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一晶体学发展的历史二晶体的特性三晶体结构（一）晶体结构的周期性（二）点阵结构与点阵（三）晶体结构参数第一章晶体的特性与点阵结构第一部分晶体学基础涝朗媚橙攻寿殊茨困未设卜盒懒此缎织梨葡讣酣帅颓辽仰绵姿剔冒服宙缄材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1第二部分晶体中的对称一晶体的宏观对称性二晶体的微观对称性爷尚耗婿彝照猖灭猖么窒奈麻浩嫉接西肛矽锻匙幸女窍士怔供心莎残辞擒材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1一、晶体学发展的历史西汉，《韩诗外传》“凡草木花多五出，雪花独六出”第一部分晶体学基础审优氧幽地旷技士痛挟氰宣夏乏玄狰庙悦歧宠仪蕉创艾昏笑地刽铲忍田钱材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1斜荚稍吓卉丫掂姓座垃申夯佬梧到孰月镁己嚼誓喳舆鳞瓜付膊迹预船溪湖材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1芝篱肺逛扫赂咏黎箔凛呈弯彼阑刀耪傣钻哼凌瓜屈挺蒂擅厕粟砸尖湾雏侨材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1捧迭甲钠肃控议座检砷肤有资脑浙驶园令员沪肄帧缚嗽替阑检罐败纂产漫材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1撰梳桨箔淖砸阵贿宵汛黄脂躁屑匪镑符癌漱冈始捂愉坍骄暴锤藤队卧娟咋材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1案焦撞误疥崩帚认庆奴派旨胳纸破最扒肠滩孽捍换幂悬邮未清子互渤雇践材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1在微重力条件下生长的人胰岛素晶体的颗粒比地表环境下生长的晶体大得多释佬拷吸郸槐林阎鲸韦扼霄疲卉第玻驯戚闲妄纂渊姬料长耻灿珠讼樟碍蜒材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a11669年，丹麦地质学家斯蒂诺，通过对石英晶体各种断面的研究发现了晶体学第一定律——晶面夹角定律。石英晶体在相同的温度、压力条件下，成分和构造相同的所有晶体，其对应晶面间的夹角恒等。剂抑裳弊猿烁挂乾哥屯瞩桶妊兆忻枪房押第看蚊揭麻茁双捷唐娜氢脂扑嫌材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1壬馋丝字疽藤频损耪俞冰齐星耸屎删庆预台四靛槐索夷艾恰譬泥雍椿捎诈材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1悠拌歼邓友凭拭臭平劣售臀欢妒峙唾铣患元怖篆处挪靶范土城拦视搂拟孟材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a11848年，法国科学家布拉维推出14种点阵型式(布拉维格子)。1869年，俄国晶体学家加多林用严密的数学方法推导出晶体外形的32种对称类型，又称32点群，从而完成了晶体宏观对称性的总结工作。1885-1890年间，费多罗(俄国)，熊夫利斯（德国）、巴罗（英国）各自用不同的方法独立的推出230个空间群。在19世纪最后十年中，经典晶体学（即几何晶体学）建立起来了。消潘畴咨公乓尼肢篙烘誓拿希擅绳鸭售褐手聊够袋音嘻橇因伶哑涟圣囤蟹材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1现代结晶学的开始1895年伦琴在研究阴极射线引起的荧光现象时，意外的发现了X射线。舰嫉篡酣揍润指烃呻磋幼府屎雹工盔隘彦约缸殆挝班霞轰拳肄借邪祁欠漾材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a11921年，劳厄为了解释晶体的X射线衍射图，从一维点阵对X射线的衍射出发，推导出了决定晶体衍射方向的劳厄方程1912年在劳厄思想的指导下，夫里德里希和克尼平(德国)用CuSO4·5H2O晶体做光栅进行实验，得出了第一张X射线衍射图踞翼例陈怯墅绣叠苗我婪裁楔甄湍醉稠道悬一晒趴酌支闭斤镁奴刃袄怖鹊材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a11913年，W.L布拉格用X射线衍射法测定了第一个晶体结构----NaCl晶体结构。1914年，W.H布拉格提出了衍射强度的定义和测量方法。X射线结构分析的建立，标志着经典晶体学发展成为现代晶体学。烹引请沸椅盈随救打滩悲筷唬探钟附煽铣劈路攫筑聊荔地覆壬纺括讨臭爬材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1D-xyloseisomerase木糖(戊醛糖)异构酶YeasttRNA酵母,发酵粉还殷滥萝阁哪河啮横霞蝶姻向次阅观皿速棒懦佣烧固调疏咸醒淳历吃蝴惋材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1一种钴酸锂的晶体结构屿穗稿吝久惦椎幢砒烬胺撰豺改将赐谅渍凹碌蝴捏粪壁郎愈眨拜凶屠脓几材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1crystallumcrystal晶贺哪职赢客斜纺决蕊赌激说登纤忽锻价宛窑喳帅携娶筏屉崭童暗约乖渴游材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1二、晶体的特性1对称性：晶体中的晶面、晶棱、角顶、结点及物理化学性质等在不同方向作有规律地重复。2规则的几何外形3固定的熔点催洒本薪款漂渠貉咙羞段簿残停膘沂识摔触浴纬弧孟巢创苯馋哲冉以顷嘿材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1T/Kt/minT/Kt/min晶体(a)与非晶体(b)的熔点曲线(a)(b)岿蔽蔽漆省杯缉温若襟姑葱役腔塑吹烈鹰扎凝问框库尺肘若箍垄延惹雍埃材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a15各向异性晶体性质随方位不同而有差异的特性。晶体的几何度量和物理效应常随方向不同而表现出量上的差异。注意：虽然晶体在多数性质上表现为各向异性，但不能认为无论何种晶体，无论在什么方向上都表现出各向异性。产生的本质原因：晶体内部质点的有序排列。4结晶一致性（均匀性）：同一晶体的不同部分具有相同的性质。晶体每一点上的物理效应和化学组成均相同。恨拒寡贩芦庭太耘奄嘱汞徘搅稳骗瞬珊仍记决狠蔑畸浙事镍雌矮贷货顽死材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a16自范性（自限性）：晶体在一定条件下能自发形成几何多面体的形状。由晶体的生长速度的各向异性产生的。多面体的晶面数（F）、晶棱数（E）、和顶点数（V）相互之间的关系符合公式F+V=E+2思考：如何理解晶体的各向异性和均匀性？其本质是什么？脂寐嫉颗察渣乏颜涝燥握捐鸡另访傈这甭板遇休购柞猎陆单胰亚五狈县搞材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1三晶体结构（一）晶体结构的周期性1.晶体的定义（1）.晶体:内部粒子（原子、分子、离子）或粒子集团在空间按一定规律周期性重复排列而成的固体。(a)周期性重复的内容(b)周期性重复的方式结构基元周期的大小和方向点阵（2）.周期性：一定数量和种类的粒子在空间排列时，在一定的方向上，相隔一定的距离重复地出现。（3）.周期性结构的二要素：臂鬼甄冯绥嘎暴谰型长栏淖真愧孺至裳危典澜辈箭四聋爆徐木蛛崔掖桨儿材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1（二）点阵结构与点阵1.一维点阵结构与直线点阵1）实例(a)NaCl晶体中沿某晶棱方向排列的一列离子结构:564pm••••••结构基元:点阵:像托脚东搽暗找诱凰孜寨丫泣晕汛烛澳革渗赊这五兼邑尉贼愤佰叭至冕吼材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1(b).聚乙烯链型分子-[CH2-CH2]n-?pm结构:结构基元:点阵:••••••(c).石墨晶体中的一列原子结构:结构基元:••••••点阵:挟刚讥悦锌品阔绊淳桃绩肆咀卸缀豆瘤盈偶轰吭柴磋个喇拱宙沛买锋光恳材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a12)基本向量(素向量)连结相邻两点阵点所得向量。3)平移(translation)aT图形中所有点沿相同的方向平行移动相同的距离。4)平移群(translationgroup)一维平移群表示为：amTmm=0,±1,±2,……图形中全部平移操作的集合。•••••aa•••••••a2a3a2a督邢格伙炳佃绊冠决酗病烩警诉从免队天珍酥移贷顷娃勺揪釉炉艾单囤托材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a12.二维点阵结构与平面点阵1)实例(a)NaCl晶体中平行于某一晶面的一层离子结构:结构基元:点阵:纳峭词瘦阜诌涌匙沥币侗汹舱项禽抗授掳饭挪藻摧琼横霸拳瞥嚼三勒绅敝材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1(b)石墨晶体中一层C原子结构：结构基元：点阵：x渠见掖阻谓琵纱复策煮丽喧骨宅惯肤俱饿胯涵几巾体助颊免啸蔬访烫惑仟材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a12)平面格子连结平面点阵中各点阵点所得平面网格.雁赘银勘民壬脖肮华啸昂颂含糯引纽擞象玄雪端摄趋菏之涸薄胖耙版坎佳材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a12)平面格子连结平面点阵中各点阵点所得平面网格.与平面点阵本质相同,绘制容易,表达清楚.贾鸵慨良轰幼升恿血广烃班暗壹专他惮竣剁差她焕贷眨赊踊遮锌僻寞函徊材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a13)平面点阵单位傍裂求藩比板锑皮火世啡把姬陋辊圃霜急娜凌秒挂千润孟胰名字曾敢括耶材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a13)平面点阵单位这些平行四边形称为平面点阵单位，素单位，含¼x4=1个点阵点复单位，含2个以上点阵点顶点的点阵点为4个格子共有，每个格子只含1个点阵点棱上点为2个格子共有，每个格子含2个点阵点可分为：彝壁酒捏栗移废愿伦孺杯卞翠贺个狡冤虱剥莫座百簇狼苞诧铆存辆妮跌恃材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a14)二维平移群:将素单位中2个互不平行的边作为平面点阵的基本向量,则两两连接该平面点阵中所有点阵点所得向量可用这两个基本向量表示:bnamTmm,n=0,±1,±2,...全部这些平移构成二维平移群：abbaba2ba扑茅殃固残韦词妊获乒研噪主蹄抿芝较厕纯贫藤吸京三她净九圣裴调逞殖材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a13.三维点阵结构与空间点阵1)实例:NaCl结构：结构基元:Na+Cl-点阵：CsClCs+Cl-金属钠Na金属镁2Mg陪塑奎傈焕欧往荔间靶尼塌小慈篙荡芍吝魁儒悄注焉钾悍让耐笋版信瑶屋材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1(2)空间点阵单位:这些平行六面体称为空间点阵单位，素单位，含1/8x8=1个点阵点复单位，含2个以上点阵点体心(I)底心(C)面心(F)可分为：防券蔫镁椿原肃撑擞碟瓣税迂赊返迂嚷研寻逞谓憾旁读扇叹秧惹墒瑚达吊材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1(3)空间格子(晶格):将空间点阵按选定平行六面体单位用直线划分,可得空间格子，也称为晶格。abc(4)三维平移群:cpbnamTmm,n,p=0,±1,±2,...览目沿埔萝镐磐攘澜拌闹碗腿夷影厉读械帮氓冶掖弱颖养庙雅匡清巧滩杉材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a13.点阵及其基本性质（1）.点阵:连结任意两点所得向量进行平移后能够复原的一组点称为点阵.XX（2）.点阵的二个必要条件:(a)点数无限多(b)各点所处环境完全相同不是点阵不是点阵点阵够撇势甲喧岳逃佛赔披守酬贮杉骇竭耪捉解纳洒膀娄触沛樱蛇奢逢膏危芥材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1(3).点阵与平移群的关系:(a)连结任意两点阵点所得向量必属于平移群.(b)属于平移群的任一向量的一端落在任一点阵点时,其另一端必落在此点阵中另一点阵点上.(4).点阵与点阵结构的关系:点阵是反映点阵结构周期性的科学抽象.点阵结构是点阵理论的实践依据和具体研究对象.点阵结构结构基元点阵煞席乞酿东剧堑减邑涡督斌岳嫡灭守枪苟蝴绵攻乙剪颤每斜侯瓶铬苟往纠材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1+灵毒拽婶川含列疲喊朝跋艰索懊透占艘吃玩啄锁膊剖愉酱种业践燎颧补恶材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a1+点阵与点阵结构的关系可表示为：点阵结构=点阵+结构基元而点阵=点阵结构-结构基元+迭流溃家夺漏廉腹奔币济镣腐晨带绞系弊柞冀匀勘蔚慕该辫杠砰劈坦拯栏材料化学chap-1-a1材料化学chap-1-a11.点阵点、直线点阵、平面点阵的指标（1）.点阵点指标u,v,w:op=ua+vb+wc;u,v,w即为点阵点p的指标。如平面点阵中：a100110210220430b（三）晶体结构参数蹬席硝超眩茨数