《晶体的常识》课件

《《晶体的常识》课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一节晶体的常识选修三物质结构与性质一、晶体与非晶体非晶态结构示意图晶态结构示意图固态物质晶体非晶体——规则排列——无规则排列聚集分为由原子、离子或分子在空间无规则排列所构成的固态物质。如松香、石蜡、玻璃等。由原子、分子或离子等微粒在空间按一定规律、周期性重复排列所构成的固态物质。如天然金刚石、水晶、氯化钠等。1.晶体的分类一、晶体与非晶体⑴按来源分天然晶体——宝石、冰、砂子等。人工晶体——各种人工晶体材料等。⑵按成键特点分金属晶体——Cu等。离子晶体——NaCl等。分子晶体——固态CO2(干冰)等。原子晶体—

2、—金刚石等。2.晶体的特性一、晶体与非晶体⑴均匀性晶体的一些与方向无关的量（如密度、化学组成等）在各个方向上是相同的。⑵各向异性晶体的一些与方向有关的量（如电导、热导等）在各个方向上并不相同。例如：云母的传热速率，石墨的导电性能等。⑶自范性无论是天然矿物晶体还是人工合成晶体，在一定的生长条件下，能自发呈现多面体外形。1.晶体的特性一、晶体与非晶体⑷固定的熔点晶体具有固定的熔点，反映在步冷曲线上出现平台；而非晶体没有固定的熔点，反映在步冷曲线上不会出现平台。晶体(a)与非晶体(b)的步冷曲线2.周期性一、晶体与非

3、晶体最小重复单位最小重复单位的选择不是唯一的一、晶体与非晶体3.结构基元晶体中能够通过平移在空间重复排列的基本结构单位。一维实例：在直线上等间距排列的原子。一个原子组成一个结构基元，它同时也是基本的化学组成单位。一维实例：在伸展的聚乙烯链中，-CH2-CH2-组成一个结构基元，而不是-CH2-，这是为什么？一、晶体与非晶体3.结构基元结构基元必须满足四个条件：化学组成相同；空间结构相同；排列取向相同；周围环境相同。二维实例：层状石墨分子，其结构基元由两个C原子组成(相邻的2个C原子的周围环境不同)。一、晶体与非

4、晶体3.结构基元结构基元必须满足四个条件：化学组成相同；空间结构相同；排列取向相同；周围环境相同。二维实例：NaCl晶体内部的一个截面。一个Na+和一个Cl-组成一个结构基元(四边形内部有1个Na+，顶角上的每个Cl-只有1/4属于结构基元)。一、晶体与非晶体3.结构基元结构基元必须满足四个条件：化学组成相同；空间结构相同；排列取向相同；周围环境相同。三维实例：Po晶体。结构基元含1个Po原子。三维实例：CsCl晶体。结构基元含1个Cs+和Cl-。一、晶体与非晶体3.结构基元结构基元必须满足四个条件：化学组成相

5、同；空间结构相同；排列取向相同；周围环境相同。三维实例：金属Na。每个Na原子的周围环境都相同，结构基元应只含有1个Na原子。左侧的立方体中含有2个Na原子，它不是结构基元，右侧图中虚线部分包围的平行六面体为一个结构基元。一、晶体与非晶体3.结构基元结构基元必须满足四个条件：化学组成相同；空间结构相同；排列取向相同；周围环境相同。三维实例：金属Cu。每个Cu原子的周围环境都相同，结构基元只含有1个Cu原子。左侧的立方体中含有4个Cu原子，它不是结构基元，右侧图中虚线部分包围的平行六面体为一个结构基元。一、晶体与

6、非晶体4.点阵确定结构基元后，若不管它的具体内容和结构，用一个抽象的几何点来表示它，这个点可以是每个结构基元中某个原子的中心、或某个键的中心、或其它任何指定的点，但每个结构基元中点的位置应相同。从晶体中无数结构单元中抽象出来的一组几何点形成一个点阵。每个点称为点阵点(简称阵点)。——反映了晶体中结构基元的周期性排列方式。一、晶体与非晶体4.点阵按连接其中任意两点的向量平移后能够复原的一组点。点阵必须具备三个条件：①阵点是无限的；②每个阵点周围环境相同；③点阵在平移方向上的周期必须相同。在直线点阵中，连接相邻两阵

7、点的向量,称为直线点阵的素向量，用a表示,2a、3a等代表复向量。素向量a的长度a称为点阵参数。一、晶体与非晶体直线点阵分布在同一直线上的点阵。一维周期排列的结构及其点阵最简单的情况是等径圆球密置层，每个球抽取为一个点，这些点即构成平面点阵。一、晶体与非晶体平面点阵分面在平面上的点阵。二维周期排列的结构及其点阵选择任意一个阵点为原点，连接两上最相邻的两个阵点作为素向量a，再在其它某个方向上找到最相邻的一个点，作为素向量b。素向量b的选择有无数种方式。素向量a和b的长度a、b，以及两者的夹角=ab，称为点阵参

8、数。一、晶体与非晶体平面点阵分面在平面上的点阵。二维周期排列的结构及其点阵根据所选择的素向量，将各点阵点连上线，平面点阵划分为一个个并置堆砌的平行四边形，平面点阵形成由线连成的格子，称为平面格子。其中的每个平行四边形称为一个单位。一、晶体与非晶体平面点阵平面点阵格子的划分分面在平面上的点阵。只含1个阵点—素单位含2个阵点—复单位平面格子的正当单位划分平面格子的规则格子划分不能是任意的,