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结 晶 化 学 电 子 教 案 绪 论 第一章 几何结晶学 第二章 X射线结构分析 第三章 晶体化学 结晶化学的参考书 1．结晶化学 王文亮 2．结晶化学 苏勉增 3．现代晶体化学 陈敬中 4．化学键本质 Pauling 5．晶体结构与晶体性质 温克勒 第一节：结晶化学的研究对象 物质可分三态，各状态中分子、原子的排列方式不同。表现外形和充满空间体积不一样。我们研究的是固态物资中内部按周期排列的结晶体。 第二节：结晶化学研究的内容 （1）研究固态晶体中原子级水平的结构原理及规律。 （2）讨论晶体的组成、晶体内部结构与其性能三者之间的关系。 第三节：学习结晶化学的意义 （1）结晶化学是一门化学基础学科，是化学专业的一门基础课。 （2）2002年教育部化学教指委在武汉大学召开教学培养计划会议，提倡有条件的学科均须开设此门课程，且尽量单独开课。 第三节：学习结晶化学的意义 （3）是学习其它学科的基础：如后续课程有结构化学、固体化学、材料化学、矿物学、地球化学、晶体X射线结构分析等。 第四节：结晶化学的学习方法 讨论的是原子级水平，因此肉眼看不到，摸不着，要树立空间概念，想象空间模型。 第五节：课程的具体学习内容 1．?几何结晶学——几何结晶学的基本定律，晶体内部原子排列规律，晶体宏观外形特征。 2．?X射线结构分析——讨论晶体对X射线产生衍射的基本原理、实验方法，以及在晶体结构分析中的应用。 第五节：课程的具体学习内容 3．晶体化学——组成、结构与性能间的关系。 4．晶体物理学——说明晶体的结构与某些物理性质的关系（新技术科学发展形成独立学科）。 课程安排 15-16次课，其中有约两节课的模型实习。 要求课堂认真。作业不多，独立完成。 第一章 几何结晶学 第一节： 晶体的特性 第二节： 晶体周期性的结构和点阵 第三节： 面角守恒定律 第四节： 晶体的投影 第一章 几何结晶学 第五节： 对称性概论 第六节： 三个晶族、七个晶系和十四 种空间点阵 第七节： 晶体定向与晶面符号 第八节： 晶体微观对称性 小结 第一节 晶体的特性 食盐、天然水晶、钻石是晶体,其外形看有面、有棱、规则外形。 对单晶硅、金属块无上述条件但仍是一块晶体、化学沉淀物? 食盐、天然水晶、钻石 第一节 晶体的特性 因此如何确定是否是晶体不能从外观形状观察，而要看组成固体物质的内部颗粒(构造基元)在空间排列规律来确定。 现代实验方法可用X射线进行衍射确定。 那么晶体的严格定义是什么呢？？？ 第一节 晶体的特性 1、对称性：外形有一定的对称外形，内部？ 2、均匀性：任一部位物质性质都是一样的。 3、各向异性：在不同方向表现性质不同。 4、锐熔点：有一定范围很窄的熔点温度。 5、对X射线产生衍射： 6、自范性：恢复本身外形。 所有特性均由晶体内部结构所决定 第二节 晶体周期性结构和点阵 考虑NaCl晶体构造的某一平面为例，对某一离子（ Na+或Cl- ）将其归结成质点（无具体内容和体积的点）。对这类质点的物质环境（组成）和几何环境（位置）进行考查如一样的质点称为同类等同点。 但在该平面可找到无数套等同点。每套等同点具有相同的周期排列规律和性质。 第二节 晶体周期的结构和点阵 第二节 晶体周期的结构和点阵 从以上两例中的同类等同点在一直线上呈现 的规律性结构的现象称晶体的周期性，这样一种 规律的点结构排列称周期性排列。 对同一类的等同点具有共同的几何形象—共 同的几何图形。 对上述中将实际的质点抽象为几何点在数学 上这组点则成点阵点，此时只有几何的意义，无实际内容。他只反映晶体内部质点的排列规律，不代表是何物质。 第二节 晶体周期的结构和点阵 任何两点间构成向量，用该向量平移任何一点不出现新点，这一组无限的点称为点阵。 （1）直线点阵： 两点之间构成素单位，以素单位平移均使点重复。（平移操作为一定长度、一定方向移动） 点阵的数学式表示（平移群）：T=ma（m=0、 ±1、±2………） （a称为素单位） 第二节 晶体周期的结构和点阵 （2）平面点阵及平移群： 一个平面点阵可认为按某向量平移直线点阵而 得到。 对于一个平面点阵选取素单位可反映了该平面 点阵的形式。若平面格子所围成的素向量只包含 1个结点的单位为素单位，且所包围的面积大小也 一样，所以对于一个结点包含的内容也一样。