结晶学（共计214） .ppt

结晶学; 课程简介： 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、理性、共性 与后续矿物学形成明显的对比： 矿物学：以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。 特点：经验性、具体性、归纳分类性、感性、个性;结晶学（晶体学）发展历史及分支学科简介：;分支学科： 几何结晶学－研究晶体宏观形态几何规律，主要是对称规律。 晶体结构学－研究晶体内部结构几何规律及缺陷。 晶体化学－研究晶体成分与结构的关系。 晶体生长学－研究晶体生长机理及其影响因素。 晶体物理学－研究晶体物理性质及其产生机理。 本课程以晶体形态对称规律及晶体内部结构对称规律为主，简介晶体化学与晶体生长。;第一章 晶 体;晶体 （远古年代的定义：自发形成规则形态的物体；(图片) 现代的定义：内部结构具有周期重复性，即具有 格子构造 的物体。） 格子构造（晶体结构的周期重复规律，这种规律是可以 用格子状的图形－空间格子表示的。） 空间格子 （表示晶体结构周期重复规律的简单几何图形。 要画出空间格子，就一定要找出相当点。） 相当点 （两个条件：1、性质相同，2、周围环境相同。）;;空间格子与具体的晶体结构是什么关系？ 可以认为具体的晶体结构是多套空间格子组成的，见图。 具体的晶体结构是多种原子、离子组成的，使得其重复规律不容易看出来，而空间格子就是使其重复规律突出表现出来。空间格子仅仅是一个体现晶体结构中的周期重复规律的几何图形，比具体晶体结构要简单的多。;空间格子的要素： ★结点: 空间格子中的点,代表具体晶体结构中的相当点. ★行列: 结点在直线上的排列.（引出: 结点间距 ）同一行列上的结点间距怎样? ★面网: 结点在平面上的分布. （引出: 面网间距、 面网密度）面网的形状一定是平行四边形！;面网AA’间???d1 面网BB’间距d2 面网CC’间距d3 面网DD’间距d4 ;★平行六面体: 结点在三维空间形成的最小重复单位 (引出: a, b, c; α,β,γ ,称为轴长与轴角,也称晶胞参数 ）;平行六面体可具有各种不同的形状，各种形状的平行六面体的轴长与轴角（晶胞参数）怎么样？ 我们以后将会看到，平行六面体的形状一共有7种，对应有7套晶胞参数的形式，也对应7个晶系。; 由晶体的格子构造会导致晶体的基本性质。 晶体的基本性质： ★自限性: 晶体能够自发地生长成规则的几何多面体形态。 ★均一性:同一晶体的不同部分物理化学性质完全相同。晶体是绝对均一性，非晶体是统计的、平均近似均一性。 ;★异向性：同一晶体不同方向具有不同的物理性质。例如： 蓝晶石的不同方向上硬度不同。 思考： 均一性与异向性有矛盾吗？ 异向性与自限性有什么联系?;★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。例如下面的晶体形态是对称的：;★最小内能性：晶体与同种物质的非晶体相比，内能最小。晶体具有固定的熔点。 ★稳定性：晶体比非晶体稳定。 ﹡要学会用格子构造规律解释这些基本性质！ 请同学们自己解释。（重点解释：异向性、最小内能性、稳定性。）（课堂讨论）;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？ （引出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？ ;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？;请大家将教材上图1－2（a）的平面晶体结构的空间格子画出来。 (答案);本章重点总结： 本章包括3组重要的基本概念: 1) 晶体、格子构造、空间格子、相当点；它们之间的关系。 2) 结点、行列、面网、平行六面体; 结点间距、面网间距与面网密度的关系. 3) 晶体的基本性质：自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能、稳定性，并解释为什么。;返回;返回;返回;;二、晶体测量