2025年晶体结构之二：对称性.pdfVIP

好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。——《中庸》

第二章晶体结构

一、教学要求

（1）内容提要：

物质通常有三种聚集状态：气态、液态和固态。而按照原子（或分子）

排列的规律性又可将固态物质分为两大类，晶体和非晶体。

晶体中的原子在空间呈有规则的周期性重复排列；而非晶体的原子则

是无规则排列的。原子排列在决定固态材料的组织和性能中起着极重要的

作用。金属、陶瓷和高分子的一系列特性都和其原子的排列密切相关。一

种物质是否以晶体或以非晶体形式出现，还需视外部环境条件和加工制备

方法而定，晶态与非晶态往往是可以互相转化的。

本章主要内容包括：：晶体学基础；金属的晶体结构；合金相结构；

离子晶体结构；共价晶体结构；聚合物的晶态结构；非晶态结构。

（2）基本要求

掌握晶体的空间点阵、晶胞、晶向和晶面指数、晶体的对称性等结晶

学基础知识，了解32种点群和230种空间群等；掌握三种典型的金属晶体

结构、合金相结构、离子晶体结构和硅酸盐晶体结构，了解共价晶体结构

和分子与高分子晶体结构。

（3）重点难点

重点：结晶学基本原理及典型的金属晶体、合金相、离子晶体结构。

难点：空间点阵、非化学计量化合物和鲍林规则。

（4）主讲内容

①晶体学基础；②金属的晶体结构；③合金相结构；④离子晶体结构；

⑤共价晶体结构；⑥聚合物晶体结构。

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勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

《第二章晶体结构》目录——

引言——晶体的结构特征与基本性质（1.0h）

2.1晶体结构的周期性（4.0-6.0h）

2.2.1点阵与平移群

一、点阵结构与点阵

（1）一维点阵结构与直线点阵；（2）二维点阵结构与平面点阵

（3）三维点阵结构与空间点阵

二、点阵的条件与性质

（1）定义；（2）条件；（3）点阵与点阵结构的对应关系。

2.2.2点阵单位与点阵参量

一、点阵单位与点阵常数

（1）直线点阵单位与线段参数（2）平面点阵单位与网格参数

（3）空间点阵单位与晶胞参数

二、其他晶体结构参数

（1）（原子）阵点坐标与原子间距；（2）晶向（直线点阵）指数

（3）晶面（平面点阵）指数；（4）晶面间距与晶面夹角

（5）晶带与晶带定律

三、极射投影*

2.2.3倒易点阵与晶体衍射*

2.2晶体结构的对称性（4.0h）

2.3.1对称性的基本概念——对称及其对称元素与对称操作

2.3.2宏观对称性—晶体外形（有限）表现的对称性—点对称性

一、点对称操作与宏观对称元素；二、点群及其表示方法——32个点群（晶类）；

三、晶系与空间点阵型式——7种晶系与14种布拉菲点阵

2.3.3微观称对性—晶格基元（无限）排列的对称性—体对称性

一、空间对称操作与微观对称元素；

二、空间群及其表示方法；三、等效点系——

2.3.4点群与空间群的关系

2.3.4晶体结构符号

2.3典型晶体结构分析（8.0h）