晶胞与晶格是一个概念吗
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晶格和晶胞的关系与区别
晶体是一种复杂的有序结构,例如石英中的球形晶体,结构中的构成元素的空间位置不同,因而晶体的物理性质也有所不同。
物理学家们发现,晶体是由有序的结构原子、分子或微粒排列而成的,这些结构可以抽象为晶格或晶胞,它们也是晶体的基本结构单位。
因此,晶格和晶胞是晶体的重要组成部分,但它们之间存在着一定的区别。
首先,晶格是由相同的装配元件排列组成的有序结构,它建立了晶体的基础结构,其次,晶格跨越三个空间维度,如水平、垂直和深度,从而形成一个有序的空间网格,它们由结构单元组成,每个结构单元可以加载晶体结构中的原子或分子。
而晶胞则是一个有序的、空间密集的结构,它对晶体结构的形成与物理性质起着决定性的作用。
晶胞由胞壁和胞内元素组成,胞壁形成晶体结构的特征形状,而胞内元素可以加载在晶格单元中,形成晶体结构中不同的原子或分子。
另外,晶格和晶胞也具有一定的区别。
首先,晶格是一种抽象的抽象概念,它是一种有序的空间网格,可以形成晶体的基础结构,而晶胞是晶体的实际结构,其形状可以决定晶体的形状和物理性质,其次,晶格只存在于空间维度上,而晶胞存在于空间和时间维度上,它是一种有序的、空间密集的结构,它不仅要考虑空间,还要考虑时间。
总之,晶格和晶胞是晶体结构的重要组成部分,它们之间存在着一定的关系和区别,晶格负责晶体结构的建立,而晶胞负责形成晶体的特征形状和物理性质,因此,晶格和晶胞的关系不仅关乎晶体结构
的形成,而且还关乎晶体的特性。
晶格和晶胞的关系与区别晶体结构是物理化学中一个重要的内容,而晶格与晶胞是晶体结构的两个重要概念,本文主要就晶格与晶胞之间的关系与区别进行探讨。
首先,晶格及晶胞的概念。
晶格是描述晶体自身特征的抽象总概念,它是晶体最基本、最基础的概念,它是晶体构成的最基本结构,在它的基础上才能构成更多的复杂的物理结构。
晶格动态地描述了粒子在晶体体系中的空间分布,它是晶体模型建立的基础。
晶胞是晶体的组成单元,是由晶格构成的一个体系,是晶体构成过程中最基本的单位。
晶胞可以由多种原子、分子和晶格共同来制定,它们构成了晶体的基本单元,因此晶胞的概念在晶体结构的建模中也受到了广泛的重视。
其次,晶格与晶胞之间的关系及区别。
晶格与晶胞之间的最大关系就是晶格是晶胞的构成单元,晶胞中的每一个原子、分子都在晶格中有确定的地方,这些原子、分子有一定的生长规律,晶胞中的每一个原子、分子都是循着晶格构成晶胞的。
晶格是晶胞建模过程中的基础,而晶胞是晶格构成的一个体系,是晶体构成过程中最基本的单位。
此外,晶格与晶胞之间的区别也是显而易见的。
晶格是晶体最基本的概念,它描述了晶体自身的特征,它不仅仅是由原子和分子等微观粒子组成的,还具有一定的复杂的空间构造;而晶胞是由晶格构成的,它是晶体的基本组成单元,它是由多种原子、分子和晶格共同来制定的。
晶格和晶胞之间不仅具有密切的联系,而且存在一定程度上的差别,这也是个有趣的现象。
最后,总结两者之间的关系。
晶格是晶体最基本的概念,它描述了晶体自身的特征,而晶胞是由晶格构成的,它是晶体构成过程中最基本的单元,晶胞中的每一个原子、分子都在晶格中有确定的地方。
晶格与晶胞之间的关系是密切的,它们的差别也在不断扩大,晶格和晶胞的研究既有助于揭示晶体结构的物理特性,又有助于丰富晶体的信息。
了解晶格与晶胞之间的关系和区别,对于深入理解晶体结构具有重要意义。
固体物理(黄昆)第一章总结.doc固体物理(黄昆)第一章总结固体物理学是一门研究固体物质微观结构和宏观性质的学科。
黄昆教授的《固体物理》一书为我们提供了深入理解固体物理的基础。
本总结旨在概述第一章的核心内容,包括固体的分类、晶体结构、晶格振动和固体的电子理论。
一、固体的分类固体可以根据其结构特征分为晶体和非晶体两大类。
晶体具有规则的几何外形和有序的内部结构,而非晶体则没有长程有序性。
晶体又可以根据其内部原子排列的周期性分为单晶体和多晶体。
二、晶体结构晶体结构是固体物理学的基础。
黄昆教授详细讨论了晶格、晶胞、晶向和晶面等概念。
晶格是描述晶体内部原子排列的数学模型,而晶胞是晶格的最小重复单元。
晶向和晶面则分别描述了晶体中原子排列的方向和平面。
三、晶格振动晶格振动是固体物理中的一个重要概念,它涉及到晶体中原子的振动行为。
黄昆教授介绍了晶格振动的量子化描述,包括声子的概念。
声子是晶格振动的量子,它们与晶体的热传导和电导等性质密切相关。
四、固体的电子理论固体的电子理论是固体物理学的核心内容之一。
黄昆教授从自由电子气模型出发,介绍了固体中电子的行为和性质。
自由电子气模型假设电子在固体中自由移动,不受原子核的束缚。
这一模型可以解释金属的导电性和热传导性。
五、能带理论能带理论是固体电子理论的一个重要组成部分。
黄昆教授详细讨论了能带的形成、能隙的概念以及电子在能带中的分布。
能带理论可以解释不同固体材料的导电性差异,是现代半导体技术和电子器件设计的基础。
六、固体的磁性固体的磁性是固体物理中的另一个重要主题。
黄昆教授讨论了磁性的来源,包括原子磁矩和电子自旋。
磁性固体可以分为顺磁性、抗磁性和铁磁性等类型,它们的磁性行为与电子结构密切相关。
七、固体的光学性质固体的光学性质涉及到固体对光的吸收、反射和透射等行为。
黄昆教授介绍了固体的光学性质与电子结构之间的关系,包括光的吸收和发射过程。
八、固体的热性质固体的热性质包括热容、热传导和热膨胀等。
晶体和晶格的区别和关系
嘿,朋友们!今天咱来聊聊晶体和晶格,这俩可真是很有意思呢!
晶体啊,就像是一群排列整齐的乖宝宝。
你看那些漂亮的宝石,亮晶晶的,那就是晶体呀!它们有着规则的外形,棱角分明,特别好看。
就
好像是经过了严格训练的士兵,站得整整齐齐的。
那晶格又是什么呢?晶格就像是这些乖宝宝站的队伍!它是晶体内部原子、离子或分子等微观粒子排列的规则框架。
可以把晶体想象成一座
大楼,晶格呢,就是这座大楼的钢筋结构,支撑着整个大楼的稳固。
咱打个比方哈,晶体就好比是一个精彩的舞蹈表演,而晶格就是那编排好的舞蹈队形。
没有了晶格这个队形,那舞蹈不就乱套啦?同样的,
没有了晶格,晶体也就不成样子咯。
你说晶体和晶格的关系紧密不紧密?那简直是密不可分呀!晶格决定了晶体的很多性质呢。
比如说硬度啊,为啥有的晶体硬得很,有的就比
较软呢?这可和晶格有很大关系。
再想想看,我们生活中很多东西都跟晶体和晶格有关系呢。
比如我们用的一些材料,它们的性能就和晶体结构有关。
就好像不同的舞蹈队形
能跳出不同风格的舞蹈一样,不同的晶格能让晶体有不同的特点。
晶体和晶格的世界是不是很神奇?它们虽然微小,却有着大大的作用。
它们就像是隐藏在我们身边的小魔法,影响着我们生活的方方面面。
我们平时看到的那些美丽的晶体,不就是晶格这个神奇的“导演”编排出来的杰作嘛!它们相互依存,共同构成了一个奇妙的微观世界。
我
们可不要小瞧了它们哦,说不定哪天我们就能发现更多晶体和晶格的奥
秘,给我们的生活带来更多的惊喜呢!所以说呀,晶体和晶格,真是一对不能分开的好伙伴呀!。
第一章材料的结构一、概念晶体:物质的质点(分子、原子或离子)在三维空间呈规则的周期性重复排列的物质。
空间点阵:把质点看成空间的几何点,点所形成的空间阵列。
晶格:用假想的空间直线,把这些点连接起来,所构成的三维空间格架。
晶胞:从晶格中取出具有代表性的最小几何单元。
配位数:指晶格中任一原子周围所具有的最近且等距的原子数。
致密度:合金:是指由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。
固溶体:指溶质组元溶于溶剂晶格中,并保持溶剂组元晶格类型而形成的均匀固体。
置换固溶体:溶质原子占据溶剂晶格的某些结点位置而形成的固溶体。
间隙固溶体:溶质原子占据溶剂晶格间隙而形成的固溶体。
间隙相:当r非/r金<0.59时,形成具有简单晶格的化合物,称为间隙相。
二、思考题1.在单位立方晶胞中画出(112)和(110)晶面,并求出两晶面交线的晶向指数。
2.已知铜的原子半径为0.127nm,求其晶格常数和致密度各为多少?3.在立方晶胞中画出(112) 晶面和[221],晶向。
第2章晶体缺陷一、概念肖特基缺陷:原子由于热振动脱离正常结点后,跑到晶体表面构成新的一层,这种缺陷称为肖特基缺陷。
弗仑克尔缺陷:原子由于热振动脱离正常结点后,跑到间隙处即产生一个空位的同时,出现一个间隙原子,这种缺陷称为弗仑克尔缺陷。
刃型位错:晶体中已滑移区与未滑移区的边界线(即位错线)若垂直于滑移方向,则会存在一多余半排原子面,它象一把刀刃插入晶体中,使此处上下两部分晶体产生原子错排,这种晶体缺陷称为刃型位错螺型位错:晶体中已滑移区与未滑移区的边界线(即位错线)若平行于滑移方向,则在该处附近原子平面已扭曲为螺旋面,即位错线附近的原子是按螺旋形式排列的,这种晶体缺陷称为螺型位错位错的滑移:在外加切应力作用下,通过位错中心附近的原子沿柏氏矢量方向在滑移面上不断地作少量位移(小于一个原子间距)而逐步实现的。
位错的攀移:构成刃型位错的多余半原子面的扩大或缩小,它是通过物质迁移即原子或空位的扩散来实现的。
高三化学晶体晶胞知识点在化学研究中,晶体是一种固态物质,其原子、分子或离子以有序的、周期性的方式排列。
而晶胞是构成晶体的基本结构单元。
了解晶体晶胞的知识对于理解物质的性质和结构具有重要意义。
本文将从晶体和晶胞的定义、表示方法、常见类型以及相应的晶体结构中探讨高三化学晶体晶胞的相关知识点。
一、晶体和晶胞的定义晶体是在一定的温度、压力和条件下,原子、分子或离子以一定的方式排列而形成的具有规则外形和内部结构的固态物质。
晶体的最小单位就是晶胞。
晶胞是构成晶体的基本结构单元,其具有以下两个特点:1. 具有一定的空间对称性,即晶胞中原子、分子或离子的排列方式是按照特定的对称性规律进行的;2. 能够通过平移操作,无限扩展而组成整个晶体。
二、晶体和晶胞的表示方法为了描述晶体和晶胞的结构,人们提出了多种表示方法,其中最常用的是点阵法和晶胞法。
1. 点阵法点阵法是一种图形表示法,它将晶体中的离子、原子或分子看作点,并按照一定的规则将这些点连接起来。
点阵法的图形具有规则的几何形状,能够直观地反映晶体的对称性。
2. 晶胞法晶胞法是一种将晶体结构抽象为晶胞的表示方法。
在晶胞中,通过研究其中的原子、分子或离子的排列方式,可以了解晶体的结构和性质。
晶胞通常由晶体的元素组成,通过晶胞参数来描述。
三、常见晶胞类型晶胞可以根据其结构特点进行分类,常见的晶胞类型包括:1. 简单晶胞简单晶胞,也称为基本晶胞,是最简单的晶胞类型。
它由一个原子、分子或离子构成,晶胞的各个面都与原子、分子或离子相交垂直。
2. 面心立方晶胞面心立方晶胞是指晶胞的所有八个角上都有原子、分子或离子,并在晶胞的六个面的中心各有一个原子、分子或离子。
3. 体心立方晶胞体心立方晶胞是指晶胞的所有八个角上都有原子、分子或离子,并在晶胞的一个面的中心有一个原子、分子或离子。
4. 面心四面体晶胞面心四面体晶胞是指晶胞的所有十二个角上都有原子、分子或离子,并在晶胞的六个面的中心各有一个原子、分子或离子。
晶格和晶胞的关系与区别
一、含义不同:
晶胞是最小晶体单元结构;晶格是晶体内确定空间点阵的周期性延伸。
二、性质不同:
晶格是原子有规律的用线条连起来,组成象魔方那样的形状。
晶胞可以理解成“细胞”,是晶体的一部分。
分子、原子或离子中的原子排列有一定的次序构成,由于晶体次序有重复性,晶胞是晶体中一个最小的单位结构且无重复。
晶胞的选择
同一空间点阵可因选取方式不同而得到不相同的晶胞,所以,选取晶胞要求是最能反映该点阵的对称性,选取原则为:
1、选取的平行六面体应反映出点阵的最高对称性;
2、平行六面体内的棱和角相等的数目应最多;
3、当平行六面体的棱边夹角存在直角时,直角数目应最多:
4、在满足上述条件的情况下,晶胞应具有最小的体积。
晶胞知识点总结归纳晶胞是晶体学中的重要概念,是描述晶体结构的基本单位。
晶体是由大量原子、离子或分子排列有序而成的固体,其结构是有规律的,这种规律就是晶体结构。
晶体结构的研穨对于解析材料的性能、设计新材料以及理解物质的行为都有重要意义。
而晶胞则是描述这种结构的基本单位,是晶格中最小的重复单元。
1. 晶体结构晶体结构是指晶体中原子、分子或离子的排列规律。
晶体结构包括原子或离子的位置、互相之间的距离和等方面。
晶体结构是有序的,这种有序是以一定的方式排列的有规律的重复单元。
晶体结构的研究对于理解物质的性质、设计新材料以及解决实际问题都有重要的意义。
晶体结构的研究方法有X射线衍射、电子衍射、中子衍射、红外光谱、核磁共振等。
2. 晶格和晶胞晶体中的原子、分子或离子是有序排列的,其排列规律可以用晶格来描述。
晶格是一种无限重复的网状结构,可以用向量表示。
而晶胞是晶格中最小的重复单元,它包括一个或多个原子、分子或离子。
晶胞的类型包括单胞、简单多胞和复合多胞。
单胞是构成整个晶体的最小单元,它可以通过平移重复来构成整个晶体。
简单多胞是由多个单胞组成的,而复合多胞则是由一个或多个不同的单胞组成的。
3. 晶胞的分类根据晶体中原子、分子或离子的排列方式,晶胞可以分为立方晶胞、四方晶胞、六方晶胞、单斜晶胞、正交晶胞和三斜晶胞。
这些不同类型的晶胞对应着不同类型的晶体结构,它们具有不同的对称性和晶体学的特征。
4. 晶体的对称性晶体的对称性是指晶体在空间中某些等效方向上具有相同的性质和相同的排列规律。
晶体的对称性包括点群对称性和空间群对称性。
点群是指晶体中原子、分子或离子的排列在某一中心点周围的对称性,空间群是指晶体中具有某种特定的排列对称性的所有平移和旋转对称性。
晶体的对称性对于预测晶体的物理性质有重要的意义,也可以用来确定晶格和晶胞的类型。
5. 晶体缺陷晶体缺陷是指晶体中原子、分子或离子的排列不完整造成的不规则和不均匀的地方。
晶粒晶体晶胞关系
晶粒、晶体和晶胞是晶体学的关键概念,用于描述和研究晶体的结构和性质。
它们之间的关系如下:
1.晶粒:晶粒是指晶体中的一片小区域,由一组有序排列的
原子、离子或分子组成。
晶粒具有相同的晶体结构,但其大小和定向可能会有所不同。
晶粒的形状和尺寸取决于晶体的生长过程和晶体的结构。
2.晶体:晶体是由一组相同结构和定向的晶粒组成的固体物
质。
晶体具有周期性的排列结构,其原子或分子沿特定方向和方式排列。
晶体具有特定的晶胞结构,这意味着晶体中的相邻晶胞具有相同的结构和组成。
3.晶胞:晶胞是晶体中最小的重复单元,是晶体结构的基本
单位。
晶胞是一个三维空间中的几何体,其中包含了晶体中的原子、离子或分子的排列方式和相对位置。
晶胞的形状和尺寸基于晶格结构和晶体的对称性。
因此,晶粒是晶体的一部分,晶体由一组晶粒组成。
每个晶粒具有一定的晶胞结构,而晶胞是晶体结构的基本单位。
理解晶粒、晶体和晶胞的概念及其关系对于研究晶体的结构和性质非常重要。
这些概念在材料科学、固体物理、地质学和结晶学等领域都有广泛应用。
晶格与晶胞的名词解释1.引言1.1 概述晶格和晶胞是材料科学中非常重要的概念,用于描述晶体的结构和性质。
晶格是指晶体内部原子、离子或分子排列成有序、重复的结构。
晶胞则是晶格的最小重复单元,它可以完整地再现整个晶格的结构。
在材料科学领域,研究晶格和晶胞的性质是为了理解和解释材料的结构、性能和行为。
晶格的特征决定了晶体的物理、化学和电子性质,包括导电性、热导性、光学性质等。
晶胞的结构决定了晶体的晶体学性质,如晶胞的形状、尺寸和对称性。
通过对晶格和晶胞的研究,科学家能够更好地理解材料的内部结构,并预测和设计新材料的性能。
例如,在固态物理和材料科学中,晶格常常用于描述金属、半导体、陶瓷和晶体材料的结构和性能。
同时,晶格和晶胞的概念也广泛应用于其他领域,如光学、凝聚态物理和无机化学等。
本文将详细介绍晶格和晶胞的定义、特征以及它们之间的关系。
通过深入理解这些概念,我们可以更好地理解材料的微观结构与宏观性质之间的关联,为材料科学和工程领域的研究和应用提供指导。
希望本文可以帮助读者对晶格和晶胞的概念有一个清晰而全面的了解,并对材料世界有更深入的认识。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下编写:1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述晶格与晶胞的名词解释。
首先,在引言部分,我们将简要概述晶格和晶胞的概念以及它们在材料科学中的重要性。
同时,我们将介绍本文的目的和意义,以便读者能够更好地理解本文所要传达的内容。
接下来,在正文部分,我们将详细解释晶格的定义和特征。
我们会介绍晶格是指由晶体内的原子、离子或分子排列所形成的规则三维结构。
同时,我们还会探讨晶格的一些重要特性,如晶胞的常见形状、晶体的晶型和晶系分类等。
然后,我们将进一步讨论晶胞的定义和构成。
晶胞是指在晶格中所选取的最小重复单元,它由原子、离子或分子构成。
我们将介绍晶胞的几何形状和晶格常量等关键概念,并解释晶胞在描述晶体结构中的重要性。
在结论部分,我们将对晶格和晶胞的理解与应用进行深入讨论。
无机化学习题与答案绪论一.是非题:1.化学变化有新物质产生,而物理变化无新物质产生.2.化学变化是由于构成分子的原子外层电子运动状态的改变而引起的、原子核不变的一类变化3.元素的变化为物理变化而非化学变化.4.化学变化的特点是原子核不变分子组成或原子间结合方式发生变化.5.化学反应常伴有发光现象,但并非所有的发光现象都属于化学反应.二.选择题:1.化学研究的对象是具有宏观实体的物质,它不包括A.希有气体B:混合物C.电子流或γ──射线D.地球外的物质2.纯的无机物不包括A.碳元素B.碳化合物C.二者都对D.二者都错3.下列哪一过程不存在化学变化A.氨溶于水B.蔗糖溶在水中C.电解质溶液导电D.照相底片感光第一章原子结构和元素周期系一.是非题1.电子在原子核外运动的能量越高,它与原子核的距离就越远.任何时候,1s电子总比2s电子更靠近原子核, 因为E2s > E1s.2.原子中某电子的各种波函数,代表了该电子可能存在的各种运动状态,每一种状态可视为一个轨道.3.氢原子中,2s与2p轨道是简并轨道,其简并度为4;在钪原子中,2s 与2p 轨道不是简并轨道, 2p x,2p y,2p z为简并轨道,简并度为3.4.从原子轨道能级图上可知,任何原子在相同主量子数的轨道上,能量高低的顺序总是f > d > p > s;在不同主量子数的轨道上,总是(n-1)p > (n-2)f > (n-1)d > ns.5.在元素周期表中, 每一周期的元素个数正好等于该周期元素最外电子层轨道可以容纳的电子个数.6.所有非金属元素(H,He除外)都在p区,但p区所有元素并非都是非金属元素.7.就热效应而言,电离能一定是吸热的,电子亲和能一定是放热的.8.铬原子的电子排布为Cr[Ar]4s13d5,由此得出: 洪特规则在与能量最低原理出现矛盾时,首先应服从洪特规则.9.s区元素原子丢失最外层的s电子得到相应的离子,d区元素的原子丢失处于最高能级的d电子而得到相应的离子.10.在原子核里因质子数和中子数不同,就组成了不同的核素;同样在原子核里因质子数和中子数不等,就构成了同位素.可见,核素也就是同位素.二.选择题1.玻尔在他的原子理论中A.证明了电子在核外圆形轨道上运动;B.推导出原子半径与量子数平方成反比;C.应用了量子力学的概念和方法;D.解决了氢原子光谱和电子能量之间的关系问题.2.波函数和原子轨道二者之间的关系是A.波函数是函数式,原子轨道是电子轨迹;B.波函数和原子轨道是同义词;C.只有轨道波函数与原子轨道才是同义的;D.以上三种说法都不对.3.多电子原子的原子轨道能级顺序随着原子序数的增加A.轨道能量逐渐降低,但能级顺序不变;B.轨道能量基本不变,但能级顺序改变;C.轨道能量逐渐增加,能级顺序不变;D.轨道能量逐渐降低,能级顺序也会改变.4.周期表中各周期元素数目是由什么决定的A.2n2(n为主量子数);B.相应能级组中所含轨道总数;C.相应能级组中所含电子总数D. n + 0.7规则5.下列电子构型中,电离能最低的是A.ns2np3B.ns2np4C.ns2np5D.ns2np66.下列元素中,第一电离能最大的是A.BB.CC.AlD.Si7.原子光谱中存在着不连续的线谱,证明了A.在原子中仅有某些电子能够被激发B. 一个原子中的电子只可能有某些特定的能量状态C.原子发射的光,在性质上不同于普通的白光D.白光是由许许多多单色光组成.8.原子轨道中"填充"电子时必须遵循能量最低原理,这里的能量主要是指A.亲合能B.电能C.势能D.动能9.下列哪一原子的原子轨道能量与角量子数无关?A.NaB.NeC.FD.H10.下列哪一种元素性质的周期规律最不明显A.电子亲合能B.电负性C.电离能D.原子体积11.用来表示核外某电子运动状态的下列各组量子数(n l m ms)中哪一组是合理的?A.(2,1,-1,-1/2)B.(0,0,0,+1/2)C.(3,1,2,+1/2)D.(2,1,0,0)12.元素和单质相比较时,正确的说法是A.元素由单质构成;B.元素可分解为单质;C.元素的质量比单质的质量重;D.单质是元素存在的一种形式.13.核素和同位素的相同点是A.它们中的质子数均大于中子数;B.它们中的质子数均小于中子数;C.它们中的质子数和中子数相等;D.它们各自含有相同的质子数.14.关于核素的正确说法是A.具有一定数目的核电荷的一种原子;B.具有一定数目的质子的一种原子;C.具有一定数目的中子的一种原子;D.具有一定数目的中子和一定数目的质子的一种原子.15.测定原子量最直接的方法是A.质谱法B.化合量法C.气体密度法D.α─粒子散射法三.填空题:1.宏观物体的运动可用方程F=ma 描述,但微观物体的运动要用量子力学中的( )描述. 它是一个偏微分方程式.2主量子数为4 的一个电子,它的角量子数的可能取值有( )种,它的磁量子数的可能取值有( )种.3.在氢原子中,4s和3d轨道的能量高低为( ),而在19 号元素K 和26 号元素Fe中, 4s和34轨道的能量高低顺序分别为( )和( ).4.填上合理的量子数:n=2,l=( ),m=( ),ms=+1/2.5.+3价离子的电子层结构与S2-离子相同的元素是( ).6.微观粒子运动与宏观物质相比具有两大特征,它们是( )和( ),说明微观粒子运动特点的两个重要实验是( ).7.ψn,l,m是( ),当n,l,m,一定时,处于ψn,l,m状态的一个电子的( ), ( ),( )可以确定.n,l,m可以确定一个( ).8.氢原子的电子能级由( )决定,而钠原子的电子能级由( )决定.9.Mn原子的价电子构型为( ),用四个量子数分别表示每个价电子的一定状态,是( ).10.在电子构型 a.1s22s2, b.1s22s22p54s1, c.1s22s12p13d13s1,d.1s22s22p63s13d1,e.1s22p2,f.1s22s32p1,g.1s12s22p13d1中,属于原子基态的是( ),属于原子激发态的是( ),纯属错误的是( ).11.用元素符号填空:(均以天然存在为准)原子半径最大的元素是( ), 第一电离能最大的元素是( ),原子中3d半充满的元素是( ),原子中4p半充满的元素是( ),电负性差最大的两个元素是( ), 化学性质最不活泼的元素是( ).四.简答题1.第114号元素属于第几周期? 第几族?2.为什么碳(6C)的外围电子构型是2s22p2, 而不是2s12p3,而铜(29Cu)的外围电子构型是3d104s1,而不是3d94s2?3、气体常数R是否只在气体中使用?五.综合题1.某元素位于周期表中36号元素之前,该元素失去2个电子以后,在角量子数l=2的轨道上正好半充满,试回答:(1).该元素的原子序数,符号,所处周期和族;(2).写出表示全部价电子运动状态的四个量子数;(3).该元素最高价氧化物水合物的分子式及酸碱性.2.某元素原子序数为33,试问:(1).此元素原子的电子总数是多少?有多少个未成对电子?(2).它有多少个电子层?多少个能级?最高能级组中的电子数是多少?(3).它的价电子数是多少?它属于第几周期?第几族?是金属还是非金属?最高化合价是几?3.写出原子序数为24的元素的名称,符号及其基态原子的电子排布式,并用四个量子数分别表示每个价电子的运动状态.第二章分子结构一.是非题:1、两原子间可以形成多重键,但两个以上的原子间不可能形成多重键。
晶胞的总结1. 引言晶体是由一个个重复排列的晶胞构成的,在材料科学和固体物理中起到了至关重要的作用。
晶胞是晶体结构中最基本的单位,通过研究晶胞的结构和性质,可以深入理解晶体的各种特性。
本文将对晶胞的概念、结构以及晶体的晶胞参数进行总结和介绍。
2. 晶胞的概念晶胞是指晶体中的最小重复单元,具有周期性的结构和性质。
晶胞由原子或离子组成,它们按照一定的方式排列在空间中。
晶胞包含了晶体的全部信息,并且通过晶胞可以推导出晶体的所有性质。
3. 晶胞的结构晶胞的结构可以用晶格参数和晶胞参数来描述。
晶格参数是指晶体中基本晶胞的结构和性质,包括晶胞的坐标、晶格常数、晶胞的数目等。
晶格常数是晶体中晶胞的尺寸和形状的度量,常用单位为Å(埃)。
晶格常数可以通过实验测量、X射线衍射等方法得到。
晶胞参数是描述晶体中晶胞的内部结构和排列方式的参数,包括晶胞的晶面指数、晶胞的原子坐标、晶格点的共晶复数、晶胞的取向等。
晶胞参数可以通过理论计算和实验观测得到。
4. 晶体的晶胞参数晶体的晶胞参数是指晶体中晶格和晶胞的几何形状和大小的参数。
晶体的晶胞参数包括晶胞的晶面指数、晶胞的原子坐标、晶格点的共晶复数以及晶胞的取向等。
晶胞的晶面指数是表示晶胞的晶面平行于晶轴方向的指数,常用[hkl]表示。
晶面指数可以通过实验衍射、精确测量等方法得到。
晶胞的原子坐标是指晶胞中原子在晶胞中的位置。
原子坐标可以通过X射线衍射、电子显微镜等方法获得。
晶格点的共晶复数是指晶体中晶胞的取向和排列方式。
共晶复数可以通过X射线衍射、原子力显微镜等方法得到。
晶胞的取向描述了晶体中晶胞的排列方式和方向。
晶胞的取向可以通过晶体取向仪、电子胜影像等方法测量。
5. 总结晶胞是晶体中最基本的单位,通过研究晶胞的结构和晶胞参数,可以深入理解晶体的性质和特性。
晶胞的结构和晶胞参数由晶格常数、晶面指数、原子坐标、共晶复数以及晶胞的取向等组成。
晶格常数和晶体的晶胞参数可以通过实验测量和理论计算得到。
晶胞与晶格是一个概念吗?作者:高剑南来源:《化学教学》2009年第01期编者按:当前我国进行的新一轮中学化学课程改革正进入关键时期。
如何把充满改革理想的《课程标准》和新编《化学教材》落实到每天的教学实践中,缩小“计划(理想)课程”、“实施课程”和学生最终“习得课程”之间的差距,这关系到如何促进化学教师的专业成长,尤其是提升一批在改革中起先驱作用的化学骨干教师的专业水平,使他们不“茫然”、不“盲目”、不“忙乱”,克服浮躁和一知半解,能自觉、脚踏实地、有条不紊、持久地推进改革。
《骨干教师专业成长之窗》栏目的设立,为化学骨干教师和正在努力成为化学骨干的教师(以下简称为化学骨干教师),提供一个再思考、再学习、再提高的平台和专业成长的加油站;也为化学骨干教师之间,化学骨干教师和各方面的专家提供一个交流平台。
“学而不思则罔”,在进行化学教学时必须不断地思考,不断地从教学实践中提出问题,这些问题应该具有较强的针对性和深度。
例如:在教学实践中如何正确把握“科学本质”和“教育本质”之间的关系,在教学中哪些化学概念表达上容易出现混乱?应该如何正确表达?哪些概念在教学时容易以偏盖全?哪几种概念容易混淆?在处理化学内容与社会、生活相联系时有没有出现“联系实际仅停留在课题引入”和“缺乏内在结构的科普化”两种倾向?对此我们应该采取什么对策进行教学?……以上这些只是化学骨干教师通过思考提出的部分问题,我们相信随着改革的深入,一定会提出更多、更有价值的问题。
在这个栏目中将会陆续发表化学骨干教师从教学实践中提出的问题及其思考。
谁来回答这些回答?各方面的专家、骨干教师、甚至是提出问题的人,都可以通过教学研究、教学实践和学习国内外先进经验等途径,来回答这些问题。
当然对某些问题的回答可以不断深入,也可以有不同的意见,开展深入的讨论。
这些从实践中提出的问题可以成为化学骨干教师成长过程中的研究课题。
我们愿意成为这方面的助推剂,也热切地期望能在这个栏目中见到更多的化学骨干教师发表他们在专业成长过程中的心得与研究成果。
物质的晶体结构与晶格动力学近年来,随着科学技术的不断发展,对物质的研究也取得了显著的进展。
其中,物质的晶体结构与晶格动力学是一个重要而热门的研究领域。
晶体结构具有规则的、有序的排列方式,可以分为离子晶体、共价晶体、分子晶体等不同类型。
而晶格动力学则关注晶格振动、热传导等与晶体结构密切相关的现象。
首先,我们来探讨物质的晶体结构。
晶体结构的组成单位称为晶胞,晶胞由晶格点和晶格向量组成。
晶格点是晶格的基本构件,晶格向量则表示相邻晶格点之间的平移关系。
晶胞的选择与晶体的对称性有关。
例如,立方晶系的晶胞是由正方形晶格面构成的,而六方晶系的晶胞则是由正三角形晶格面构成的。
晶体的结构类型多种多样,每种结构都有其特定的性质。
离子晶体的结构特点是正负离子通过离子键相互结合而形成。
离子的尺寸和电荷对晶体的物理性质产生重要影响。
共价晶体则通过共用电子对相互结合,如金刚石。
分子晶体由分子通过弱的分子间力相互结合,如冰。
不同类型的晶体结构都有其特定的应用领域,如离子晶体可用于制备催化剂、电子器件等;共价晶体可用于制备高硬度材料。
而晶格动力学则关注晶体内部的振动与传导现象。
晶格振动是晶格结构的一个重要性质,晶格中的原子或离子的振动形成了声子,影响着物质的导热、电导等性质。
晶格动力学的研究方法包括X射线衍射、中子散射、红外吸收谱等。
这些方法可以帮助我们获取晶体的结构信息并研究其振动特性。
晶格动力学的研究对于理解物质的性质和开发新材料具有重要意义。
例如,热传导是晶格振动引起的,因此对于热传导过程的研究可以为热管理材料的开发提供指导。
此外,晶格动力学还可以用于研究晶格缺陷、相变等现象。
晶格缺陷可以影响材料的力学性能和电子输运性质,因此对其研究有助于优化材料的性能。
总之,物质的晶体结构与晶格动力学是一个复杂而有趣的研究领域。
通过对物质晶体结构的研究,可以了解晶体的特定性质和应用潜力;而通过对晶格动力学的研究,可以揭示物质振动特性和热传导等现象的规律。
晶体百科名片晶体即是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。
目录展开概述晶体有三个特征(1)晶体有整齐规则的几何外形;(2)晶体有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持晶体不变;(3)晶体有各向异性的特点。
固态物质有晶体与非晶态物质(无定形固体)之分,而无定形固体不具有上述特点。
晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列。
非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。
如玻璃。
外形为无规则形状的固体。
晶体的共性合成铋单晶1、长程有序:晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列。
2、均匀性:晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。
3、各向异性:晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。
4、对称性:晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。
5、自限性:晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性。
6、解理性:晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质。
7、最小内能:成型晶体内能最小。
8、晶面角守恒:属于同种晶体的两个对应晶面之间的夹角恒定不变。
晶体组成组成晶体的结构微粒(分子、原子、离子)在空间有规则地排列在一定的点上,这些点群有一定的几何形状,叫做晶格。
排有结构粒子的那些点叫做晶格的结点。
金刚石、石墨、食盐的晶体模型,实际上是它们的晶格模型。
晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类:离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。
固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。
具有整齐规则的几何外形、固定熔点和各向异性的固态物质,是物质存在的一种基本形式。
固态物质是否为晶体,一般可由X射线衍射法予以鉴定。
晶体内部结构中的质点(原子、离子、分子)有规则地在三维空间呈周期性重复排列,组成一定形式的晶格,外形上表现为一定形状的几何多面体。
组成某种几何多面体的平面称为晶面,由于生长的条件不同,晶体在外形上可能有些歪斜,但同种晶体晶面间夹角(晶面角)是一定的,称为晶面角不变原理。
晶胞与晶格是一个概念吗?
高剑南
【期刊名称】《化学教学》
【年(卷),期】2009(000)001
【摘要】当前我国进行的新一轮中学化学课程改革正进入关键时期。
如何把充满改革理想的《课程标准》和新编《化学教材》落实到每天的教学实践中,缩小“计划(理想)课程”、“实施课程”和学生最终“习得课程”之间的差距,这关系到如何促进化学教师的专业成长,尤其是提升一批在改革中起先驱作用的化学骨干教师的专业水平,使他们不“茫然”、不“盲目”、不“忙乱”,克服浮躁和一知半解,能自觉、脚踏实地、有条不紊、持久地推进改革。
【总页数】4页(P7-10)
【作者】高剑南
【作者单位】华东师范大学化学系,上海,200062
【正文语种】中文
【中图分类】G633.8
【相关文献】
1.晶格中单元晶胞原子(离子)个数的计算 [J], 张太平
2.课堂教学中对晶体结构类型与晶格类型概念的剖析 [J], 林树坤
3.晶格振动量子化与声子概念 [J], 吕鸣赫
4.Zr1xMxWMoO8-x和Zr1-xMxW2O8-x/2固溶体的晶胞参数与晶格畸变的关
系 [J], 郭富丽;马辉;杨晓晶;邓学彬;赵新华
5.PE,PP晶格内应力和晶胞参数变化的关系 [J], 胡祖明;张安秋
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晶胞与晶格是一个概念吗?高剑南﹙华东师范大学化学系,上海200062﹚文章编号:1005-6629(2009)01-0007-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B1 从一个实例说起2004年某省化学竞赛预赛题:晶体的最小重复单位是晶胞,晶胞一般为平行六面体﹙立方晶格为立方体﹚。
NaCl属立方面心晶格,在NaCl晶胞中8个顶点各有一个Na+,6个面心处各有一个Na+,故我们说Na+形成立方面心晶格,而在该晶胞的12条棱的中点处各有一个Cl-,在该立方晶胞的体心处还有一个Cl-,故Cl-也形成立方面心晶格。
从科学性角度看,这道测试题有哪些问题呢?2 晶胞与晶格研究晶体结构周期性重复排列的规律有两种方式:一种是研究实际晶体结构的基本重复单位——晶胞;另一种是不管实际晶体结构的重复内容,只考察其重复方式——点阵。
2.1 晶胞1784年法国结晶学家R.J.Hauy由方解石的解理性得到启示,提出晶胞学说。
指出同一品种晶体的各种外形系由同一种原始单位并置而成。
这是人们对于晶体内部结构由表及里的第一步推测,标志着古典结晶化学阶段的开始。
那么,何谓晶胞?晶胞是晶体的最小重复单位吗?现在我们一起分析大家熟悉的NaCl晶体结构吧!NaCl晶胞:a=b=c=563.94pm α=β=γ=90°Cl-: 0,0,0;1/2,1/2,0;1/2,0,1/2;0,1/2,1/2Na+:1/2,0,0;0,1/2,0;0,0,1/2;1/2,1/2,1/2这些参数告诉我们哪些信息呢?首先,a,b,c,α,β,γ六个晶胞参数表示晶胞的形状一定是平行六面体。
试想晶胞的形状如果是其他形状,譬如是正四面体或者是六棱柱体,用这六个参数足以表达吗?当然不行。
由于a=b=c,α=β=γ=90°,故NaCl晶胞的形状是平行六面体中对称性最高的正立方体,它的大小用三条相等的边长表示。
第二,NaCl的分数坐标表示晶胞中有两类离子:Cl-和Na+。
共有4个Cl-,4个Na+。
4个Cl-:1个在顶点,3个在面心。
每一个平行六面体都有8个顶点,为什么仅用一个分数坐标0,0,0表示呢?这是因为晶胞具有彼此无缝并置平移重复的特性,所以1个顶点一定为8个晶胞所共用,每一个顶点对此晶胞的贡献仅为1/8,8×1/8=1,分数坐标0,0,0表示1个晶胞的8个顶点实际是相邻8个晶胞等价位置上的顶点对这一个晶胞的贡献。
同理解释3个面心位置的Cl-:彼此无缝并置的晶胞中,1个面心必为2个晶胞所共用,2×1/2=1。
NaCl晶胞中上下两个底面的面心都用1/2,1/2,0表示;左右两个侧面的面心都用1/2,0,1/2表示;前后两个面的面心都用0,1/2,1/2表示。
4个Na+,分别处于棱心位置与体心位置。
对平行六面体来说,a、b、c三个方向上各有4条棱,每条棱为4个晶胞所共用,所以4×1/4×3=3,a方向上棱心的位置用1/2,0,0表示;b方向上棱心的位置用0,1/2,0表示;c方向上棱心的位置用0,0,1/2表示。
而1/2,1/2,1/2表示体心位置,为该晶胞独有。
可见,一个分数坐标表示晶胞中有一个粒子,有几个分数坐标表示晶胞中有几个粒子。
正因为一个晶胞中有4个NaCl,所以NaCl晶胞是复晶胞。
注意结晶学中研究的是正当晶胞,所谓正当晶胞是在对称性尽可能高的前提下,晶胞体积尽可能小。
综上所述:⑴晶胞的两大要素是:①晶胞的形状与大小,用晶胞参数a,b,c,α,β,γ表示。
这就意味着晶胞的形状一定是平行六面体,彼此间无缝并置,具有平移对称性。
②晶胞的内容:用分数坐标表示晶胞中原子、离子或分子的种类、数目与分布。
⑵正当晶胞有素晶胞与复晶胞之分。
正因为有复晶胞存在,所以晶胞不是晶体结构的最小重复单位,而是晶体结构的基本重复单位。
这里需要再一次强调的是所谓重复是指晶胞的平移重复,而不是晶胞的旋转重复或其他类型的重复。
由于整个晶体是晶胞在三维空间平移的结果,所以研究清楚晶胞的形状、大小与内容,一个实际晶体的结构也就清楚了。
这就是晶胞学说的意义所在。
2.2 晶格众所周知,晶体的种类繁多,其晶胞参数与分数坐标各异。
一个具有周期性特点的结构可分解为两个要素,一是周期性重复的内容,即结构基元;二是周期性重复的方式,即重复周期的大小与方向。
不同的晶体具有不同的结构基元,这是显而易见的。
那么,晶体的重复方式有没有共同的规律呢?1866年法国科学家A.Bravais提出空间点阵理论。
认为在晶体内部原子、分子、离子的排列是有规则的,像士兵列队,排成一定的阵式。
这是对晶体结构认识的进一步抽象。
点阵理论不管实际重复的内容即结构基元的具体组成与结构如何,将结构基元抽象成几何学上的点,然后考察这些点在空间的重复方式。
从晶体结构中抽象出来的无数个点,形成一个点阵,点阵中每个点称为点阵点。
点阵的定义是:一组无限的点按连结其中任意两点的向量进行平移而能复原,即当向量的一端落在任意一点阵点上时,另一端也必然落在点阵点上。
因此点阵具有平移对称性。
每个点阵点必须代表同一种结构基元,点阵点的周围环境相同,且为无限多个。
点阵理论是研究晶体结构的数学模型。
例如聚乙烯分子具有一维的周期性。
每个结构基元都包含2个C原子和4个H原子(如图4中矩形框所示)。
在结构基元中什么位置上选点是任意的,但一旦选定,各个结构基元中的选点都应一致。
注意点阵点与结构基元相对应,而不是与个别原子、离子或分子相对应。
当我们将结构基元放回点阵点时,就能得到实际晶体的结构。
所以,晶体结构可用下式表示:晶体结构=点阵+结构基元点阵可分为直线点阵、平面点阵和空间点阵。
直线点阵既可以表示一维晶体的重复方式,又可以表示晶体沿着晶棱方向的重复方式。
例如NaCl晶体一维周期性的结构排列及其直线点阵如图5所示。
图5 NaCl晶体一维周期性的结构排列及其直线点阵显然NaCl晶体的结构基元由一个Na+与一个Cl-构成。
平面点阵既可以表示二维晶体的重复方式,又可以表示晶体在某一晶面的重复方式。
例如NaCl晶体二维周期性的结构排列及其直线点阵如图7所示。
在平面点阵中以二个最短的不共线的a,b向量划分出一个个相同的平行四边形,形成平面格子。
选取格子时尽可能取对称性高、面积较小的正当单位。
平面点阵的正当单位可有四种形状(或类型),其中矩形有带心和不带心之分,共有五种型式。
对于空间点阵,连结各点阵点间三个最短的、不共面的单位向量a,b,c则将晶体划分成一个个平行六面体,这样的空间格子反映了晶体结构的周期性,称为晶格。
空间格子的形状一定是平行六面体﹙六个点阵参数﹚,彼此无缝并置,具有平移对称性。
所有空间点阵的正当单位共有7种形状,又因各种形状的平行六面体中所摊到的点数不同,有14种空间点阵型式,也称为14种布拉威(A.Bravais)格子。
图7与图8分别表示CsCl与NaCl的晶胞及其点阵。
CsCl晶胞中有一个Cs+,一个Cl-,结构基元是由一个Cs+与一个Cl-构成,一个晶胞中只有一个结构基元,所以属于简单立方点阵。
NaCl晶体的结构基元由一个Na+与Cl-构成,一个晶胞中有4个结构基元,属于立方面心点阵。
直线点阵、平面点阵和空间点阵,也可分别用相应的平移群表示,即:Tm=maTmn=ma+nbTmnp=ma+nb+pca,b,c为三个不共面的基本向量,m,n,p为0,±1,土2,…。
当m,n,p为0时,表示点阵不动;为正整数时,点阵向数轴的正方向平移重复;为负整数时,点阵向数轴的负方向平移重复。
点阵、晶格、平移群都是用抽象的数学方式描述晶体结构的周期性排布的特征,只是表达形式不同,点阵与晶格用几何形式﹙即分别用点与线﹚表示晶体结构的周期性,平移群用代数形式表示晶体结构的周期性。
点阵、晶格和平移群都不反映晶体中重复周期中原子的种类、数目以及原子间的相互关系。
因此,用离子晶格、分子晶格和金属晶格等词表达晶体的种类是不恰当的,而应用离子晶体、分子晶体或金属晶体等术语。
点阵与晶体的相互关系如下表所示:3 辨析3.1 辨析一:“晶体的最小重复单位是晶胞”Au、Al、Ag都是立方最密堆积,可划出立方面心晶胞。
立方面心晶胞是复晶胞,其特征对称要素是4个三重对称轴﹙43﹚。
从立方面心晶胞可划出一个更简单的三方晶胞,其特征对称要素是1个三重对称轴3。
我们宁可取对称性高的复晶胞,不取对称性低的素晶胞。
可见,晶胞不是晶体的最小重复单位,而是晶体的基本重复单位。
3.2 辨析二:“晶胞一般为平行六面体﹙立方晶格为立方体﹚”晶胞只能是平行六面体,不可能是其他形状。
晶胞与晶格是两个既有区别又有联系的概念,不要混用。
3.3 辨析三:“NaCl属立方面心晶格在NaCl晶胞中8个顶点各有一个Na+,6个面心处各有一个Na+,故我们说Na+形成立方面心晶格,而在该晶胞的12条棱的中点处各有一个Cl-,在该立方晶胞的体心处还有一个Cl-,故Cl-也形成立方面心晶格。
”这是一种曾经用过的说法,属于已被更新的概念。
根据点阵理论,一个Na+与一个Cl-构成一个结构基元,NaCl晶体对应于立方面心点阵,而不存在两套立方面心点阵相互穿插的问题。
至于题中阴阳离子分数坐标的表述与本文的表述正好对换,这是允许的。
不过通常将离子晶体可看出半径大的阴离子作等径球的密堆积,半径小的阳离子填在由阴离子组成的空隙中,所以习惯上将阴离子置于坐标的原点上。