晶體化學(xué)x2 2晶體學(xué)基礎(chǔ)

1課堂作業(yè)畫出H2O2

分子的旋轉(zhuǎn)軸2第一節(jié)晶體結(jié)構(gòu)的周期性結(jié)點(diǎn)(點(diǎn)陣點(diǎn))：晶體內(nèi)部微粒占有的位置抽象成幾何上的點(diǎn)。點(diǎn)陣：結(jié)點(diǎn)在三維空間的規(guī)則排列所組成的幾何圖形。晶胞：晶體的基本重復(fù)單位。

素晶胞(原始晶胞)、復(fù)晶胞

晶胞參數(shù)：大小和形狀a,b,c,αβγ

分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：便于相關(guān)理論推導(dǎo)和數(shù)據(jù)分析平行六面體單位+結(jié)構(gòu)基元=晶胞第二章晶體學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)點(diǎn)陣點(diǎn)是在空間中無窮小的點(diǎn)。原子是實(shí)在物體。點(diǎn)陣點(diǎn)不必處于原子中心。

點(diǎn)陣點(diǎn)和

原子晶體結(jié)構(gòu)和空間點(diǎn)陣:CsCl和NaCu和NaCl3第二節(jié)晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性自然界中很多事物都是對(duì)稱的僅有周期性是不夠的對(duì)稱性如何堆積？對(duì)稱與不對(duì)稱：手性分子4人類也偏愛對(duì)稱性建筑物與藝術(shù)作品到底什么是對(duì)稱？56鏡面-反映立方體中的反映面(鏡面)三個(gè)均分相對(duì)面六個(gè)穿過相對(duì)棱若xz面為鏡面，則：(x,y,z)變換到(x,-y,

z)變換矩陣7對(duì)稱中心-反演(倒反)若以對(duì)稱中心為座標(biāo)原點(diǎn)：(x,y,z)變換到(-x,-y,

-z)8旋轉(zhuǎn)軸-旋轉(zhuǎn)晶體對(duì)稱性定律：在晶體中，只可能出現(xiàn)軸次為一次、二次、三次、四次和六次的對(duì)稱軸，而不可能存在五次及高于六次的對(duì)稱軸。旋轉(zhuǎn)矩陣旋轉(zhuǎn)軸為Z軸甲烷分子：三次軸晶體結(jié)構(gòu)中能否出現(xiàn)正五邊形？9立方體中的旋轉(zhuǎn)軸三個(gè)四次軸穿過面心四個(gè)三次軸穿過相對(duì)頂點(diǎn)六個(gè)二次軸穿過相對(duì)棱心2次旋轉(zhuǎn)矩陣(沿Z軸)立方體中有多少旋轉(zhuǎn)軸？10主軸和副軸：一個(gè)圖形中軸次最高的軸為主軸，其它軸為副軸。苯環(huán)的主軸是幾次軸？11

反軸-旋轉(zhuǎn)倒反12晶體的宏觀對(duì)稱元素及對(duì)稱操作晶體的宏觀對(duì)稱性中有八種基本的對(duì)稱元素：1,2,3,4,6,i,m,13晶體的微觀對(duì)稱元素

晶體的外形是有限圖形，它是基于宏觀對(duì)稱的。而晶體外形的對(duì)稱有取決于晶體內(nèi)部構(gòu)造的對(duì)稱。研究晶體內(nèi)部構(gòu)造規(guī)律時(shí)，必須把晶體構(gòu)造作為無限圖形來對(duì)待，其對(duì)稱屬于微觀對(duì)稱。微觀對(duì)稱與宏觀對(duì)稱既相互聯(lián)系又相互區(qū)別。1415螺旋軸-螺旋旋轉(zhuǎn)21:T(a/2)L(2/2)

平移+旋轉(zhuǎn)滑移面-滑移反映

a:T(a/2)M

平移+反映對(duì)稱元素對(duì)稱操作16晶體中可能有的螺旋軸及對(duì)稱操作

1(平移軸)21

31,3241,42,4361,62,63,64,6517七種晶系(根據(jù)晶胞形狀及特征對(duì)稱元素劃分)(菱方)18晶系與對(duì)稱元素晶系：按照晶胞的特征對(duì)稱元素可以分成7個(gè)不同類型，稱為晶系。晶系特征對(duì)稱元素三斜無或反演中心單斜唯一的2次軸或鏡面正交三個(gè)相互垂直的2次旋轉(zhuǎn)軸或反軸。三方唯一的3次旋轉(zhuǎn)軸或反軸。四方唯一的4次旋轉(zhuǎn)軸或反軸。六方唯一的6次旋轉(zhuǎn)軸或反軸。立方沿晶胞體對(duì)角線的四個(gè)3次旋轉(zhuǎn)軸或反軸了解一下即可197種晶系和4種晶胞

(素晶胞、體心(I)、底心(c)、面心(F))結(jié)合，共生成14種空間格子，稱為布拉維(Bravis)點(diǎn)陣。為什么不是28種呢？這是因?yàn)橐恍┚档目臻g格子是重復(fù)的；而另一些空間格子違背了格子構(gòu)造的規(guī)律，或者由于其對(duì)稱與該晶系不符，而不能在晶體結(jié)構(gòu)中存在。14種點(diǎn)陣型式20點(diǎn)群(簡(jiǎn)單了解)點(diǎn)群：分子或有限圖形對(duì)應(yīng)的對(duì)稱操作群?！包c(diǎn)”的含義：1所有對(duì)稱元素至少相交于一點(diǎn)，即沒有互相平行的對(duì)稱軸或?qū)ΨQ面；2所有對(duì)稱操作進(jìn)行過程中圖形至少保持一個(gè)點(diǎn)不動(dòng)。

晶體的宏觀對(duì)稱性制約于32種點(diǎn)群。22群的定義

假設(shè)G是由一些元素組成的集合，即G={…，g，…}。在G中定義了一種二元合成規(guī)則(操作、運(yùn)算，群的乘法)。如果G對(duì)這種合成規(guī)則滿足以下四個(gè)條件：

a)封閉性：G中任意兩個(gè)元素的乘積仍然屬于G。

b)結(jié)合律：

c)單位元素。集合G中存在一個(gè)單位元素e，對(duì)任意元素，有

d)可逆性。對(duì)任意元素，存在逆元素，使

則稱集合G為一個(gè)群。

群論在分子軌道理論、分子幾何構(gòu)型和對(duì)稱性、紅外及拉曼活性振動(dòng)分析等方面有重要應(yīng)用23C2

點(diǎn)群對(duì)稱元素：1個(gè)(二次旋轉(zhuǎn)軸)對(duì)稱操作：2個(gè)單位操作逆操作是其本身符合封閉性、結(jié)合律、單位元素及可逆性要求。24苯環(huán)的點(diǎn)群六次旋轉(zhuǎn)軸加6個(gè)垂直于該軸的二次軸和鏡面。點(diǎn)群符號(hào)：D6h主軸：六次副軸：二次(