、早隔离、早治疗D、早发现、早报告、早隔离、早康复E、早预防、早发现、早治疗、早康复【参考答案】：C29、局麻时出现暂时性面瘫，一般多见于A、腭前神经阻滞麻醉时B、眶下神经阻滞麻醉时C、腭后神经阻滞麻醉时D、口内法下牙槽神经阻滞麻醉时E、局麻药中加入肾上腺素后【参考答案】：D30、关于流感病毒变异，下述错误的是A、甲型流感病毒最容易发生变异B、新亚型的出现是抗原转变的结果C、变异发生在HA和NAD、变异同其分节段的基因组易发生高频重组有关E、变异是因包膜双层脂质改变所致【参考答案】：E31、移民美国的中国人，其谦逊的美德与个人至上环境常发生冲突，由此产生适应不良，这种冲突属于A、躯体性应激源B、文化性应激源C、社会性应激源D、心理性应激源E、职业性应激源【参考答案】：B32、关于佐剂的叙述，下列哪项是错误的A、佐剂是特异性免疫增强剂B、与免疫原混合后可增强抗原在体内存留时间C、最常用于动物实验的是弗氏佐剂D、可刺激Mφ，增加它对抗原的处理和呈递E、增强辅助性T细胞的作用【参考答案】：A33、人体内氨最主要的代谢去路是A、渗入肠道B、在肝中合成尿素C、经肾脏泌氨随尿排出D、生成谷氨酰胺E、合成氨基酸【参考答案】：B34、用于观察颞下颌关节间隙改变的检查方法是A、许勒位B、经咽侧位C、下颌骨开口后前位D、颞下颌关节造影E、下颌骨侧位【参考答案】：A35、维持蛋白质空间构象的作用力不包括A、疏水键B、氢键C、肽键D、离子键E、Vanderwaals力【参考答案】：C36、以下关于半固定桥的说法哪项是错误的A、倾斜基牙为获得共同就位道B、保护缺隙一则支持力较弱的基牙C、含中间基牙的多单位固定桥，保护中间基牙D、可动连接体的栓道位于固位体上E、可动连接体一般用栓道式附着体【参考答案】：B37、以下不是口腔白色角化病的好发部位的是A、硬腭B、唇红C、口底D、舌背E、颊黏膜【参考答案】：C38、不能通过垂直传播的病原体为A、艾滋病病毒(HIV)B、乙型肝炎病毒(HBV)C、梅毒螺旋体D、流行性乙型脑炎病毒E、风疹病毒【参考答案】：D39、唾液的功能不包括A、消化作用B、吸收作用C、溶酶作用D、冲洗作用E、排泄作用【参考答案】：B40、强心甙中毒引起的窦性心动过缓的治疗可选用A、氯化钾B、阿托品C、利多卡因D、肾上腺素E、吗啡【参考答案】：B41、关于成人牙周炎，哪一项不正确A、主要致病菌是牙龈类杆菌B、病程进展缓慢，可长达2年C、牙槽骨吸收以水平为主D、可出现间歇性活动期E、晚期牙齿出现松动【参考答案】：B42、关于肺炎支原体的致病性，下述哪项是错误的A、是支原体肺炎的病原体B、主要经呼吸道传播C、其顶端结构吸附于细胞表面D、一般不侵入细胞和血流E、治疗应首选青霉素【参考答案】：E43、医疗事故指的是A、在诊疗护理工作中，因医务人员诊疗护理过失，直接造成病员死亡、残废、组织器官损伤导致功能障碍的B、以病员及其家属不配合诊治为主要原因而造成不良后果的C、发生难以避免的并发症的D、由于病情或病员体质特殊而发生难以预防和防范的不良后果的E、另有诊疗护理错误，但未造成病员死亡、残废、功能障碍的【参考答案】：A44、不能作为糖异生原料的物质是A、甘油B、氨基酸C、脂肪酸D、乳酸E、丙酮酸【参考答案】：C45、改善老年人口腔健康状况包括A、改善居住条件B、提高文化水平C、丰富精神生活D、改善营养状态E、举行娱乐活动【参考答案】：D46、金属砷失活乳牙牙髓，封药时间为A、5～7天B、1～2天C、2～4天D、30～40分钟E、2周【参考答案】：C47、与智齿阻生及发生冠周炎病因无关的是A、由于咀嚼器官的退化B、智齿萌出位置不足C、阻生齿常为龈瓣覆盖，龈瓣易被咬伤发生溃疡D、智齿无对颌牙E、全身抵抗力下降【参考答案】：D48、一开放性外伤患者，急需注射破伤风抗毒素血清，皮试发现过敏，需采用的主要防治措施是A、色甘酸二钠阻止肥大细胞脱颗粒B、生物活性介质拮抗剂-苯海拉明C、肾上腺素D、脱敏疗法E、减敏疗法【参考答案】：D49、对于高胆固醇血症造成高心肌梗死危险的病人，选择下列哪一种药作为一线治疗药物?A、考来烯胺B、烟酸C、普罗布考D、鱼油E、洛伐他丁【参考答案】：E50、牙龈切除术的步骤，哪一项不正确A、刀尖向根方与根面呈45°做切口B、切牙龈前需做袋底定点C、切口与定点的距离与牙龈厚度有关D、术后常规使用含漱剂E、上保护剂1～2周【参考答案】：A51、关于M细胞，描述不正确的是A、M细胞是一种特化的抗原转运细胞B、M细胞可通过吸附、胞饮、内吞等方式摄取肠腔内异物抗原C、M细胞基底部质膜内陷形成一个较大的凹腔D、M细胞可以囊泡形式将抗原性异物转运给巨噬细胞或DCE、M细胞直接将抗原性异物呈递给淋巴细胞【参考答案】：E52、当医院出现医院感染散发病例时，经治医师应填表报告医院感染管理科的时间A、2小时内B、4小时内C、6小时内D、12小时内E、24小时内【参考答案】：E53、下列有关淋病的描述哪项是错误的A、女性较男性易传染B、主要通过性交传染C、为一种急性或慢性传染病D、女性感染后约60％可无症状E、诊断主要依赖于活体组织检查【参考答案】：E54、骨纤维异常增殖症是一种A、骨内纤维组织增生性病变B、骨小梁发育障碍性病变C、骨组织成骨障碍性疾病D、破骨细胞功能活跃性疾病E、骨结构形成不良性疾病【参考答案】：A55、在牙本质中钙化程度最高的为A、管周牙本质B、管间牙本质C、小球间牙本质D、前期牙本质E、托姆斯颗粒层【参考答案】：A56、补体系统的蛋白中A、经典和替代途径中均有C3参加B、在免疫应答时浓度不升高C、可以参与IgG、IgM型的血清学反应，但不能参与IgE的反应D、可在某些免疫缺损病人表现缺失E、以上都对【参考答案】：E57、下列因素均可引起口角炎，但不包括A、营养不良B、真菌感染C、细菌感染D、寒冷刺激E、创伤因素【参考答案】：D58、牙冠的沟钙化不全，则称为A、发育沟B、副沟C、窝D、点隙E、裂【参考答案】：E59、慢性苯中毒主要损害的是A、呼吸系统B、消化系统C、神经系统D、造血系统E、循环系统【参考答案】：D60、牙周CPlTN指数只检查6颗指数牙的年龄段应在A、60岁以上B、30～60岁C、20岁以下D、15岁～20岁E、15岁以下【参考答案】：D61、下肢远端严重活动性出血。
第1章 晶体结构基础04
硅酸盐结构的分类： 根据硅氧四面体在空间的组合情况，可将硅酸盐结构分 为四种： 岛状、链状、层状、骨架状
矿物化学式的两种表达方式： 分子式：以组成元素或分子的数目来表示.
如：高岭土写成Al2O3·2SiO2·2H2O，绿柱石写成3BeO·Al2O3·6SiO2.
结构式：接近其结构的表达形式.
如：高岭土写成Al2[Si2O5](OH)4，绿柱石写成Be3Al2[Si6O18].
BaTiO3 立方晶系 简单立方点阵
配位数
Ti4+：6 Ba2+： 12 O2-：6
部分钙钛矿型结构晶体 氧化物 （1+5） NaNbO3 KNbO3 NaWO3 CaTiO3 SrTiO3 BaTiO3 PbTiO3 CaZrO3 氧化物 （2+4） SrZrO3 BaZrO3 PbZrO3 CaSnO3 BaSnO3 CaCeO3 BaCeO3 PbCeO3 BaPrO3 BaHfO3 氧化物 （3+3） YAlO3 LaAlO3 LaCrO3 LaMnO3 LaFeO3 氧化物 （1+2） KNgF3 KniF3 KZnF3
属于NaCl型结构的化合物很多，包括碱金属卤化物和碱土金属氧化物. NaCl结构氧化物中，碱土金属氧化物中的正离子除Mg2+外，均有较大 的离子半径，尤其Sr2+及Ba2+与O2-的离子半径比超过0.732，因此氧离 子密堆畸变，在结构上比较开放，容易被水分子渗入而水化.
② CsCl型结构（P47）
A（二价金属离子）：Ca2+，Ba2+，Pb2+ B（四价正离子）：Ti4+，Zr4+
坐标系法
Z=1
Ba2+ Ti4+ O2-
晶体结构基础知识
体密度（已知NiO摩尔质量为74.7g·mol-1)
解：在该晶体中最小正方体中所含的
Ni2+、O2－个数均为:4× 1 = 1 （个）
82
即晶体中每个小正方体中平均含有
1
个
2
NiO.其质量为: 74.7g × 1
6.02×1023 2
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(tǐ 立 xīn) 方和面心立方三种型式。
第十六页，共七十三页。
晶格(jīnɡ ɡé)的14种型 式
简单(jiǎndān)立 方
体心(tǐ xīn)立 方
面心立方
简单四方 体心四方
简单六方第十ຫໍສະໝຸດ 页，共七十三页。简单菱形简单(jiǎndān)正交底心正交
完全属于该 立方体
第三十四页，共七十三页。
小结 运(xi用ǎoji晶é)：胞可以将复杂的问题简单化，求晶体中微粒个数
比步骤如下： （1）找到晶体的最小重复(chóngfù)单元——晶胞： （2） 分析晶胞中各微粒的位置：
位于晶胞顶点的微粒，实际提供给晶胞的只有1/8；
位于晶胞棱边的微粒，实际提供给晶胞的只有1/4；
凝华(nínghuá)
硫（单斜硫）
S8
碘 I2
第九页，共七十三页。
水溶液析晶 CuSO4· 5H2O
晶体(jīngtǐ)的显微照片
第十页，共七十三页。
一、晶 体
晶体的宏观特征：
自范性：晶体能够自发地呈现封闭的规则的外形。 对称性：晶体理想外形中常常呈现形状和大小相同(xiānɡ tónɡ) 的等同晶面。 均一性：质地均匀，具有确定的熔点。 各向异性：晶体的一些物理性质因晶体取向不同而异。
第二章 金属的晶体结构
晶向指数简化确定方法
1 确定三维坐标系：所求晶向的起点为原点，棱 边以长度为坐标轴的长度单位。 2 求坐标：求所求晶向距起 点最近的原子在三个坐标轴 方向上的坐标值。 3 化最简整数，加方括号。 形式为 [uvw] ，坐标中出现 负值，在数字上方冠负号。
晶向指数的例子
所有平行的晶向，都 具有相同的晶向指数
内蒙古科技大学高等职业技术学院
(111) (111) (111) (111) {1 1 1}晶面族：
(111) (111) (111) (111)
(111)
(111)
(111)
(111)
内蒙古科技大学高等职业技术学院
3.4 晶向指数与晶面指数的联系
当某一晶向[uvw]位于或平行于某一晶面（hkl） 时，必须满足：hu+kv+lw=0。 ［100］//(010)；［110］位于(111)上 当某一晶向[uvw]垂直 于某一晶面（hkl） 时，必须满足：u=h， v=k，w=l。 ［111］⊥（111）； ［010］ ⊥（010）
晶面指数的例子
立方晶系中一些重要晶面的晶面指数
内蒙古科技大学高等职业技术学院
二、晶面族
晶面族：原子排列相同但空间位向不同 的所有晶面，以{hkl}表示。 立方晶系中的晶面族： {1 0 0}：(100)+(010)+(001)
内蒙古科技大学高等职业技术学院
{1 1 0}晶面族：
(110) (101) (011) (110) (101) (011)
基本概念
为了便于确定和区别晶体中不同方位的晶向和晶 面，国际上通用密勒指数（Miller indices）来统 一标定晶向指数与晶面指数。 晶面指数(indices of crystal plane )： 表示晶面的符号。 晶向指数(indices of crystal orientation)： 表示晶向的符号。
01晶体学基础
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续二
（1）电子和空穴：有效电荷与实际电荷相等。 （2）原子晶体：带电的取代杂质缺陷的有效电荷就
等于该杂质离子的实际电荷。 （3）化合物晶体：缺陷的有效电荷一般不等于实际
电荷。
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缺陷的表示
• 无缺陷状态：0 • 晶格结点空位：VM, VX • 填隙原子:Ai, Xi • 错位原子:在AB中，AB, BA • 取代原子:在MX中NM • 电子缺陷:e’, h• • 带电缺陷: VM’, VX •, Ai •, Xi’, AB, BA , NM(n-m)
• 箭头表示反应方向
V V 0 NaCl(s) ' •
Na
Cl
• 箭头上表示基质的化学
式
•
生成物主要由缺陷组成
AgCl
AgCl(s )
Agi•
VA' g
Cl
Cl
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基本的缺陷反应方程式
1．具有夫伦克耳缺陷(具有等浓度的晶格空位和填隙原子的 缺陷)的整比化合物M2+X2-：
位错模型
如图所示，晶体中多余的半原子面好象一片刀刃切入晶体中， 沿着半原子面的“刃边”，形成一条间隙较大的“管道”，该 “管道”周围附近的原子偏离平衡位置，造成晶格畸变。刃型 位错包括“管道”及其周围晶格发生畸变的范围，通常只有3到 5个原子间距宽，而位错的长度却有几百至几万个原子间距。刃 位错用符号 “┻”表示。
内容回顾
1.晶体结构的周期性; 2.点阵结构与点阵； 3. 点阵与平移群及与点阵结构的关系； 4. 晶体结构参数； 5. 晶面指数的确定；
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安徽安徽高中化学竞赛无机化学第六章晶体结构基础
安徽安徽高中化学竞赛无机化学第六章晶体结构基础6. 0. 01 晶体的四种差不多类型：依照晶体中微粒之间相互作用的性质，能够将晶体分成4种差不多类型：离子晶体、金属晶体、分子晶体和原子晶体。
6. 1. 01 分子晶体及其物理性质：分子之间以分子间作用力结合成的晶体称为分子晶体。
由于熔、沸点较低，因此分子晶体一样要在较低的温度下才能形成，而在常温时多以气体形式存在。
分子晶体的硬度较小，导电性能一样较差，因为电子从一个分子传导到另一个分子专门不容易。
6. 1. 02 极性分子：分子的正电荷重心和负电荷重心不重合，则为极性分子。
6. 1. 03 偶极矩：极性分子的极性能够用偶极矩m 来度量。
若正电荷（或负电荷）重心上的电荷量为q，正、负电荷重心之间距离即偶极长为d，则偶极矩m = q d6. 1. 04 偶极矩的单位：当d = 1.0 ´10－10 m，即d 为 1 ，q = 1.602 ´10－19 C，即q 为电子的电荷量时，偶极矩m = 4.8 D。
D 为偶极矩单位，称为德拜。
在国际单位制中，偶极矩m以C•m（库仑•米）为单位，当q = 1 C，d = 1 m时，m = 1 C•m。
C•m 与D 这两种偶极矩单位的换算关系为= 3.34 ´10－30 C•m6. 1. 05 永久偶极：极性分子的偶极矩称为永久偶极，偶极矩的矢量方向由正极指向负极。
多原子分子中的大p 键及孤电子对，有时也阻碍分子的偶极矩。
6. 1. 06 诱导偶极：非极性分子在外电场的作用下，能够变成具有一定偶极矩的极性分子，如下面左图所示。
而极性分子在外电场作用下，其偶极矩也能够增大，如下面右图所示。
在电场的阻碍下产生的偶极称为诱导偶极。
6. 1. 07 阻碍诱导偶极的因素：诱导偶极强度大小与电场强度成正比，也与分子的变形性成正比。
所谓分子的变形性，即分子的正、负电荷重心的可分程度。
分子体积越大，电子越多，变形性越大。
氧化亚铁的晶体结构
氧化亚铁的晶体结构氧化亚铁是一种重要的无机化合物，具有广泛的应用。
在工业生产、医疗、化学合成等方面都有很大的用途。
而其晶体结构则是这些应用的基础。
接下来，我们将分步骤地阐述氧化亚铁的晶体结构。
1. 晶体结构概述氧化亚铁的晶体结构属于菱铁矿结构，也称为氧化物结构。
它是一种沉积晶体，由正方堆积的六边形小孔和面心堆积的八面体空隙构成。
在晶体结构中，氧原子占据着八面体空位，而亚铁离子则填充在六边形小孔中。
2. 晶体结构的构成氧化亚铁晶体结构的构成可以从以下三个方面来解释。
首先，氧化亚铁的晶体结构是由正方堆积的六边形小孔和面心堆积的八面体空隙构成的。
其中，每个六边形小孔被视为一个氧化亚铁离子周围的一个正六面体，而每个八面体空隙则是由六个氧原子和两个铁离子组成的一个八面体。
其次，氧原子占据着八面体空位，而亚铁离子则填充在六边形小孔中。
这种填充方式使得氧化亚铁的晶体结构具有密堆积的特性，且具有高度的结构稳定性。
最后，氧化亚铁的晶体结构是通过电子互相靠近形成的。
因此，在晶体结构中，铁离子和氧原子之间的键合极为紧密，从而保证了晶体结构的稳定性和强度。
3. 晶体结构的意义氧化亚铁的晶体结构具有广泛的应用意义。
首先，它可以被用作材料的基础结构。
氧化亚铁本身就是一种重要的无机材料，在其晶体结构的基础上，可以通过掺杂和改变晶体结构的形态、大小等方式，获得多种材料特性和性能。
其次，氧化亚铁的晶体结构也可以用于构建化学物质的框架结构。
氧化亚铁的晶体结构可以被用于构建多种化学物质的框架结构，例如金属有机框架材料、钙钛矿氧化物等。
最后，氧化亚铁的晶体结构可以为研究天然矿物、矿物学和地质学等领域提供基础支持。
氧化亚铁的晶体结构在自然界中广泛存在，因此研究氧化亚铁晶体结构的特性和应用，对研究天然矿物和地质学等领域具有重要意义。
总之，氧化亚铁的晶体结构不仅是氧化亚铁晶体材料的基础结构，还可用于构建多种化学物质的框架结构。
同时，它对研究自然界中的矿物及地质学等领域也有着积极的应用价值。
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• Both quasicrystals and metallic glasses are multicomponent compounds with narrow composition ranges:
• Example for stable quasicrystals
– i-Al62.5Cu24.5Fe13, i-Al69Pd22Mn9, d-Al67.5Pd14Mn18.5, i-Zr45Ti38Ni17 …
j’ i’
j
i
i' i
j'
M
R
j
k '
k
缺点：不连续
S=2.5
Composition rules based on clusters in quasicrystals and metallic glasses
Chuang DONG Dalian University of Technology, China
ζ2 Al4Cu9
e
2.6
2.4θ 2.2 2.0 1.8
1.6
Al-Cu-Fe e/a diagram
0.1
0.4 0.7
(Cu)
1.4 1.2 Cu (+1)
e/a-variant line: binary QC, ternary QC, and the 3rd element.
Fe（-2）
Criterion 2: e/a-variant line
Fe（-2）
Criterion 1:
-1.5
e/a-constant line -1.0
-0.5
-1.7 -1.4 -1.1
0.0
-0.8
0.5 b
1.0
-0.5 -0.2
1.5 Al5Fe2
2.0 Al13Fe4
2.5 α
Al (+3) 2.8
IQC
e/a-constant
e/a=1.86
Al7Cu2Fe Al10Cu9F
40 60
50 50
AxBy40
30
AuBvCw
60 70
80 20
90 10
100
100 90
80
70
60
50
40
30
20
10
A
C
• Composition rules in ternary quasicrystals
Fe（-2）
-1.5
-1.7
-1.0 -0.5 0.0
-1.4 -1.1 -0.8
Does shell composition inflates along the e/a-variant lines?
Phase diagram
Ti 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
100 90
80
70
60
50
• Example for “good” metallic glasses:
– Binary: Zr-Ni (Zr76Ni34), Zr-Cu… – Ternary: Zr60Al20Ni20 , Zr65Cu27.5Al7.5, – Quaternary: Zr65Al7.5Ni10Cu17.5 (Inoue alloy),
40
30
20
10
Ni
Zr
c1-Ti12Ni c2-Zr20Ti12Ni1 c3-Zr20Ti12Ni13 c4-Zr26Ti66Ni13 c6-Zr48.4Ti75.6Ni c7-Zr78.4Ti105.6Ni37 Eutec-Ni24Ti76 Eutec-Ni24Zr76 Eutec-Ni36Zr64 Eutectic Ni2Zr98 Eutectic Ni61Ti49 Eutectic Ni64Zr36 Eutectic Ni83.5Ti16.5 Eutectic Ni91.2Zr8.8 Eutectoid Ni5Ti95 Ni9Ti2Zr NiTiZr phase av QC-17-38-45
CsCl, simple cubic
CsCl 1, the basic unit: one Cs atom + one Cl 2, regard the unit Cs + Cl as a point 3, the geometry of the points = simple cubic lattice
10 20 30 40 50 60 70
D-Al80Ni20 Ni (at.%) Al4Ni3
Formation rule of ternary quasicrystals
1. e/a-constant Fermi surface and Brillouin zone interaction
3. e/a-variant ?
0.5
b
1.0
-0.5 -0.2
1.5
0.1
Al84Fe162.0
2.5
Al (+3) 2.8
IQC
Al7Cu2Fe
ζ2 Al4Cu9
2.6
θ 2.4 2.2
2.0 1.8
1.6
Al10Cu10Fe
0.4
0.7
(Cu)
1.4
1.2
Cu (+1)
• The e/a-constant line
in ternary phase e/a = 1.86 diagram:
1.35
1.30
Cluster radius 1.25
Shell radius
1.20
2
4
6
8
10
Cluster radius
atomic radius of Cluster
Shell inflation growth rule
•Atomic size: in small-middle-large cycles and ending at middle-size (~equal to average). •Three types of composition inflations: small-Ni, middle-Ti, large-Zr.
点阵与晶体结构：例子
c
g-Fe, fcc
b a
Cu3Au, simple cubic
点阵与晶体结构：例子
c
g-Fe
晶体结构例子
g-Fe
c
a-Fe
a
zx y
b
非晶结构 与晶体结
构比较
二维准晶模型：Penrose 拼图
Al-Cu-Fe单晶外形
25
Fe
Al13Fe4
Al10Fe3Ni
20 D-Al84Fe16
15 Al6Fe
10
5
Al5FeNi
Al2FeNi
D
D’
e/a =1.86 e/a variant line Al86Fe14 -Ni Al71Fe5Ni21
0 Al (at.%) 0
Al3Ni Al3Ni2
Al3Ni5
AlNi
Ni (at.%)
Ti34Cu47Zr11Ni8 – More: Zr52.5Ti5Cu17.9Ni14.6Al10,
Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5, Zr58.5Nb2.8Cu15.6Ni12.8Al10.3
B
• Basic rule:
100
alloying
90 80
10 20
30 70
b, Al75Fe22.9Ni3.1,
e/a = 1.79
,Dunlop, Phil Mag B, 1993
cc, Al71Fe5Ni24, stable, e/a = 2.03 (TOO LARGE!)
Lemmerz, Grushko, Freiburg, Jansen, Phil. Mag. Lett., 1994)
Multi-component system and its subsystems are inter-related
quantitative criteria
Explanation of the e/a-variant line
Phases in Ni-Ti-Zr system
Kelton’s group A stable Bergman-type QC Ni17Ti38Zr45 A Bergman phase W-Ni12.7Ti61.4Zr25.9
c
a-Fe, bcc
a-Fe
a
b
1, the basic unit: one Fe atom
2, regard the unit as a point
3, the geometry of the points =
Body centered cubic lattice
点阵与晶体结构：例子
Cl Cs
Steps to reach lattice 1, determine the basic unit 2, regard the unit as a point 3, the geometry of the points = lattice
物质结构
二、晶体结构
（1） 完美晶体的结构描述：晶体学 对象：原子排列方式（简化；理想；几何）
=》周期。 晶体结构＝结构单元（单胞）＋单胞周期平移
对称操作：
对称性
使图形保持不变（完全复原）的操作；
在对称操作中始终保持不变的轴、平面、或点称 为对称元素。
单胞内的原子位置由对称性操作联系。
对称操作分点对称和平移两种。