晶體結(jié)構(gòu)的基本特征

晶體結(jié)構(gòu)的基本特征第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月劃分平行六面體的基本原則三條規(guī)則：1）對(duì)稱性原則2）直角最多3）體積最小14種布拉維點(diǎn)陣：從所有空間點(diǎn)陣中，可以推導(dǎo)出反映所有空間點(diǎn)陣全部特征的單位平行六面體，只有14種。第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月拓展知識(shí)：1855年法國晶體學(xué)家布拉維（BravaisA,1811-1863）運(yùn)用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出晶體的空間格子（即：晶體結(jié)構(gòu)中的平移重復(fù)規(guī)律）只有14種，這就是著名的14種布拉維格子，它描述了晶體結(jié)構(gòu)中的平移對(duì)稱。第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月簡單六方點(diǎn)陣第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月四方簡單=第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月四方體心=第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月二、晶胞概念晶體結(jié)構(gòu)中的平行六面體單位，其形狀和大小與對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣中的平行六面體一致。區(qū)別：晶胞由實(shí)在的具體質(zhì)點(diǎn)（等同點(diǎn)）構(gòu)成。點(diǎn)陣中的平行六面體由不具有任何的物理化學(xué)性質(zhì)的幾何點(diǎn)構(gòu)成。聯(lián)系：點(diǎn)陣由晶體結(jié)構(gòu)抽象而來，不是任意的。晶胞：第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月四晶體的微觀對(duì)稱和空間群（spacegroup)

宏觀對(duì)稱：從晶體外形出發(fā)微觀對(duì)稱：從晶體內(nèi)部出發(fā)1mol＝6.02×1023就晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)而言，是由結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的無限圖形，因而不僅包含晶體外形出現(xiàn)的宏觀對(duì)稱操作，還包括無限圖形中特有的平移操作。NaCl晶體中Na+和Cl-之間距離0.563nm，可以計(jì)算出1mm3的NaCl晶體中含7×1017個(gè)晶胞的小立方體。第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月1平移軸進(jìn)行平移操作時(shí)，圖形平行于平移軸移動(dòng)，按一定周期移動(dòng)后整個(gè)圖形復(fù)原。14種布拉維點(diǎn)陣問題：平移軸和對(duì)稱面或?qū)ΨQ軸組合會(huì)產(chǎn)生什么后果？第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2螺旋軸和旋轉(zhuǎn)平移定義：旋轉(zhuǎn)和平移的聯(lián)合操作特點(diǎn)：先旋轉(zhuǎn)一定角度再平移而使圖形復(fù)原。其中：n：軸次S：1、2、3……n－1個(gè)整數(shù)T：平行于旋轉(zhuǎn)軸的直線點(diǎn)陣的基本向量第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月共有11個(gè)螺旋軸，21、31、32、41、42、43、61、62、63、64、65。存在左旋和右旋情況。從投影方向看若螺旋方向?yàn)槟鏁r(shí)針稱右旋，反之稱為左旋。若一次平移a/2，則不分左右旋。螺旋軸的種類第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月石英結(jié)構(gòu)中的六次螺旋軸石英的基本結(jié)構(gòu)可以看成是硅氧四面體在三和六次螺旋軸附近的螺旋鏈。第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月3滑移面和反映平移先反映后平移或先平移后反映II’II’IIIII’III第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月表滑移面國際符號(hào)滑移方向滑移距離a平行x軸a0/2b平行y軸b0/2c平行z軸c0/2n平行晶胞面對(duì)角線（a0＋b0)/2（c0＋b0)/2（a0＋c0)/2d平行晶胞面對(duì)角線（a0＋b0)/4（c0＋b0)/4（a0＋c0)/4第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月舉例：NaClbbbbaaaab滑移面第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體中可能出現(xiàn)的對(duì)稱要素對(duì)稱軸(5)：1，2，3，4，6倒轉(zhuǎn)軸(5)：螺旋軸(11)：21、31、32、41、42、43、61、62、63、64、65滑移面(5)：a,b,c,n,d平移軸(14)：14種布拉維格子第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月空間群空間群：用以描述晶體中原子組合的所有可能方式，是確定晶體結(jié)構(gòu)的依據(jù)。

230種空間群：晶體結(jié)構(gòu)中32個(gè)點(diǎn)群和14種布拉維點(diǎn)陣的組合得到?；蛘撸核泻暧^對(duì)稱操作和微觀對(duì)稱操作組合得到230種空間群

第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月例1食鹽Fm3m:F:面心立方點(diǎn)陣m:垂直于a方向（（100）晶面）上有對(duì)稱面，3：立方體對(duì)角線上有三次軸，[111]方向m:垂直于立方體晶胞面對(duì)角線即平行于（110）晶面上有對(duì)稱面。第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月例2高嶺石：P1空間群，簡單點(diǎn)陣，在a方向上有一對(duì)稱軸。三斜晶系。第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月7個(gè)晶系旋轉(zhuǎn)，反