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材料化学的复习 ?2 材料化学基础 ⒈晶体与非晶体的区别 晶体：规则的几何外形，固定的熔点，物理性质的各项异性（液体性质的不连续变化，会产生双折射现象，扩散率不同，导电率不同），晶体的对称性（平移、旋转、反映、倒反），均匀性（相同熔点、密度） ⒉晶体结构的周期性与点阵 ⑴周期性： 一种内部粒子或基团在空间按一定规律周期性重复排列而形成的固体。重复的内容和方式必须相同。 ⑵点阵： 晶体结构=结构基元+点阵（晶体结构是在每个点阵点上安放一个结构基元。） 直线点阵构成一维点阵结构，平面点阵构成二维平移群，平行四边形称为平面格子。 格子的划分不是任意的，应尽量选取具有较规则形状的，面积较小的平行四边形单位，按此原则划分的格子则为正当格子。 只有一个点阵点的称为素格子，一个以上的复格子。 结构单元—能够通过平移在空间重复排列的基本排列单位，结构单元的选取：化学组分相同，空间结构相同，排列取向相同，周围环境相同。 NaCl晶体—结构单元：NaCl，点阵式:面心立方，点群：Fm3m 金刚石的晶体结构，两个C为一个结构单元，其点阵式为面心立方。 CsCl的点阵式为体心立方。 ⑶晶系： 7个晶系：立方，六方，四方，三方，正交，单斜，三斜；可以构成14种Brarias格子。一个晶系除了平行六面体顶点上有阵点外, 给面心、体心、低心加阵点构成复单位。但是却只有14种，原因有两个有些晶系的特征对称元素不允许加点，还有就是有些晶系的面心或底心加点后可以划分为体积更小的对称性不变的平行六面体单位 立方晶系可分为：简单立方，体心立方，面心立方。 四方晶系可分为：简单四方，体心四方。 六方晶系可分为：简单六方，简单棱形 正交晶系可分为：简单正交，底心正交，体心正交，面心正交 单斜晶系：简单单斜，底心单斜 三斜晶系：简单三斜 晶胞的划分原则：正当晶胞，对称性最强。 面心四方和底心四方不是正当格子。因为面心四方可化为更小的体心四方，而底心四方可以化为更小的简单四方。 晶向指数和晶面指数（截距的倒数，再取最小整数） 晶面符号并不仅代表一个晶面，而是代表一族晶面 ⑷对称性 对称操作： 实操作：只产生可重合物体的操作，如旋转，螺旋旋转 虚操作：产生物体对映体的操作，如反射，反演，滑移，非真旋转。 反应晶体的宏观对称性：对称面（δ或m），对称中心（i），对称轴（n），旋转反轴（n） 反应分子的微观对称性：对称面（δ或m），对称中心（i），对称轴（n），旋转反轴（n），平移（T），螺旋旋转nm(mn),滑移反映(MT) 对称轴次定理——各种对称轴没有5次轴及高于6次的对称轴。即n=1，2，3，4，6 n－重对称轴(旋转轴)Cn如果一个分子绕一根轴旋转 2(/n的角度后产生一个不可分辨的构型，这根轴就是对称轴。分子的较高重旋转轴通常取作 z 轴。 倒反（对称）中心（i）：它的操作是通过一个点的倒反(反演)，使空间点的每一个位置由坐标为(x、y， z)变换到(- x， - y， - z)。 对称面（镜面） δ或m：立方体有9个对称面 旋转倒反轴-反轴：其对称操作是先进行旋转操作(n)后立刻再进行倒反操作，记为n；CH4具有4，但分子中并不存在C4和对称中心i，所以4是独立的。 旋转反映轴--映轴: 其对称操作是先进行绕映轴的旋转操作(n)后立刻再对垂直于该映轴的反映面进行反映操作m。符号为Sn。旋转反映 Sn，包括绕对称轴的逆时针旋转360°/n，接着作垂直反射。1=S2; 2=S1; 3=S6; 6=S3;4=S4 平移操作—平移（T）：直线点阵： Tm=ma m=0, ±1, ± 2,… 平面点阵：Tm=ma+nb m,n=0, ±1, ± 2,… 空间点阵：Tm=ma+nb+pc m,n,p=0, ±1 螺旋旋转操作:[L(2π/n)T(mt/n)]—螺旋轴（nm, m为整数，且mn) T(mt/n)—滑移方向和滑移量螺旋轴包括： 2次螺旋轴：21，3次螺旋轴： 31，32，4次螺旋轴： 41， 42，42，6次螺旋轴： 61,，62，63，64，65 滑移面(MT)-平移（T)和放映(m): 滑移反映面， 简称滑移面，其对称操作是沿滑移面进行镜面反映操作，然后接着进行与平行于滑移面的一个方向的平移，平移的大小与方向等于滑移矢量。滑移面的平移量等于该方向点阵平移周期的一半。 对称元素系: ⅰ两个镜面的组合：两个镜面相交，其夹角为2(/2n，则其交线必为一个n次旋转轴n;ⅱ两个旋转轴组合：交角为2(/2n的两个2次轴组合，其交点上必定出现一个垂直于该两个2次轴的n次旋转轴。同时垂直于n次轴，通过交