2011“晶化”教学大纲

《2011“晶化”教学大纲》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《材料晶体化学》课程教学大纲执笔人：何涌课程名称：材料晶体化学（CrystalChemistryofMaterials）课程编号：课程分数/学时：3/48先修课程：计算机基础，材料学导论，大学化学，大学物理开课学院：材料科学与化学工程学院（110）开课学期：（秋季）课程教学目的：培养学生掌握以下知识：1、晶体的性质、晶体的对称特点与分类、理想晶体结构的几何理论和结构缺陷的基本知识。2、晶体化学的基本内容和晶体的晶体化学分类原则。3、常见物理性质的成因和影响因素。4、晶体的化学组成、结构与物理性质之间的相互关系。5、点缺陷与非计量化学晶体的关系，及其对晶体物理性质的影响。

2、6、掌握20～30种常见晶相的化学组成、结构与物理性质特征；能熟练写出它们的正确名称，晶体化学式和有关物理性质。7、初步具有分析典型结构的能力；能在平面上看懂较复杂的三维晶体结构图。8、根据晶体形态和结构的有关参数，利用有关软件画出晶体几何形态和晶体结构图。课程内容提要：第1章晶体的概念重点掌握：晶体和晶胞的定义，晶格常数和晶轴，晶体的基本性质。用晶体和晶胞的概念解释晶体的基本性质：自限性，对称性，异向性，均匀性和稳定性。一般掌握。晶体结构要素，长程有序和短程有序。第2章晶体的宏观对称重点掌握：几何单形的概念和单形数。熟练掌握18个几何单形：单面、平行双面，斜方柱,三方

3、柱，四方柱，六方柱，斜方单锥，三方单锥，四方单锥，斜方双锥，四方双锥，六方双锥，菱面体，五角十二面体，四面体，八面体，立方体，菱形十二面体。一般掌握：几何单形的聚合原则和聚形分析。3重点掌握：对称的概念。宏观对称要素和对称操作：对称要素（对称面，轴，中心，旋转反伸轴）。极轴的概念。对称要素的组合定理1～4。点群的概念（对称型）和点群数。熟练用对称要素的组合定理推导出12个点群：L2PC，L22P，3L23PC，L44L25PC，L44P，L3i3L23P，L33P，L33L2，L66L27PC，3L24L33PC，3L4i4L36P，3L44L36L29PC。点群国际符

4、号的书写原则。熟练掌握前述12种点群的国际符号。了解点群的圣佛利斯符号。重点掌握：晶体的对称分类原则，32晶类，7晶系，3晶族。各晶系的晶体定向原则；晶面符号，晶棱符号，单形符号。一般掌握：结晶单形的概念和数量，晶带定律，双晶和晶体的规则连生。第1章空间群重点掌握：空间格子要素和平行六面体的选择原则；确定晶胞的方法。空间格子特点：形状与大小（晶格常数），格子类型（P，C，I，F）。14种空间格子或布拉维格子。重点掌握：晶体内部结构的对称要素（平移轴，螺旋轴，滑移面，以及它们的国际符号和图形符号）。重点掌握：空间群的概念；空间群的数量；空间群的国际符号重点掌握：等效点系的

5、概念。等效点系的特点（重复点数，魏考夫符号，对称性和结构坐标）。一般了解空间群的圣佛利斯符号。第2章晶体结构重点掌握：等大球最紧密堆积：六方和立方最紧密堆积；最紧密堆积中的孔隙类型（四面体孔隙和八面体孔隙）和孔隙数。非等大球最紧密堆积。阴、阳离子的配位数，配位多面体；配位多面体的对称性和联结方式。一般掌握：鲍林法则和晶体结构基型（配位，岛，链，层，架)。重点掌握：同质多像概念和同质多像转变。举例：ZnS，SiO2，TiO2，CaTiO3。重点掌握：异质同像概念。举例：金刚石-硅，ZnS-SiC，石榴石-YIG-YAG，石盐-FeO。重点掌握：多型的概念和符号。重点掌握：

6、晶体的典型结构分析。萤石结构，衍生结构概念（烧绿石结构），闪锌矿结构，纤维锌矿结构和尖晶石结构。第3章晶体的化学成分3重点掌握：类质同象的概念，类型和影响因素。晶体化学式及其计算（已知通式的阴离子法和阳离子法）。一般掌握：晶体的化学组成，晶体中的水和晶格类型。第1章实际晶体结构一般掌握：点缺陷的基本概念和符号。点缺陷的运动，组合，聚合，无序和有序分布。第2章晶体的物理性质重点掌握：晶体颜色的四种呈色机理：晶体场、电荷转移、能带和色心呈色机理。晶体发光的条件，形式和类型（萤光，磷光）；猝灭的概念。一般掌握：晶体的颜色，光泽的概念；重点掌握：解理和裂开的成因，晶体的硬度和晶

7、体的密度（X光密度和实测密度）。一般掌握：弹性模量；重点掌握：晶体的亚铁磁性（铁氧体）。重点掌握：离子导体的概念。晶体的压电性、热电性、铁电性概念（要求熟记概念和应用实例）。一般掌握：熔点；线热膨胀系数；热导率。第8章常见晶体的结构与性质重点掌握：晶体化学分类体系。硅酸盐综述。层状结构硅酸盐综述。单质大类：金刚石，石墨。卤化物大类：萤石。硫化物大类：闪锌矿，纤维锌矿。氧化物和氢氧化物大类：刚玉，石英，钙钛矿，氧化锆，尖晶石族；石榴石，锂辉石，滑石。一般掌握：铜族，单晶硅，石盐，云母，长石，沸石，磷灰石，碳化硅。课程教学方式考核与成绩评定方