结晶学复习要点.pdf

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结晶学复习要点 一、基本概念: 1.晶体(crystal)的概念:内部质点在三维空间周期性重复排列构成的固体物质。这 种质点在三维空间周期性地重复排列称为格子构造,所以晶体是具有格子构造的固体。 2对称型 (class of symmetry)晶体宏观对称要素之组合。(点群,point group) 3.空间群:一个晶体结构中,其全部对称要素的总和。也称费德洛夫群或圣佛利斯群。 4.单形 (Simpleform):一个晶体中,彼此间能对称重复的一组晶面的组合。即能借助 于对称型之全部对称要素的作用而相互联系起来的一组晶面的组合。 5.双晶:两个以上的同种晶体,彼此间按一定的对称关系相互取向而组成的规则连生晶 体。 6.平行六面体:空间格子中按一定的原则划分出来的最小重复单位称为平行六面体。是 晶体内部空间格子的最小重复单位,是由六个两两平行且相等的面网组成。 7.晶胞:能充分反映整个晶体结构特征的最小结构单元,其形状大小与对应的单位平行 六面体完全一致。 8.类质同像: 晶体结构中某种质点为性质相似的他种质点所替代,共同结晶成均匀的 单一相的混合晶体,而能保持其键性和结构型式不变,仅晶格常数和性质略有改变。 9.同质多像:化学成分相同的物质,在不同的物理化学条件下,形成结构不同的若干种 晶体的现象。 10.多型:一种元素或化合物以两种或两种以上层状结构存在的现象。这些晶体结构的 结构单元层基本上是相同的,只是它们的叠置次序有所不同。 二、晶体的6个基本性质 1、均一性 (homogeneity): 同一晶体的任一部位的物理和化学性质性质都是相同的 。 2、自限性(property of self-confinement):晶体在自由空间中生长时 ,能自发地 形成封闭的凸几何多面体外形 。 3.异向性 (各向异性)异向性(anisotropy): 晶体的性质随方向的不同而有所差异 。 4.对称性 (property of symmetry): 晶体的相同部分 (如外形上的相同晶面 、晶棱 或角顶,内部结构中的相同面网 、行列或质点等)或性质 ,能够在不同的方向或位置上有 规律地重复出现 。 5.最小内能性:在相同的热力学条件下,与同种化学成分的非晶质体、液体及气体相比, 以晶体的内能为最小。 6.稳定性: 在相同的热力学条件下 ,对于化学成分相同的物质 ,以不同的物理状态 存在时 ,其中以结晶状态最为稳定 。 三、晶体的对称特点及晶体的对称规律 1. 晶体的对称具有以下 3个特点: ⑴ 一切晶体都是对称的。 ⑵ 晶体的对称是有限的。遵循 “晶体对称定律”。 ⑶ 晶体的对称不仅包含着几何意义,也包含着物理意义:不仅体现在外形上,也体现 在性质上。 2.晶体对称定律 (law of crystalsymmetry):晶体中只可能出现轴次为一次、二次、 三次、四次和六次的对称轴 (L1、L2、L3、L4 和L6 ),而不可能存在五次及高于六次的 对称轴。 四、晶体的对称分类(晶族、晶系、晶类划分的依据) 晶体的对称分类: 晶体是根据其对称特点进行合理的科学分类的。 1)根据高次轴的有无及个数,将晶体划分为 3个晶族 (crystal category): ⑴ 低级晶族 (lower category):无高次轴。 ⑵ 中级晶族 (intermediate category):只有1个高次轴。 ⑶ 高级晶族 (higher category):有多个高次轴。 2)各晶族中 ,根据 其对称特点 (Ln或Lin 的轴次的高低及其个数 )划分为七大晶 系 (crystal system): ⑴ 三斜晶系 (triclinic system):无L2,无P。 ⑵ 单斜晶系 (monclinic system):L2或P不多于1个。 ⑶ 斜方晶系 (orthorhombic system)(正交晶系): L2或P多于1个。 ⑷ 三方晶系 (trigonal system ):唯一的高次轴为L3。 ⑸ 四方晶系 (tetragonal system )(正方晶系):L4或Li4只有1个。 ⑹ 六方晶系 (hexagonal system):L6或Li6只有1个。 ⑺

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