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专业资料 值得拥有 第 2 章 结晶结构
一、名词解释
1．晶体：晶体是内部质点在三维空间内周期性重复排列，具有格子构造的固体
2．空间点阵与晶胞：
空间点阵是几何点在三维空间内周期性的重复排列
晶胞：反应晶体周期性和对称性的最小单元
3．配位数与配位多面体：
化合物中中心原子周围的配位原子个数
成配位关系的原子或离子连线所构成的几何多面体
4．离子极化：
在离子化合物中，正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下，发生变形的现象
5．同质多晶与类质同晶：
同一物质在不同的热力学条件下具有不同的晶体结构
化学成分相类似物质的在相同的热力学条件下具有相同的晶体结构
6．正尖晶石与反尖晶石：
正尖晶石是指2价阳离子全部填充于四面体空隙中，3价阳离子全部填充于八面体空隙中。
反尖晶石是指2价阳离子全部填充于八面体空隙中，3价阳离子一半填充于八面体空隙中，一半填充于四面体空隙。
二、填空与选择
1．晶体的基本性质有五种：对称性 ， 异相性 ， 均一性 ， 自限性 和 稳定性（最小内能性） 。
2．空间点阵是由 C 在空间作有规律的重复排列。 （ A 原子 B离子 C几何点 D分子）
3．在等大球体的最紧密堆积中有 面心立方密堆积 和 六方密堆积 二种排列方式，前者的堆积方式是 以（111）面进行堆积 ，后者的堆积方式是 以（001）面进行堆积 。
4． 如晶体按立方紧密堆积，单位晶胞中原子的个数为 4 ，八面体空隙数为 4 ，四面体空隙数为 8 ；如按六方紧密堆积，单位晶胞中原子的个数为 6 ，八面体空隙数为
6 ，四面体空隙数为 12 ；如按体心立方近似密堆积，单位晶胞中原子的个数为 2 ，八面体空隙数为 12 ，四面体空隙数为 6 。
5．等径球体最紧密堆积的空隙有两种：四面体空隙和八面体空隙。一个球的周围有 8个四面体空隙、 6 个八面体空隙；n个等径球体做最紧密堆积时可形成 2n 个四面体空隙、 n 个八面体空隙。不等径球体进行堆积时，大球做 最紧密堆积或近似密堆积 ，小球 填充于空隙中 。 WORD格式整理
祝大家考试顺利！
1 材料科学与基础
第一章 晶体结构
第一节 晶体学基础
一、空间点阵
晶体中原子或分子的空间规则排列，阵点周围环境相同，在空间的位置一定。
（一）晶胞
点阵中取出的一个反映点阵对称性的代表性基本单元。
通过晶胞角上的某一阵点，沿其三个棱边作坐标轴
X、Y、Z（称为晶轴），则此晶胞就可由其三个棱边的边长
a、b、c（称为点阵常数）及晶轴之间的夹角α、β、γ六个
参数表达出来。事实上，采用三个点阵矢量a、b、c来描述晶胞更方便。
（二）晶系
晶系
棱边长度及夹角关系 举例
三斜 a≠b≠c,α≠β≠γ≠90° K2𝐶𝑟𝑂
7
单斜 a≠b≠c,α=γ=90°≠β β−S，CaSO
4∙2𝐻
2𝑂
正交 a≠b≠c,α=β=γ=90° α−S,Ga,Fe3𝐶
六方 a1=𝑎
2=𝑎
3≠𝑐,α=β=90°,γ=120° Zn,Cd,Mg,NiAs
菱方 a=b=c,α=β=γ≠90° As,Sb,Bi
四方 a=b≠c,α=β=γ=90° β−Sn,TiO2
立方 a=b=c,α=β=γ=90° Fe,Cd,Cu,Ag,Au 祝大家考试顺利！
2 （三）布拉菲点阵
只能有14种空间点阵，归属于7个晶系。
（四）晶体结构与空间点阵
最简单的空间格子，又叫原始格子，以P表示。
对称性高的为高级晶族。
序号 点阵 符号 晶系 晶族 序号 点阵 符号 晶系 晶族
1 简单三斜 P 三斜
低级
晶族 8 简单六方 P 六方
中级
晶族 2 简单单斜 P
单斜 9 菱形 R 菱方
3 底心单斜 C 10 简单四方 P 四方
（正方） 4 简单正交 P
正交 11 体心四方 I
5 底心正交 C 12 简单立方 P
立方 高级
晶族 6 体心正交 I 13 体心立方 I
7 面心正交 F 14 面心立方 F
二、晶向指数和晶面指数
（一）晶向指数
1.以晶胞的晶轴为坐标轴X、Y、Z，以晶胞边长作为坐标轴的长度单位。
第五讲 晶体学基础*
（一） 晶体 (crystal)的点阵结构
（1）晶体的结构特征
晶体是内部粒子（原子分子离子）或离子集团在空间按一定的规律周期性排列的固体。
周期性是指一定种类的粒子（原子或原子团）在空间一定的方向上每隔一定的距离重复出现的现象。
周期性重复的两要素： 周期性重复的内容（结构基元(structural
motif)）和重复大小和方向。
（2）点阵(lattice)结构
点阵: 连接任意两点的向量平移后能重合的一组点。
a 线性高分子—(CH2)n—与直线点阵 素向量
b As2O3，B(OH)3,石墨与平面点阵
平面点阵单位 ：正方，六方，巨型，带心，一般。
c NaCL晶体与空间点阵
点阵单位：素单位(P) 底心(C) 体心(I) 面心(F)
(3) 晶体与点阵对应关系：
晶楞--直线点阵；晶面--平面点阵；晶体--空间点阵；
*晶体结构 = 点阵 + 结构基元 （晶体基本特征）
（二）晶胞
晶胞：空间点阵单位所截出晶体的一块平行六面体。
（1）晶胞(crystal cell)两要素：大小形状和内容。 （2）晶胞参数: 三个互不平行的楞长(a,b,c)及他们的夹角。
(3)原子坐标：晶轴：a, b, c ;分数坐标
例NaCL: Na 0 0 0, 1/2 1/2 0, 0 1/2 1/2, 1/2 0 1/2
Cl 1/2 0 0, 0 1/2 0, 0 0 1/2, 1/2 1/2 1/2
CsCL: Cs 0 0 0, Cl 1/2 1/2 1/2
（CC4）: C=Na,
C/ 1/4 1/4 1/4, 1/4 3/4 3/4, 3/4 1/4 3/4, 3/4 3/4 1/4
* 坐标系不变，原子移动：例：
*坐标系平移(原点选择不同)：例: 金刚石（CC4）
晶体学基础必学知识点
1. 晶体的定义：晶体是由原子、离子或分子以有序排列形成的固态物质。
2. 结晶学：研究晶体的结构、性质以及晶体的生长过程。
3. 晶体的晶格：晶体具有规则的周期性排列结构，可以用晶格来描述。
4. 晶胞：晶体中最小的重复单元，可以通过平移来产生整个晶体结构。
5. 晶体的晶系：根据晶胞的对称性，晶体可以分为七个晶系，分别为三斜晶系、单斜晶系、正交晶系、四方晶系、六方晶系、菱方晶系和立方晶系。
6. 晶体的晶面和晶向：晶体表面上的平面称为晶面，晶体内部的线段称为晶向。
7. 晶体的点阵和晶格常数：晶胞中的基本单位称为点阵，晶体的晶格常数是指晶格中基本单位的尺寸参数。
8. 布拉格方程：描述X射线或中子衍射中晶体衍射角度与晶格参数之间的关系。
9. 动态散射理论：描述X射线或中子与晶体中原子、离子或分子相互作用的过程。
10. 逆格子：描述晶格的倒数空间，逆格子与晶格的结构存在对偶关系。
11. 晶体缺陷：晶体中的缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷，晶体缺陷对晶体的性质和行为有重要影响。
12. 晶体生长：研究晶体从溶液或气体中的形成过程，包括核化、生长和晶面的形态演化等。
13. 晶体的结构表征方法：包括X射线衍射、中子衍射、电子衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等。
14. 晶体结构的解析和精修：通过衍射数据和晶体学软件对晶体的结构进行解析和精修，得到晶体的准确原子位置和结构参数。
15. 晶体的物理和化学性质：晶体的结构对其性质有重要影响，包括光学性质、电学性质、磁学性质和力学性质等。
16. 晶体学的应用：晶体学在材料科学、化学、生物学、地质学和矿物学等领域有广泛的应用，如材料合成、催化剂设计、药物研发和矿石勘探等。
