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高中化学竞赛结构化学（下）

第七章晶体的点阵结构和晶体的性质

Chapter7.CrystalLatticesstructureandproperties

第七章目录(共4学时)

s1晶体的结构和性质

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e2晶体结构的周期性和点阵

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n3晶体的衍射

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C

第七章晶体的点阵结构和晶体的性质

世界上的固态物质可分为二类，一类是晶态，

另一类是非晶态。自然界存在大量的晶体物质，如

高山岩石、地下矿藏、海边砂粒、两极冰川都是晶

体组成。不论它们大至成千万吨，小至毫米、微米，

晶体中的原子、分子都按某种规律周期性地排列。

另一类固态物质，如玻璃、明胶、碳粉、塑料制品

等，它们内部的原子、分子排列杂乱无章，没有周

期性规律，通常称为玻璃体、无定形物或非晶态物

质。

7.1晶体的结构和性质

一、晶体的定义

由原子、分子或离子等微粒在空间按一

定规律、周期性重复排列所构成的固体物质。

图7.1晶态结构示意图图7.2非晶态结构示意图

7.1晶体的结构和性质

二、晶体结构的特征

固体物质按原子(分子、离子)在无定形

空间排列是否长程有序晶体

其结构特征是规则排列:在空间上“一定数量

种类的微粒”每隔一定距离重复出现,即所谓晶体

的周期性.

无定形态物质(玻璃体、非晶态物质)内部排列

杂乱无章，或仅仅是短程有序，它们不能通过对称

性相关联。

三、晶体的特性

(1)晶体的均匀性与各向异性

晶体的一些与方向无关的量（如密度、化学组成等）

在各个方向上是相同的。而另外一些与方向有关的量

（如电导、热导等）在各个方向上并不相同。例如，云

母的传热速率，石墨的导电性能等。

非晶体的各种性质均具有均匀性，但与晶体的均匀

性的起源并不相同，前者是等同晶胞在空间按同一方式

重复排列的结果，而后者则是质点的杂乱无章排列所致。

(2)晶体的自范性

在适当的条件下,晶体能自发的长出由晶面、

晶棱、晶顶等几何元素围成的凸多面体,这种性质

就称为晶体的自范性.凸多面体的晶面数（F）、

晶棱数（E）、和顶点数（V）相互之间的关系符

合公式

F+VE+2

F+VE+2

6+812+2

8+612+2

4+46+2

图7.3晶体的示范性

(3)晶体的对称性和对X射线的衍射性

内部结构（微观）在空间排列的周期性（等

距性）使得晶体可作为X射线衍射的天然光

栅，而晶体外形的对称性又使得衍射线（点）

的分布具有特定的对称性。这是X射线衍射

测定晶体结构的基础和依据。

(4)晶体的锐熔性（固定熔点）

晶体具有固定的熔点,反映在步冷曲线上出现平台

而非晶体没有固定的熔点,反映在步冷曲线上不会出现

平台。