晶体和晶体的基本性质共49页
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晶体和晶体的基本性质
任意两结点连接方向就是一条行列，行列中 相邻结点间的距离称为结点间距。同一行列 方向上结点间距相等；不同方向的行列，其 结点间距一般不等。
第十九页，课件共46页
2.空间格子的概念
❖ 3.面网：结点在平面上的分布。 ❖ 空间格子中任意两个相交的行列可确定一个
面网。单位面积面网上结点的数目称为面网 密度。任意两相邻面网间的垂直距离称为面 网间距。
第四十四页，课件共46页
下面的问题请同学们思考并讨论： 1) 非晶体（玻璃）的定义及特点？
（远程规律与近程规律）
2) 液体、气体的结构具有什么规律？
3) 晶体与非晶体的转化？
第四十五页，课件共46页
4) 准晶体的发现及定义： 1984年发现的新现象， 具有远程规律但没有重 复周期。这是什么意思 呢？
5) 准晶体与晶体、非晶体 的关系？
第四十六页，课件共46页
4.晶面发育的一般规律
❖ 自然界产生的晶体，绝大部分是从液体 中结晶出来的，在液体中晶体的生长，首先 是由于温度降低，液体达到过饱和产生晶芽， 一旦晶芽形成后，就形成了晶－液界面，在 界面上就要进行生长，即组成晶体的原子、 离子要按照晶体结构的排列方式堆积起来形 成晶体。
第三十三页，课件共46页
4.晶面发育的一般规律
第三十七页，课件共46页
4.晶面发育的一般规律
1 2 0 o 1 2 0 o
1 2 0 o
1 2 0 o
1 2 0 o 1 2 0 o
1 2 0 o
第三十八页，课件共46页
4.晶面发育的一般规律
晶面、晶棱、角顶与面网、行列、节点的关系
第三十九页，课件共46页
4.晶面发育的一般规律
❖ 2.布拉维法则
第十九页，课件共46页
2.空间格子的概念
❖ 3.面网：结点在平面上的分布。 ❖ 空间格子中任意两个相交的行列可确定一个
面网。单位面积面网上结点的数目称为面网 密度。任意两相邻面网间的垂直距离称为面 网间距。
第四十四页，课件共46页
下面的问题请同学们思考并讨论： 1) 非晶体（玻璃）的定义及特点？
（远程规律与近程规律）
2) 液体、气体的结构具有什么规律？
3) 晶体与非晶体的转化？
第四十五页，课件共46页
4) 准晶体的发现及定义： 1984年发现的新现象， 具有远程规律但没有重 复周期。这是什么意思 呢？
5) 准晶体与晶体、非晶体 的关系？
第四十六页，课件共46页
4.晶面发育的一般规律
❖ 自然界产生的晶体，绝大部分是从液体 中结晶出来的，在液体中晶体的生长，首先 是由于温度降低，液体达到过饱和产生晶芽， 一旦晶芽形成后，就形成了晶－液界面，在 界面上就要进行生长，即组成晶体的原子、 离子要按照晶体结构的排列方式堆积起来形 成晶体。
第三十三页，课件共46页
4.晶面发育的一般规律
第三十七页，课件共46页
4.晶面发育的一般规律
1 2 0 o 1 2 0 o
1 2 0 o
1 2 0 o
1 2 0 o 1 2 0 o
1 2 0 o
第三十八页，课件共46页
4.晶面发育的一般规律
晶面、晶棱、角顶与面网、行列、节点的关系
第三十九页，课件共46页
4.晶面发育的一般规律
❖ 2.布拉维法则
chap1 晶体和晶体的基本性质
第一章晶体和晶体的基本性质教学内容：1．晶体的定义、空间格子构造的一般规律；晶体、非晶体、准晶体的区别；2．晶体的基本性质；3．布拉维法则、科塞尔理论、螺旋生长理论、面角守恒定律及其意义。
一、晶体与非晶体（一）晶体晶体的实例：食盐、冰糖、刀叉、陶瓷、冰和雪、土壤和岩石、固体化学药品。
晶体概念的形成：要理解什么是晶体，我们先从晶体概念的形成来理解：1．一般人对晶体的理解，可抽几个学生讲自己所认为的晶体是什么。
2．古代人对晶体的理解：古人将凡是天然具有（非人工琢磨而成）几何多面体形态的固体称为晶体。
如水晶、石盐。
水晶我国最早称“水精”，有“几乃千年老冰”之说。
3．认识的进步：在现实生活中，我们会发现这样一种现象：相同的物质，其所有性质都相同，但外形不同，如晶体味精与粉状味精，粗盐与精盐，前者具有几何多面体，后者则不具备。
除此而外，其它性质均相同，我们就不能把前者称为晶体而将后者视为非晶体。
由此说明，仅仅利用有无规则的几何多面体外形来定义晶体是不恰当的。
4．晶体的概念近代应用X射线分析的方法，揭示了大量晶体的内部结构，结果表明：一切晶体，不论其外形如何，化学组成如何，它的内部质点（原子、离子或分子）都是作规律性排列的。
也就是说，只要是晶体，其内部质点都是有规律排列的。
前例提到的粗盐（具立方体外形）与精盐（粉状），仅管其外形不同但它们内部质点Na与Cl的排列规律都是一样的（以NaCl 晶体模型举例说明）。
晶体内部质点这种规律排布，目前已可借助于高分辨透射电子显微镜直接观察到（P2，图1-2）。
由图及NaCl结构模型的观察我们会发现，晶体内部质点的规则排列表现为质点的周期重复（举Na与Cl的周期重复排列的例子）。
我们将质点的这种周期性重复排列称为格子构造。
因此，凡是内部质点作规律排列，即具有格子构造的物质称为结晶质。
周期性重复排列的理解综上所述，我们对晶体作出如下定义：晶体是具有格子构造的固体。
二）非晶质体的概念指内部原子或离子在三维空间不呈规律性重复排列的固体。
《晶体结构与性质》课件
总结词
密排六方结构是一种晶体结构，其特点是原子或分子的排列具有高度的六方对称性，且每个原子或分子的周围都有相同数量的最近邻。
详细描述
密排六方结构是一种晶体结构，其原子或分子在晶格中以密排六方的形式排列。这种结构的六方对称性使得原子或分子的排列非常紧密。由于每个原子或分子周围都有相同数量的最近邻，这种结构也具有高度的稳定性。密排六方结构在金属材料中较为常见，如镁、锌、镉等。
总结词
金属材料在晶体结构与性质方面具有广泛的应用，其性能受到晶体结构的影响。
详细描述
金属材料的物理和化学性质，如导电性、导热性、耐腐蚀性等，都与其晶体结构密切相关。通过了解金属材料的晶体结构，可以预测其在不同环境下的性能表现，从而优化材料的选择和应用。
陶瓷材料的晶体结构对其硬度、耐磨性和耐高温性能具有重要影响。
分子晶体结构是一种由分子通过范德华力结合形成的晶体结构。
总结词
分子晶体结构是一种由分子通过范德华力结合形成的晶体结构。范德华力是一种较弱的作用力，因此分子晶体通常具有较低的熔点和硬度。常见的分子晶体有冰、干冰等。分子晶体在材料科学和工程中也有一定的应用，如某些塑料和橡胶材料。
详细描述
晶体结构与材料性能的应用
总结词
硬度是衡量晶体抵抗被划痕或刻入的能力的物理量。硬度通常与晶体中原子的排列方式和相互间的作用力有关。例如，金刚石是自然界中硬度最高的物质，这归功于其独特的碳原子排列方式。
详细描述
VS
晶体的光学性质主要取决于其内部结构和对称性。
详细描述
当光照射到晶体上时，会发生折射、反射、双折射等光学现象。这些现象的产生与晶体内原子或分子的振动和排列方式有关。例如，某些晶体具有特殊的颜色，这是由于它们对不同波长的光有不同的折射率。
晶体结构与性质
晶体结构与性质
一、晶体常识
固体有晶体和非晶体之分 1.晶体的特征: （1）具有规则几何外形（自范性） （2）具有固定的熔点 （3）具有各向异性
非晶体不具备这些特征
说明:
（1）晶体的自范性: 晶体能自发呈现一定 对称性的多面体外形（晶体的形貌）。
（2）晶体自范性的本质:是晶体中粒子（分 子、离子、原子）在三维空间里呈现周期 性的有序排列的宏观表象。
A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
2 .实现下列变化时需克服相同类型作用力的是 C A.石墨和干冰的熔化 B.食盐和冰醋酸的熔化 C.纯碱和烧碱的熔化 D.液溴和液汞的汽化
3.下列物质⑴NaOH ⑵Mg ⑶金刚石 ⑷冰 ⑸干冰 ⑹NH4Cl⑺石英 ⑻白磷 ⑼铁 ⑽铝合金 ⑾金刚砂 ⑿ 玻璃 ⒀晶体硼 ⒁无定形碳 ⒂H2SO4 属于离子晶体的有: ⑴⑹ 属于原子晶体的有: ⑶⑺⑾⒀ 属于金属晶体的有: ⑵⑼⑽ 属于分子晶体的有: ⑷⑸⑻⒂
晶体与非晶体的鉴别: X-射线衍射实验
晶态石英的谱图, 明锐线条 非晶态石英的谱图, 漫峰
非晶态和晶态石英的X-射线粉末衍射图谱
1.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是C
A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体有自范性但排列无序 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.非晶体有固定的熔点
2.区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是D
5.比较下列几组晶体熔沸点高低的顺序（由高到低）
(1)金刚石、氯化钠、晶体硅、干冰
金刚石、晶体硅、氯化钠、干冰
(2)石英、铝硅合金、晶体硅、冰
石英、晶体硅、铝硅合金、冰
(3)氧化钙、氯化钾、氯化钙、碘化钾 氧化钙、氯化钙、氯化钾、碘化钾
一、晶体常识
固体有晶体和非晶体之分 1.晶体的特征: （1）具有规则几何外形（自范性） （2）具有固定的熔点 （3）具有各向异性
非晶体不具备这些特征
说明:
（1）晶体的自范性: 晶体能自发呈现一定 对称性的多面体外形（晶体的形貌）。
（2）晶体自范性的本质:是晶体中粒子（分 子、离子、原子）在三维空间里呈现周期 性的有序排列的宏观表象。
A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
2 .实现下列变化时需克服相同类型作用力的是 C A.石墨和干冰的熔化 B.食盐和冰醋酸的熔化 C.纯碱和烧碱的熔化 D.液溴和液汞的汽化
3.下列物质⑴NaOH ⑵Mg ⑶金刚石 ⑷冰 ⑸干冰 ⑹NH4Cl⑺石英 ⑻白磷 ⑼铁 ⑽铝合金 ⑾金刚砂 ⑿ 玻璃 ⒀晶体硼 ⒁无定形碳 ⒂H2SO4 属于离子晶体的有: ⑴⑹ 属于原子晶体的有: ⑶⑺⑾⒀ 属于金属晶体的有: ⑵⑼⑽ 属于分子晶体的有: ⑷⑸⑻⒂
晶体与非晶体的鉴别: X-射线衍射实验
晶态石英的谱图, 明锐线条 非晶态石英的谱图, 漫峰
非晶态和晶态石英的X-射线粉末衍射图谱
1.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是C
A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体有自范性但排列无序 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.非晶体有固定的熔点
2.区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是D
5.比较下列几组晶体熔沸点高低的顺序（由高到低）
(1)金刚石、氯化钠、晶体硅、干冰
金刚石、晶体硅、氯化钠、干冰
(2)石英、铝硅合金、晶体硅、冰
石英、晶体硅、铝硅合金、冰
(3)氧化钙、氯化钾、氯化钙、碘化钾 氧化钙、氯化钙、氯化钾、碘化钾
晶体的类型与性质
子，大球表示O原子）。下列用粗线画
出的CoO2层状结构的晶胞（晶胞是在 晶体中具有代表性的最小重复单元）示
意图不符合化学式的是
D
30
27
练习5、 晶体硼的基本结构单元都是由硼原子 组成的正二十面体的原子晶体。其中含有20个 等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角各有 一个原子，试观察图形回答。这个基本结构单 元由 12 个硼原子组成，其中B－B的键角 为 60O，共含有 30 个B-B键。
---Cl-
30
--- Na+
结论： 1个氯离子同时受6个钠离子共同吸 引；1个钠离子同时受6个氯离子共
同吸引 。它们构成正八面体 15
NaCl晶体结构示意图：
（4）每
个晶胞含
氯离子、
Cl-
钠离子的
个数？
Na+
30
16
晶胞中微粒个数的确定
有1/8属于 该立方体
有1/4属于 该立方体
有1/2属于 该立方体
二氧化碳1分2个子的个数： 4 个
30
23
3、金刚石（硅）
1、金刚石晶体中每 个碳原子和几个碳原 子相连？形成的什么
样的空间构型？
每个碳原子周围有4个 碳原子，形成正四面 体构型
2、晶体中有最小 的环是什么样的环？最 但不小的共环平面是六元环，
30
24
30
25
练习3、石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间
晶体的类型与性质
30
1
雪花
30
2
明矾
30
3
金刚石
30
4
1、晶体的定义
经过结晶过程而形成的具 有规则的几何外形的固体叫晶 体。 2、晶体的特征：
《晶体的结构和性质》PPT课件
2
3
2a3 8 2r3
V球243 r3 (晶胞2个 中)球 有
V球V晶胞 10% 074.05%
A1型堆积方式的空间利用率计算
解： V晶胞
a3
32 2
r3
晶胞中含 4个球 :
V球
4
4 r3
3
空间利用率 V球 V晶胞 74 .05 %
2.体心立方密堆积（A2）
• A2不是最密堆积。每个球有八个最近的配体
==90°, =120°
c
c
ba
a b
单斜 Monoclinic
abc ==90°, 90°
三斜 Triclinic
abc ===90°
晶胞中质点个数的计算
精选ppt
21
晶体结构的表达及应用
• 一般晶体结构需给出： • 晶系； • 晶胞参数； • 晶胞中所包含的原子或分子数Z； • 特征原子的坐标。
配位多面体的极限半径比
配位多面体 比（r+/r-）min
平面三角形 0.155
配位数
3
半径
四面体
4
0.225
八面体
6
0.414
构性判断
半径比（r+/r-） 0.225-0.414
四面体配位 0.414-0.732
八面体配位 >0.732
推测构型
影响晶体结构的其它因素
• M-X间的共价键，方向性； • 有的过渡金属形成M-M键，使配位多面
• 根据形成晶体的化合物的种类不同可以 将晶体分为：离子晶体、分子晶体、原 子晶体和金属晶体。
1. 离子晶体
• 离子键无方向性和饱和性，在离子晶体中 正、负离子尽可能地与异号离子接触，采 用最密堆积。
晶体和晶体的基本性质49页PPT
谢谢！
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
晶体和晶体的基本性质
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
Байду номын сангаас
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
chap1 晶体与晶体的基本性质
之一
三斜原始格子
单斜原始格子
单斜底心格子
十四种布拉维格子
之二
斜方原始格子
斜方底心格子
斜方体心格子
斜方面心格子
十四种布拉维格子
之三
四方原始格子
四方体心格子
六方原始格子
三方原始格子
十四种布拉维格子
之四
立方原始格子
立方体心格子
立方面心格子
第四节 晶体的基本性质
一切晶体所共有、并能以此与其他状态 的物体相区别的性质
面网AA’间距 d1 面网BB’间距 d2 面网CC’间距
面网间距依次减小，面网密度也是 依次减小的。 所以: 面网密度与面网间距成正比。
（4）平行六面体
结点在三维空间形成的最小重复单位。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
b
a
c
空间格子可视为由平行六面体在三维空间平行地、 毫无间隙地重复堆砌而成的。
平行六面体可具有各种不同的形状，各种形状的平行
等同点的分布可以体现晶体结构中所有质点的平移重复规律，连接三维
空间的相当点，即可获得空间格子。
2 空间格子的定义
空间格子：晶体内部质点在三维空间作周期性平移 重复排列所构成的几何图形。 说明：同一种晶体结构中的所有质点所构成的空间 格子类型是相同的(只有一种)，只是在组成晶体结
构时有所平移，但等同点可以有很多种。
斜方格子 abc, ===90
之三
三方格子
a=b=c, ==90
三斜格子
abc, 90
4种类型的格子
原始格子 （P）
底心格子 （C）
体心格子 （ I）
面心格子 （F）
14 Why not 28 (47) ?
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命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
晶体和晶体的基本性质
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
晶体和晶体的基本性质
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿