2-2 晶体结构基础
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无机材料科学基础作业习题第一章晶体结构基础1-1 定义下述术语,并注意它们之间的联系和区别:晶系;点群;空间群;平移群;空间点阵1-2 简述晶体的均一性、各向异性、对称性三者的相互关系。
1-3 列表说明七个晶系的对称特点及晶体定向规则。
1-4 四方晶系晶体a=b,c=1/2a。
一晶面在X、Y.Z轴上的截距分别为2a, 3b 和6c。
给出该晶面的密勒指数。
1-5 在立方晶系中画出下列晶面:a)(001)b)(110)c)(111)1-6 在上题所画的晶面上分别标明下列晶向:a(210) b(111) c(101)1-7 立方晶系组成{111}单形的各晶面构成一个八面体,请给出所有这些晶面的密勒指数。
1-8 试在完整的六方晶系晶胞上画出(1012)晶面的交线及〔1120〕〔2113〕晶向,并列出{1012}晶面族中所有晶面的密勒指数。
1-9 a≠b≠c α=β=γ=90℃的晶体属什么晶系?a≠b≠c α≠β≠γ≠90℃的晶体属什么晶系?你能否据此确定这二种晶体的布拉维点阵?1-10 下图示正交面心格子中去掉上下底心后的结点排列情况。
以图中的形状在三维空间无限重复,能否形成一空间点阵?为什么?1 –11 图示单斜格子的(010)面上的结点排布。
试从中选出单位平行六面体中的a和c。
1 –12 为什么等轴晶系有原始、面心、体心而无底心格子?1 –13 为什么在单斜晶系的布拉维格子中有底心C格子而无底心B格子?1-14 试从立方面心格子中划分出一三方菱面体格子,并给出其晶格常数。
说明为什么造选取单位平行六面体时不选后者而选前者?1 –15 写出立方面心格子的单位平行六面体上所有结点的座标,注明其中哪些属于基本点。
1 –16 给出(111)面和(111)面交棱的晶棱符号。
1 –17 试证(123)(112)和(110)诸晶面属于同一晶带,并给出其晶带符号。
1-18 证明立方晶系〔111〕晶向垂直于(111)晶面。
晶体学结构化学具体化标题一:《晶体学基础:常见晶体结构的特点和实例讲解》。
一、引言。
今天咱们来一起了解一下晶体学这个有趣的领域。
晶体在我们生活中随处可见,像食盐、钻石这些都是晶体哦。
了解晶体的结构能让我们更好地认识它们的性质和用途呢。
二、晶体结构的基本概念。
晶体呢,就是内部原子、离子或分子在空间按一定规律周期性重复排列的固体。
就好比士兵们整齐地排列成方阵一样,晶体中的粒子也有着特定的排列方式。
三、常见晶体结构及其特点。
1. 简单立方结构。
- 特点:这种结构就像是一个个小方块整齐地堆在一起。
原子位于立方体的顶点,每个原子周围有6个最近邻的原子。
- 实例:钋(Po)就是具有简单立方结构的晶体。
想象一下,钋原子就像住在小方块的角上,大家整整齐齐地排列着。
2. 体心立方结构。
- 特点:除了在立方体的顶点有原子外,在立方体的中心还有一个原子。
这样每个原子周围就有8个最近邻的原子啦。
- 实例:铁(Fe)在室温下就是体心立方结构。
就好像在一个小房间(立方体)里,除了角落住着原子,房间正中间也有一个原子哦。
3. 面心立方结构。
- 特点:原子不仅在立方体的顶点,而且在每个面的中心都有原子。
每个原子周围有12个最近邻的原子。
- 实例:铜(Cu)就是面心立方结构。
可以把它想象成一个魔方,魔方的每个小方块的角和面上都有原子。
四、总结。
通过了解这些常见的晶体结构,我们对晶体的世界又多了一些认识。
不同的晶体结构决定了晶体的不同性质,这也让它们在各个领域都有着广泛的应用。
下次看到那些闪闪发光的晶体时,你就可以想想它们内部奇妙的结构啦!具体化标题二:《结构化学探秘:化学键与分子结构的关系及案例分析》。
一、开场白。
大家好呀!结构化学可是一门很神奇的学问呢。
它能帮助我们了解物质的微观结构,就像探索一个神秘的微观世界一样。
今天咱们就来聊聊化学键和分子结构之间的关系。
二、化学键的类型。
1. 离子键。
- 特点:离子键就像是两个人互相“借”东西,然后因为这个“借”的关系就紧紧地绑在一起啦。
二氧化硅晶体结构模型一、引言二氧化硅是一种常见的无机化合物,具有广泛的应用领域。
它在材料科学、化学、电子工程、光学等领域都有重要的应用。
二氧化硅的晶体结构模型是研究其性质和应用的基础。
二、晶体结构基础知识1. 晶体结构定义晶体是由原子或分子按照一定规律排列而成的固态物质,其结构具有周期性和三维性。
2. 晶体结构分类晶体结构按照其周期性可以分为点阵和空间点阵两类;按照原子或分子间排列方式可以分为简单立方晶系、面心立方晶系、体心立方晶系等七类。
3. 晶格与晶胞晶格是指由重复排列的点组成的空间点阵,它描述了整个晶体中原子或分子之间的关系。
而晶胞则是指最小重复单元,在三维空间中由三个互相垂直的轴和长度确定。
三、二氧化硅晶体结构模型1. 二氧化硅基本信息二氧化硅(SiO2)是一种无机化合物,由硅和氧组成。
其晶体结构为立方晶系,空间群为P3121或P3221。
2. 二氧化硅晶体结构模型二氧化硅的晶体结构是由SiO4四面体和O-Si-O链构成的。
SiO4四面体是指一个硅原子周围有四个氧原子组成的正四面体,它们共享顶点形成了一种三维网状结构。
而O-Si-O链则是指一个氧原子与两个相邻的硅原子之间形成的链状结构。
3. 二氧化硅晶胞参数二氧化硅的晶胞参数为a=b=c=0.491 nm,α=β=γ=90°。
四、二氧化硅晶体结构模型应用1. 材料科学领域二氧化硅在材料科学中具有重要应用价值,如在光学玻璃、陶瓷、电子器件等领域都有广泛应用。
2. 化学领域二氧化硅也被广泛应用于催化剂、吸附剂等领域。
3. 光学领域由于其高折射率和低散射率,在光学领域中也有重要应用,如透镜、棱镜等。
五、结论二氧化硅晶体结构模型是研究其性质和应用的基础。
了解其晶体结构模型对于理解其性质和应用具有重要意义。
材料科学中的晶格模型分析一、前言材料科学是现代工业的重要基石之一。
晶格模型是材料科学中的基础分析工具,并被广泛应用于各种现代材料的研究和开发中。
本文将对晶格模型的分析方法做一介绍和总结。
二、晶体结构基础晶体是由周期性排列的原子、离子或分子组成的固体。
晶体结构是晶体中离子的规则排列方式,这个规则排列方式由晶胞和晶格描述。
晶胞是最小的结构单位,晶格是由相同晶胞的无限重复排列而成的三维空间点阵。
在晶体中,原子或离子的排列方式受限于晶体对称性,晶体对称性指晶体中的离子排列方式在经过某些操作后,排列方式不变。
操作包括旋转、反射、平移等。
晶体对称性的不同表现出了不同类型的晶体结构,如立方晶系、正交晶系、单斜晶系等。
三、晶格模型的分析方法1. X射线衍射X射线衍射是一种通过衍射产生的图案分析晶体结构的方法。
X射线照射晶体表面后,X射线通过晶体中的材料会发生散射,每个原子都会对X射线产生一定的散射,最终形成一个特殊的衍射图案。
通过分析图案,可以得到材料中原子的位置、间距、结晶形态等信息。
2. 电子衍射电子衍射是一种类似X射线衍射的方法,但是使用的是电子束而不是X射线。
电子束射入晶体中后,也会与晶体中的原子进行相互作用,产生散射,最终形成一张电子衍射图案。
通过分析这个图样,也可以得到材料中原子的位置、间距、晶格等信息。
3. 周期表分析周期表分析方法是一种根据化学元素的周期表特性来推测晶体结构的方法。
根据元素的位置,可以推断晶体中的相对位置,而通过化学键的形成也可以推测晶格的类型和晶胞形状等信息。
4. 能带理论能带理论是一种分析半导体材料结构的方法。
半导体中的电子结构会决定材料的性质,而能带理论通过建立能量-动量(E-K)关系来分析材料的电子结构,进而预测半导体的电学性质和光学性质等信息。
四、晶格模型的应用晶格模型分析的应用非常广泛,涵盖了各种类型的材料,包括金属、陶瓷、半导体等。
1. 金属材料中的应用在金属材料中,晶体结构决定了金属的力学性质、热学性质和形变行为等。
晶体学复习1 结晶学基础1.1概述1.2 第一章:晶体和非晶质体1.2.1 概念(格子、举例)晶体:具有格子构造的固体非晶质体:不具有格子构造的物质晶体的现代定义是:晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体;或者说,晶体是具有格子构造的固体。
相应地,内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,便称为结晶质晶体的分布极为广泛,不只局限于矿物的范畴。
本质:在一切晶体中,组成它们的质点(原子、离子、离子团、分子等)在空间都是按格子构造的规律来分布的。
例如,石墨、石英、玻璃。
结论:一定化学成分的矿物,大部分都具有由原子规则排列的内部结构。
1.2.2 基本性质(6个)①最小内能:②稳定性:③对称性:④异向性:⑤均一性:⑥自限性:1.2.3 晶体的对称要素组合及规律(9个要素)对称指:物体相同部分的有规律重复.晶体的对称性也是相对的,而不对称则是绝对的。
晶体宏观对称要素:①对称中心(C):假想的一个点,相应的操作是对于这个点的反伸。
其作用相当于一个照相机.结论:晶体如具有对称中心,晶体上的所有晶面,必定全都成对地呈反向平行的关系。
其对称中心必定位于几何中心。
符号为“C”标志:晶体上的所有晶面都两两平行,同形等大,方向相反。
②对称面:为一假想的面,对称操作为对此平面的反映。
方法:P 2P 3P…… 9PP与面、棱有着的关系:(1)对称面垂直并平分晶体上的晶面晶棱;(2)垂直晶面并平分它的两个晶棱的夹角;(3)包含晶棱③对称轴(L n):为一假想的直线。
对称操作为绕此直线的旋转,可使晶体上的相同部分重复出现。
使相同部分重复出现的最小旋转角,称为基转角(α),旋转一周中,相同部分重复出现的次数,称为轴次( n )。
α、 n 之间的关系为:n = 360o/ α对称定律:晶体外形上可能出现的对称轴的轴次,不是任意的,只能是1 2 3 4 6 。
高次对称轴:轴次高于2的对称轴称(3、4、6)对称轴在晶体中可能出露的位置是:(1)两个相对晶面的连线;(2)两个相对晶棱中点的连线;(3)相对的两个角顶的连线(4)一个角顶与之相对的晶面之间的连线④旋转反身轴(L i n)旋转反伸轴是一假想直线和其上一点所构成的一种复合对称要素。