晶体与晶体的基本性质2.pptx

晶体与晶体的基本性质1.晶体、非晶体与准晶体的概念。2.空间格子的概念，空间格子要素。3.晶体的基本性质。4.晶面发育的一般规律1.晶体、非晶体与准晶体的概念。什么是晶体？ 石英（Quartz）铬铅矿（Crocoite ） 电气石(Tourmaline)钼铅矿(Wulfenite)一些晶形发育完整的晶体 人们常见的晶体有水晶、石盐、等，在一般人的心目中就认为晶体就像水晶和石盐那样，具有规则的几何多面体形状。 1.晶体、非晶体与准晶体的概念。晶体—具有格子构造的固体, 或内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。 Crystal－homogeneous solid containing long-range order in three dimensional space.石盐的晶体结构宏观石盐晶体非晶质体：与晶体结构相反，内部质点不作周期性的重复排列的固体，即称为非晶质体。石英 玻璃α-石英的内部结构 绿球代表Si4+,红球代表O2- 玻璃的内部结构，准晶体(quasi-crystal): 具有准周期格子构造的固体。准周期构造－不同于晶体中的平移周期, 但具有自相似性 (放大或缩小) 。准晶体的质点排列虽具有长程有序，但不体现平移的周期重复，即不存在格子构造。速凝合金具五次对称轴定向长程有序但无重复周期的图形小结晶体：具有格子构造的固体, 或内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。 非晶质体：与晶体结构相反，内部质点不作周期性的重复排列的固体，即称为非晶质体。2.空间格子的概念一切晶体都具有格子构造，寻找其格子构造的规律便引出空间格子的概念。 晶体（远古年代的定义：自发形成规则形态的物体； 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。）相当点（等同点）两个条件：1.性质相同，2.周围环境相同。空间格子的导出晶体结构 相当点 空间格子 相当点：晶体结构中物质环境（周围质点的种类）和几何环境（周围质点的分布方位和距 离）都相同的点。相当点的分布可以体现晶体结构中所有质点的平移重复规律，连接三维空间的等同点，即可获得空间格子。 导出空间格子的方法：在晶体结构中找出相当点，再将相当点按照一定的规律连接起来就形成了空间格子。石盐晶体的空间格子空间格子：由结点（相当点）在三维空间作周期性重复排列后构成的无限图形。它反映晶体质点排列的规律性。说明：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，但相当点可以有几种2.空间格子的概念空间格子要素1.结点：空间格子中的点，代表晶体构造中的相当点。2.行列：结点在直线上的排列。 空间格子中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。 a2.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。 ? 相互平行的面网间面网密度相等，其面网间距也相等，不相平行的一般不等，且面网密度大的面网间距大，反之，网密度小的面网间距小。d2d1d32.空间格子的概念4.平行六面体：空间格子中的最小单位体积。空间格子可以被看成是由无数个平行六面体在三维空间无间隙地重复堆叠而成。 ?c??ab平行六面体对应的实际晶体中相应的范围叫晶胞。NaCl晶胞金红石晶胞晶体的宏观外形与微观晶胞晶面、晶棱、角顶与面网、行列、结点的关系3.晶体的基本性质3.晶体的基本性质我们将一切晶体所共有的，并且由晶体的格子构造所决定的性质，称为晶体的基本性质。1.自限性: 晶体能够自发地生长成规则的几何多面体形态。 3.晶体的基本性质2.均一性:同一晶体的不同部分物理化学性质完全相同。可以用数学公式来表示, 设在晶体的x处和x + x’处取得小晶体, 则 F(x) ? F (x + x’) 此处F表示化学组成和性质等物理量度。 非晶质体也具有其均一性，但由于非晶质体的质点排列不具有格子构造，所以其均一性是统计的、平均近似的均一，称为统计均一性；而晶体的均一性是取决于其格子构造的，称为结晶均一性。3.晶体的基本性质3.异向性：同一晶体不同方向具有不同的物理性质。如：蓝晶石的不同方向上硬度不同： AA方向，H＝4.5，小刀可刻动。 BB方向，H＝6.5，小刀不能刻动。思考：均一性与异向性有矛盾吗？3.晶体的基本性