【精品】无机材料结构基础笔记

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1、1•晶体的定义：内部质点在三维空间按周期性重复排列的固体。2•等同点：在晶体结构中,占据相同位置和相同环境的点。条件：1、质点种类相同2、质点环境相同3.空间点阵：表示晶体结构中等同点排列规律的几何图形。反映晶体构造中质点在三维空间分布规律的抽象几何图形4.晶体的基本性质1.自限性：晶体在适当条件下可以自发的形成几何多面体的性质。2.均一性：晶体在任何部位上的同一方向都具有完全相同的性质。3•各向异性：晶体在不同方向上的性质差异。4•对称，性:晶体的外部形态、内部结构和某些性质会在一定的方向或位置上呈现有规律的重复的特性。5•最小内能性：在相同的热力学条件下，晶体与同组成的气

2、体、液体和非晶体相比，内能最小。5.对称性：物体相同部分能借助某种特定动作发生有规律的重复。6・宏观对称要素和对称操作7•旋转反伸轴:

3、lF

4、

5、Li6=I?+p(pH8・对称要素组合定理定理1:如果一个对称面P包含L；则必有n个对称面包含Ln,且任意两相邻p之间的交角为360/2n・L3XPLI?3P〃逆定理：如果两个对称面以a角相交，其交线必为一个n次对称轴U,且n=360/2a定理2：如果有一个二次轴U垂直则必有n个I?垂直且任意两相邻之间的交角为360/2nL2XLn丄~'L3nL2丄逆定理：如果两个U相交，在交点上并垂直两个U必产生一个L；其基转角是两个U夹角的两倍，

6、并导出其他n个在垂直［/平面内的Ll定理3:如果有一个偶次轴I；垂直对称面P,其交点必为对称中心C.l4xp丄一l4pc逆定理：如果有一个偶次轴U与对称中心C共存，则过C且垂直该对称轴必有一对称面P.9.3大晶族（低级,中级，高级）。7大晶系（三斜、单斜、斜方/正交，四方/正方、三方、六方，等轴/立方）o32种点群（对称型）。47种单形。14种空间点阵（布拉维格子）。230种空间群。10・整数定律：晶体上任意两个晶面在相交于一点而不共面的三条晶棱上的截距之比为简单整数比。11・晶带定律：任意两晶棱（晶带）相交必可决定一可能晶面，而任意两晶面相交必可决定一可能晶棱（晶带）。12

7、・等轴晶系a=b=ca=3=y=90六方晶系a=P=90Y=120三方晶系a二bHca=3=90Y=120四方晶系a=bHca=p=y=90斜方晶系aHbHca=3=Y=90单斜晶系aHbHca=Y=90B>90三斜晶系aHbHcaHYHB工9013.空间点阵是晶体中质点排列的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和对称性，只能有14种类型。晶体结构则是晶体中实际质点（原子、离子或分子）的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，因此，实际存在的晶体结构是无限的。14.晶胞：反映晶体结构特征的最小结构单位。单位平行六面体：反映空间点阵对称性的最小的平行六面体。关系相同点：晶

8、胞与对应的单位平行六面体同形等大，晶胞与对应的单位平行六面体参数数值相同。不同点、：单位平行六面体由几何点构成，晶胞由具体质点构成。15・六方紧密堆积的晶胞（ABABAB）的C轴垂直于密置层（0001），立方紧密堆积（ABCABC）平行于（lll）o16・若n个球体做紧密堆积，必定有n个八面体空隙，2n个四面体空隙。17・离子键没有方向性和饱和性，等径球体紧密堆积中，配位数为12o共价健具有方向性和饱和性，原子不能做紧密堆积，配位数一般不大于4。不等径球体紧密堆积中，配位数跟晶体结构有关。18.配位数：晶体结构中，与原子或离子直接相邻结合的原子个数或所有异号离子的个数。配位多

9、面体：在晶体结构中，与某一个阳离子直接相邻，形成配位关系的各个阴离子的中心连线所构成的多面体。19・空间利用率二晶胞中原子总体积/晶胞体积用公式表示：Po=Vatoms/Vcell20・鲍林规则（1）负离子配位多面体规则围绕每个阳离子，形成一个阴离子配位多面体，阴阳离子的间距决定于它们的半径之和，阳离子的配位数取决于它们的半径之比orjr^00-1550.2250.4140.73211r+/r.阳离子配位数2346812阳离子配位多面体的形状壓铃状△等边三角形四面体◎八面体0立方体倒©截角立方体截顶的两个三（立方最紧方双锥的聚形密堆积）（六方最紧密堆积）实例•闪锌矿p-ZnS

10、石盐NaCl萤石CaF2自然金Au自然锹Os（2）静电价规则在一个稳定的晶体结构中，从所有相邻接的阳离子到达一个阴离子的静电键的总强度，等于阴离子的电荷数。静电键强度S=Z/n,（3）负离子多面体共用顶、棱和面的规则相邻的正离子配位体之间共用棱（即共用两顶点）、特别是共用面（即共用三顶点）的存在会降低结构的稳定性。（4）不同种类正离子配位多面体间连接规则在含有一种以上正离子的离子晶体中，一些电价较高，配位数较低的正离子配位多面体之间，有尽量互不结合的趋势。（5）节约规则同一晶体中，同种正离子与同种负离子