必威体育精装版晶体的性质与形成.ppt

结晶学及矿物学 √学时/学分：76学时/5学分（其中理论课 54学时，实验课22学时） √任课教师：王安东/郭国林/夏菲 √E-Mail： adwang2013@ecit.cn √办公电话√办公室:国防科技楼316室 √QQ:281625179 课程安排及特点 □结晶学:以晶体为研究对象，主要研究晶体的对称规律。研究的是晶体的共同规律，不涉及到具体的晶体种类。 特点：空间性、抽象性、逻辑性、共性 （28学时：其中理论课20学时，实验课8学时） □矿物学: 以具体矿物晶体为研究对象，主要研究各具体矿物晶体的成分、物理性质、成因特点等（与结晶学形成明显的对比） 特点：经验性、感性、具体性、归纳分类性、个性 （ 48学时：其中理论课34学时, 实验课14学时） ◇结晶学与矿物学课程特点： ○实验多,约占总学时的30%； ○是地学及材料科学的基础课，应用面广； ○本课程具有抽象性，需要较强的空间思维能力，有一定的难度。 考核方式与成绩 √平时成绩(包括考勤等) 10% √实习成绩 30% √期末笔试成绩 60% 注: 1.五次或五次以上无故缺席理论课或实习, 不能参加期末考试； 2.无实习成绩,不能参加成绩总评； 3.实验课安排在地学楼基础地质实验室三楼C302。 实验课准备： （1）实验课教材复印； （2）自行购置实验用纸（实验课11次） 小要求和小提示 ◇请不要无故缺课，生病或有事请提前请假（书面假条，有辅导员/班主任签字）； ◇请准时参加理论课和实习课； ◇请不要抄袭作业； ◇上课时间请保持安静，不要打电话、发信息和吃东西，手机关机或静音； ◇学会自我管理，能及时温习和复习功课为最佳。 教材及参考资料 √教材 《结晶学及矿物学(第二版）》 赵珊茸主编 √实习课教材 《结晶学及矿物学实习教程》； √推荐兴趣读物：费尔斯曼《趣味矿物学》 一篇博文《雪花史》 “世界上可能没有完全相同的两片雪花” 第一章 晶体及结晶学 第一节 晶体的概念 自然界的矿物一般都是天然晶体。研究矿物将涉及晶体许多固有的特性和结晶学法则与定律。因此，学习矿物学必须具备结晶学的基础。本章将首先对晶体及结晶学作概略介绍。 一、晶体、非晶质体与准晶体 □晶体(crystal)：晶体是内部质点（原子、离子或分子）在三维空间周期性的重复排列构成的固体物质。质点在三维空间周期性的重复排列也叫格子构造。由此，我们可以对晶体作出如下定义：晶体是具有格子构造的固体。 □非晶体：与上述情况相反，有些状似固体的物质如玻璃、琥珀、松香等，它们的内部质点不作规则排列，不具格子构造特征，称为非晶质或非晶质体。从内部结构的角度来看，非晶质体中质点的分布颇类似于液体。 晶体和非晶体之间的关系 √晶体在整个结构范围内的有序称为远程规律； √非晶体在局部范围内的某种有序（如一个红圈周围三个黑圈），这种局部有序称为近程规律； √晶体既有远程规律又有近程规律；液体和非晶体只有近程规律，无远程规律；气体既无近程规律，也无远程规律（无序性），做布朗运动； √晶体比非晶体稳定，因此自然界的非晶体可以自发转化为晶体（晶化/脱玻化）；而非晶体转化为晶体需要外能（非晶化）。 □准晶体：l982年在电子显微镜研究中，发现了一种新的物态，其内部结构的具体形式虽然仍在探索之中，但从其对称性(见第四章)可知，其质点的排列应是长程有序，但不体现周期重复，即不存在格子构造，人们把它称为准晶体。 第二节 空 间 格 子 □晶体的本质在于内部质点在三维空间作平移周期性重复。空间格子是表示这种重复规律的几何图形。 □思考题：教材P6图1-6(a)中的Ti离子是否为同一套空间格子？如果不是，有几套空间格子？ O离子又有几套空间格子？ 空间格子有如下几种要素： □ 1.结点 结点是空间格子中的点，它们代表晶体结构中的相当点。它们只有几何意义，为几何点。 □2.行列 结点在直线上的排列即构成行列。空间格于中任意两个相当点联结起来就是一条行列的方向。行列中相邻结点间的距离称为该行列的结点间距。 □3.面网 结点在平面上的分布即构成面网。空间格子中不在同一行列上的任意三个结点就可以决定一个面网的方向，换句话说，也就是任意两个相交的行列就可决定一个面网。面网上单位面积内结点的密度称为网面密度。 □4.平行六面体 从三维空间来看，空问格子可以划出一个最小重复单位，那就是平行六面体。它由六个两两平行而且相等的面组成。实际晶体结构中所划分出的这样的相应的单位，称为晶胞(a, b, c; α,β,γ ,也称为轴长与轴角） 。晶胞的形状与大小，则取决于它的三个彼此相交的棱的