第13章與晶體結(jié)構(gòu)撿起海邊沙灘上一粒沙子

晶體學(xué)博大精結(jié)構(gòu)也以很單——只只有這五種正多面歐拉AchimedeanSolidsSvhesecanbeobtainedbythetruncationofPlatonic立方八Football中心到頂點(diǎn)距 6（r++r-

2 3 小球半徑關(guān)（r+/r-

固體：晶體結(jié)構(gòu)研究：電子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體常見的數(shù)據(jù)庫1）無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫（InorganicCrystalStructure 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫（TheCambridgeStructuralDatabase,CSD）：主要收集含碳化合物的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)）粉末衍射文件（ThePowderDiffractionFile,（JontCeenPowrDifactonIntentoalCenterrDifactionData）JCPDS第13體與晶晶體的晶體7大晶系與14種Bravis等徑圓球的晶體的基本類型及其金屬晶體化學(xué)鍵鍵型和晶體構(gòu)型的變**晶體的缺陷什么是晶體~Crystal~源于希臘文“潔凈的冰閃爍的沙 美麗的雪什么是晶體晶體結(jié)構(gòu)的尖晶 方解晶體的晶體具有自發(fā)形成的規(guī)則的幾何而非晶體沒有一定的立方體狀的氯化鈉、棱柱狀的硫酸銅、針狀的羥基氧玻璃、瀝青、石蠟沒有特征的形晶體具有固定 ,而非晶體沒有固0C801C玻璃、瀝青、石蠟在一段溫度區(qū)間軟化晶體顯各向異性,而非晶體顯各向同性導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、膨脹系數(shù)、~綜合考慮以上三個(gè)晶體的特 晶面夾角守恒石英晶體的不同晶面夾角守恒晶體特征的內(nèi)根據(jù)晶面夾角的 “去偽存真”地推出晶體的理 觀察到晶體外形 探索晶體內(nèi)部的18世紀(jì)中葉法國科學(xué)家~方解石的解理相同的越來越小的菱~食鹽：由一個(gè)個(gè)小的方體晶體特征的內(nèi)雖不完善，卻是現(xiàn)代晶格理論的晶體結(jié)構(gòu)的周19世紀(jì)，Bravais、Fedorow、Shoenflies等結(jié)晶學(xué)

Haüy的假 2020世紀(jì)初由Laue、Bragg等物理學(xué)家利用X-射線衍射給出直接證明，現(xiàn)在稱為晶格晶體結(jié)構(gòu)的周期晶格理論1~晶體中的每個(gè)結(jié)構(gòu)單元抽象為一個(gè)~間距相等的點(diǎn)排成一行直線~直線點(diǎn)陣平行等距排列平面~平面點(diǎn)陣平行排列 點(diǎn)子(Lattice)，即晶格(crystallattice)晶體結(jié)構(gòu)的周晶格理論要點(diǎn)將點(diǎn)陣按一定方式劃分，在點(diǎn)陣中以三3個(gè)周3個(gè)夾角(bc)、(ca)、~6個(gè)參等 對(duì)稱圖形：全等圖

晶體結(jié)構(gòu)的周從晶格回歸將組成晶體的結(jié)構(gòu)單元置于晶格的結(jié)點(diǎn)上晶~晶體中與晶格單元相對(duì)應(yīng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)單元(unit、、、6晶體結(jié)構(gòu)的周點(diǎn)陣、晶格和晶胞都是描述晶體周期性結(jié)如何理解它們之間的相互關(guān)系晶體基本概結(jié)構(gòu)單元抽象為晶結(jié)構(gòu)單元放到點(diǎn)陣點(diǎn)

點(diǎn) 晶去格子并置 截 并置 分 結(jié)構(gòu)單元抽象為晶 結(jié)構(gòu)單元放到點(diǎn)陣點(diǎn)

點(diǎn)陣格子化單(形狀、大晶胞參數(shù)內(nèi)容

晶體學(xué)的7大晶按對(duì)稱性特征的不同，可分為7種晶系（crystal晶 晶胞參 對(duì)稱性要求 晶體實(shí)立方四方

a=b=c,a=bc,a=bc,簡(jiǎn)a=bc,

1個(gè)6重1個(gè)4重

CuMg-Sn--

菱面體格

1個(gè)3重

Bi-Al a=b=c,==90晶體學(xué)的7大晶按對(duì)稱性特征的不同，可分為7種晶系（crystal晶 晶胞參 對(duì)稱性要求 晶體實(shí)正正單斜1個(gè)對(duì)稱面或1個(gè)重三斜無SCuSO4問題：與布拉維晶系關(guān)系？布拉維晶系中，將簡(jiǎn) 歸入方晶系，而將R 稱為菱面體格子（rhombohedral)或菱晶體學(xué)的7大晶立方

四方晶晶體學(xué)的7大晶晶六方

簡(jiǎn) Ra=bc,==90o,

(另外晶體學(xué)的7正交晶

abc,

abc,關(guān)于晶系的確定與推的對(duì)稱性決定某一系的晶胞參數(shù)必然滿足表中鑒于本課程只介紹晶體學(xué)最基本知識(shí)，未涉及對(duì)的值來 晶系，這樣做大多數(shù)情況下也正的。晶體的14種空間點(diǎn)陣立方 立方 立方 四方 四方六 單斜 單斜 三正交 正交 正交 正交晶14種布 點(diǎn)陣型晶六方簡(jiǎn)單六 簡(jiǎn)R

共214種布 點(diǎn)陣型簡(jiǎn)單立（cP

（cI

面心立（cF立方晶系3立方晶系31晶體對(duì)X-1

Laue衍射理 dd2X射線對(duì)晶體

WH.BraggL.Bragg父子把Laue的衍射理論Bragg方2dsinn n取正晶體對(duì)X-射線衍射峰位置：由點(diǎn)陣衍射峰強(qiáng)度：與原子/離子等徑圓列時(shí),常見的有兩種方式(a)：簡(jiǎn)單其中每個(gè)球周圍有4個(gè)球同時(shí)有4個(gè)較大

(b):密置排列則是最緊密的,密置層中每個(gè)6個(gè)球同時(shí)6個(gè)小空 等徑圓

簡(jiǎn)單324324a324100%等徑圓體心立方堆積（符號(hào)為體心立方堆積中的空間利24 3

( 3)3

100%68%24a3等徑圓 A等徑圓立方密堆積結(jié)構(gòu)等徑圓立方密堆積結(jié)構(gòu)的關(guān)系為：a 2堆積空間利用率 74%2r)34 74%2r)3六方密堆積結(jié)構(gòu)六方密堆積結(jié)構(gòu)

空間利等徑圓配位數(shù)確等徑圓空隙的形成：八面體空隙與四面體等徑圓密堆積形成的空隙：三角形、四面體與八n個(gè)小球， 四面空，n個(gè)與八面體心立方空隙？簡(jiǎn)單立方？種類與數(shù)晶體的基本類差別堆金屬晶離子晶 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)分子晶類共價(jià)晶作用~等徑

結(jié)構(gòu)特主要結(jié)構(gòu)類型：A1——立方密堆幾種金屬結(jié)構(gòu)類型的金屬積方晶格原子空利用簡(jiǎn)單立簡(jiǎn)單立6體心立體心立8立方面心立六方六一些金屬的晶體結(jié)構(gòu)

A1：立方密堆積A2：體心立方堆積

作用力：正負(fù)離子之間的靜電吸引 離子負(fù)離子負(fù)離子負(fù)離子按負(fù)離子按一定方式正離子位于堆積產(chǎn)生的空隙正負(fù)離子半徑比是決定離子晶體構(gòu)型的重要

正離子與負(fù)離子位置r+/

正—

負(fù)— 結(jié)接穩(wěn)定接接穩(wěn)定不接接不穩(wěn)大？？？不同的正離子與負(fù)離子半徑比（r+/r-正離子要求不同負(fù)離子八面體空隙中正離子與負(fù)離子半徑r+/r-=四面rr立方rr離子晶體——NaCl負(fù)離子(Cl-)按面心立方密堆積排正離子(Na+)位于負(fù)離子堆積形成的所有八面體空晶胞類型：面心離子晶體——CsCl負(fù)離子(Cl-)按簡(jiǎn)單立方正離子(Cs+)位于負(fù)離子堆積形成的所有立方體空晶胞類型：簡(jiǎn)單離子晶體——立方ZnS負(fù)離子(S2-)按面心立方正離子(Zn2+)位于負(fù)離子堆積形成的1/2四面體空晶胞類結(jié)構(gòu)幾種AB型離子晶體其它離子晶體六方

螢石鈣鈦礦AO3構(gòu)成立方密堆積，B離子離子形成的八面體分子：旋轉(zhuǎn)，近似球形~He,Ne,ArH2,CH4,He,Ne,ArH2,CH4,方密密堆CO2CO2是面CO2

作用力2特點(diǎn)：較范德華力強(qiáng)，作用顯~ 共價(jià)晶作用力：共價(jià)~石：C石：Csp3方石英鱗石英方石英鱗石英SiO2：Si-OSiSisp3O多種晶型石英(六方 方石英（立方共價(jià)晶方石英(SiO2) 石C結(jié)構(gòu)比 方石共價(jià)晶而而共價(jià)鍵強(qiáng)，有方向性和飽共價(jià)鍵對(duì)晶體結(jié)構(gòu)起決定性配位數(shù)低，密度

石空間高，硬度 有率石墨：層內(nèi)：Csp2p-p大層間：分子間作導(dǎo)電、良好的潤(rùn) 各種晶化學(xué)鍵鍵型與晶體構(gòu) ofbonding化學(xué)鍵鍵型與晶體構(gòu)金屬鍵—離子 Ru2Sn3,Ru2Ge3 :化學(xué)鍵鍵型與晶體構(gòu)如何預(yù)測(cè)鍵的離子性與共價(jià) 極化能力：離子周圍電場(chǎng)強(qiáng)度~正離子影響顯 ~負(fù)離子一般起主要作用化學(xué)鍵鍵型與晶體構(gòu)鍵的離子性與共價(jià) 性質(zhì)變化學(xué)鍵鍵型與晶體構(gòu)離子極化對(duì)AgX晶體結(jié)構(gòu)的影 r(實(shí)驗(yàn) r++r-/ 電負(fù)性 鍵 離 過 過 共晶體構(gòu) ZnS/體立化學(xué)鍵鍵型與晶體構(gòu)如何求出鍵的離子性大結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)鍵的離子性=偶極矩/（離子電荷鍵長(zhǎng)）鍵的離子性=1-exp[-(A-B)2/4]= < 共價(jià)鍵 化學(xué)鍵鍵型與晶體構(gòu)實(shí)驗(yàn)與計(jì)算數(shù)據(jù)化學(xué)鍵鍵型與晶體構(gòu)晶體構(gòu)處理成鍵，研究性質(zhì)~要綜合考缺陷晶體：-Fe2O3 Fe 空氣γ-Fe

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