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初中物理电子教案空白模板（共8篇）第1篇：初中物理教案 初中物理教案 机械功 一、教学任务分析 本节学习机械功、功率。机械功、功率是“机械和功”这一章的第二节，是为下一节学习“机械能”打基础的，同时也是本章学习研究“功的原理”的基础，更是高中学习动能定理、机械能守恒定律、能量的转化和守恒定律的基础。 通过本节课的学习，学生将知道功的概念，知道功率的意义。 在学习本节前，学生已经学过“力”、“物体的运动”相关知识，对“力”和“距离”这两个概念并不陌生。但由于生活经验的影响，学生容易将生活中的“做工作”与物理学中的“做功”混淆，对费 力而未做功的现象不易理解。因此要通过一系列的事例让学生知道功的概念。 做功有大小，做功有快慢吗？怎样比较物体做功的快慢呢？本设计期望通过一系列实验探究，帮助学生找到比较物体做功快慢的不同方法。 本节课的教学要求学生主动参与，在观察、实验、讨论的过程中建立功和功率的概念，通过本课学习，学生能计算功的大小，并能用学到的知识解释生活中与功率有关的问题，从中体验到学习物理的乐趣。 二、教学目标 1知识与技能 知道功的概念；能用公式w = f·s进行简单计算，知道功的单位。 知道功率的概念；理解功率是表示物体做功快慢的物理量；知道功率的单位。 能用公式p = w / t进行简单计算。 2过程和方法 经历比较做功快慢的活动，认识功 率概念的建立过程中的科学方法。 3情感、态度和价值观 通过了解功率在实际生活中的应用，感受物理与生活密切相关。 三、教学重点和难点 重点：功率概念的形成过程。 难点：功的概念建立。 四、教学资源 1学生实验器材：钩码、弹簧测力计、木块、铅球、秒表、矿泉水瓶、直尺等。 2各种做功和功率的图片、视频等。 五、教学设计思路 本设计的内容为机械功、功率等两部分内容。 本设计的基本思路是：以观察生活中的实例为基础，以学生分组实验讨论、教师点拨为基本方法，建立机械功的概念，并能实际测量物体做功的大小；通过比较物体做功的快慢，建立功率的概念。 本设计要突出的重点是：功率概念的形成过程。方法是：在学生已经知道功的概念的基础上， 1 让学生测出自己走上楼梯和跑上楼梯所做的功及所用时间，将不同同学测得的数据进行比较，在比较中学生会发现：不同的人，上楼时做的功不同，所用时间也不同，怎样才能比较他们做功的快慢？在需要中寻找方法，最后得到功率的概念。 本设计要突破的难点是：功的概念建立。方法是通过列举一系列的事例，引导学生明确：物理学中的“做功”与生活中的“做工作”是两个完全不同的概念，用了力不一定做了功，在学生知道了功的概念的基础上，让学生自己举例并通过讨论、辨析，搞清怎样才算做了功。 本节课的设计力图体现“以学生为本”的理念，通过活动、讨论，使学生充分体会到“做功”与”做工作”的不同；做功不仅有大小，还有快慢之分。通过学生 实验、举例辨析等自主活动，增强学生学习物理的兴趣，使教与学能达到最佳的结合。 完成本设计的内容约需2课时。 六、教学流程 1、教学流程图 2、教学流程图说明及主要环节 活动阅读讨论 阅读活动卡p16上的小故事，讨论问题。 阅读教科书p13“机械功”，建立机械功的概念。 情景视频 观察描述一些力做功、力未做功的情景。 活动 讨论 讨论做功的要素，知道机械功w = f·s。 活动应用 进行活动卡p17活动，通过对表格中实验结论的分析，体会机械功的含义。 分析例题，巩固练习。 活动学生实验 进行活动卡p1活动，记下自己两次登楼的高度和所用时间。 活动分析数据 比较自己两次登楼做功的多少；比较自己两次登楼做功的快慢，完成表格填写。 活动比较快慢 进行活动卡p1交流与合作，完成表格填写，寻找比较做功快慢的方法，建立功率的概念。 情景 应用 一些常见机械的功率。 3教学的主要环节本设计为两个主要的教学环节： 第一环节通过观察生活中的实例，建立“机械功”的概念，体会“机械功”的含义。 第二环节通过实验，分析实验数据，感受比较做功快慢的方法，建立功率的概念。 七、教案示例 第一课时 引入 阅读活动卡p16小故事，讨论 回答问题。 在两人用力大小和移动物体距离不同的情况下，怎样比较两人贡献大小？引导学生在比较中关注“力的大小”及“移动距离”这两个量。 新课 机械功 问题 做功的大小与哪些因素有关？ 观察、讨论 观看一些力做功、一些力未做功的视频，描述观察到的情景中力的大小、方向及物体移动的距离大小。讨论做功的要素。 作用在物体上的力越大，力对物体做的功越多；物体在力的方向上移动的距离越大，力对物体做的功越多。 阅读 一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了机械功，简称做了功。 公式：w = f·s。 单位：1焦=1牛·米 体会1焦的大小。 知识应用 3应用 问题 任何情况下力都对物体做功吗？ 活动 进行活动卡p17活动，通过对表格中实验结论的分析，体会机械功的含义。 例题 计算一些生活中常见的做功值。 教科书p1例题、例题。 布置作业 教科书，、题。 学生实验 测一测自己上楼做的功。设计方案，测量自己走上楼和跑上楼做的功及所用时间，将测量数据填入活动卡p1的活动表格中。 第二课时 引入 1分析实验数据 分析活动卡p1上表一中测得的实验数据。 如何比较自己两次做功的多少？ 如何比较自己两次做功的快慢？ 做功有快慢吗？做功多的做功一定快吗？ 新课 2功率 问题 怎样比较物体做功的快慢？ 结论 相同时间比较物体做功的多少； 做相同的功比较所需时间的多少。 采集数据 任选几位同学的登楼梯数据，填入活动卡p1表格二中。 问题 分析表格中的数据发现，不同同学做功不同，所用时间也不同，如何比较做功的快慢？ 结论 比较物体单位时间做功的多少。 单位时间内所做的功称为功率。符号为 p。 公式：p=w/t 单位：瓦特，简称瓦，符号w。 1瓦 = 1焦/秒。 体会瓦的大小。 功率单位的由来 介绍瓦特。 知识应用 3应用 视频 了解生活中一些常见功率的大小。观看汽车发动机、摩托车发动机的铭牌。 例题 教科书p例题、教科书p例题。 阅读教科书p阅读材料、sts另一个功率单位马力的由来。 布置作业 教科书，、题。 第2篇：初中物理教案 初中物理教案模板三篇 编写教案要依据教学大纲和教科书。从学生实际情况出发，精心设计。#整理了初中物理教案模板三篇，希望对你有协助! 八年级物理长度的测量误差教案模板 教学目标 知识目标 1 知道长度的国际单位是米，其他单位有千米、分米、厘米、好米、微米、纳米各个单位间的换算关系 2 知道测量长度的工具是刻度尺，能准确使用刻度尺测量长度 3 能准确读出测量结果，知道测量数值由准确值和估计值组成 4 知道什么是误差，什么是错误并区别误差和错误 水平目标 1 培养观察水平：对图形和图像观察，了解通过视觉判断的长度与实际测量不同；通过观察刻度尺，理解刻度尺的量程、最小刻度、零刻线 2 培养思维水平：通过单位换算，学会换算的一般方法 德育目标 养成认真、细致的好习惯，例如用多次测量取平均值的方法减小误差 教材分析 教材首先是通过让学生观察图和估测1分钟的时间，理解到人的感觉并非可靠的，从而引出了用测量工具实行实际测量的重要性列举了学生熟悉的测量工具，并指出长度测量是最基本的测量，刻度尺是最常用的测量工具，教材利用图片协助学生分析如何准确使用刻度尺测量长度，教材要求教学中注重观察的环节对于“长度的单位”提供了两个日常生活中的情景，使学生联系生活形成一般长度的概念在关于“误差”的内容中，教材用通俗易懂的语言分析了误差为什么产生，和错误的区别以及减小的方法 教法建议 关于测量部分，因为学生缺乏定量研究自然现象的经验，对测量的重要性理解不足，所以理应引导学生观察教材中的两个例子，有条件的学校，还能够用其他的例子使学生理解到利用感觉器官做判断的局限性，同时还能够提升学生的学习兴趣，能够让学生总结出“感觉并不总是可靠的，需要实行测量”的结论教师能够在此基础上，进一步联系实际，说明在生产和生活实践中应用大量的测量、精确的测量等 关于长度的单位，理应着眼形成长度的具体观点，所以在教学中展示图片、图像和一些关于长度的视频资料，教学方法理应注意让学生动起来，自己实践 关于准确使用刻度尺，先观察刻度尺的零点、量程、最小刻度，并告知其他的测量工具也有类似的问题，从而形成学生“不同事物的共同规律”的观点在此基础上，用观察法自己得到准确的用刻度尺测量长度的方法教师能够在课堂教学中组织讨论小组，其后，引导学生勤于思考着重理解，分析准确的和错误的测量方法的不同，而能深入理解什么是准确的测量 关于准确记录测量结果，结果要注明单位，理应在今后的学习中进一步巩固，提示学生要重视这个问题就能够了在准确读数这个问题上，讲清得到读数的步骤，学生在此基础上，用练习巩固，形成学习习惯为宜，不宜让学生弄清细节和原理 关于误差的教学，讲清误差和错误的区别，并知道减小误差的方法，关于多次测量取平均值的具体应用，在初三物理测量电阻中才会较高要求的应用 教学设计示例 第一节 长度测量 误差 【课题】 长度的测量 误差 【重点难点分析】 知道长度的单位，对于长度的进率的指数表示是一个难点，但是不宜要求过高，以形成新的难点能准确使用刻度尺并对使用的准确和错误能有准确的判断准确记录测量结果，能在准确值的基础上估测一位，误差是难点，讲解时不宜过深 【教学过程设计】 1， 引入新课 条件较好的学校能够组织学生观察动画或图片，条件一般的学校能够观察课本上的11和12，使学生得到结论"感觉不总是可靠的，需要实行实际测量"，从而引出测量在物理中的重要地位 说明在一些方面测量的决定作用，要注意联系实际：发射一颗人造卫星，卫星的运动是否正常，就需要持续的各种各样的测量，并且这种测量要求的精度很高 2， 新授课：测量和长度的单位 长度测量是最基本的测量，测量要有标准，所以长度有单位，能够引申各个物理量都有单位介绍长度的单位 教学中要使学生建立长度单位大小的观点，条件较好的学校能够用动画（自然世界的尺度）、图形、图像来协助学生想象一些长度的数值在学生充分观察的基础上，联系实际让学生充分动起来，在自己的身体上找出大约是1米、1分米、1厘米、1毫米的部位，看看谁的更准确 学生练习单位的换算和判断数值的单位，以便巩固所学到的知识 3， 新授课： 用刻度尺测量长度 测量长度的一般工具是刻度尺，观察刻度尺，说出自己的刻度尺的零刻度线的位置、量程、最小刻度再观察一些图形，说明这些刻度尺的零刻度线、量程和最小刻度 学生能够观察图形和图像素材，或者观察课本上的15、16、17图，组织学生讨论，并总结出使用刻度尺的准确方法：刻度尺的刻度线紧贴被测物体的应测部位，零刻度线磨损时，能够从其他刻线量起；观察测量结果时，视线要与尺面垂直同时，学生理应讨论不按照准确方法使用时出现的问题 记录结果时，要注明单位，并理应在读出准确值后，再估计一位，教师利用板图，读出木块的长度：准确值是2cm，再估计一位数值，约是0.2cm，所以木块的长度是：2.2cm 在此基础上，加上毫米线，此时刻度尺的最小刻度是mm，再读出木块的长度，对比这两次的数值，能够看出测量相同的物体，用不同的精确度的刻度尺得到的结果是不同的能够再出示一些问题，巩固学生的准确读数教学中要注意养成学生的这些学习习惯 4， 新授课：误差 对于"误差"的教学，仅仅把握三个问题：什么是误差，误差是怎么产生的；误差和错误的区别；减小误差的方法这三个问题能够让学生讨论后得出 因为估读的数值不同，不同的刻度尺有差异，一些环境等因素对测量工具的影响，造成了误差，所以误差是不能绝对避免的，我们把测量值和真实值之间的差异叫误差而错误是测量上的方法错误，能够在测量中改正的，这是二者的区别减小误差的方法是选择精密的测量仪器、多次测量取平均值 【板书设计】 探究活动 【课题】查阅关于长度的一些单位 【活动的组织】以小组为单位 【教师指导】 1、提供关于长度的一些学史资料 2、不同国家中关于长度的不同单位 3、长度的国际单位制中，单位的换算关系 【评价】 1、资料来源的丰富水准 2、内容的祥实水准 3、资料本身的丰富水准 八年级物理实验用刻度测长度教案模板 教学目标 知识目标： 1， 会用刻度尺测量长度 2， 能准确记录实验数据 水平目标： 1， 观察和实验水平：初步了解物理实验的基本过程；学会使用刻度尺测量物体的长度 2， 应用水平：解决实验操作中所遇到的问题；思考实际现象中的问题 情感目标： 1， 教育学生爱护仪器设备，培养爱护公共财务的品德 2， 良好的实验习惯 3， 记录数据要如实，培养实事求是的精神 教材分析 学生要先观察所使用的刻度尺，清楚其零刻度线的位置、量程、最小刻度理应让学生养成好的测量习惯，使用测量仪器前理应观察清楚教材对减小误差没有做过多的要求，没有要求学生在实验中多次测量取平均值所以在测量课本和作业本的长和宽时，只注意要在记录结果时，估计一位，并注明单位 测量细铜丝时，要强调紧密缠绕，测量的长度值除以圈数，就是细铜丝的直径测量硬币的直径时，要求学生用刻度尺和三角板测量 主要使学生在动手中学到知识，并强调实验的过程和思考的过程 教法建议 本节为学生第一次动手实验的课程，理应遵守实验室的规则，做实验一般应注意的问题，养成严肃认真的实验态度，记录结果时，理应尊重实际，不能随便改动数据，对于结果要有一定的分析水平 教学设计示例 第二节 实验：用刻度尺测长度 【课题】实验：用刻度尺测长度 【重点难点分析】会用刻度尺测量长度，准确读数，用特殊方法测量长度 【教学过程设计】 1，引入新课 介绍实验室的规则，说明物理实验理应注重实事求是的精神有科学的实验态度 2，按照实验步骤实行实验 观察刻度尺的零刻度线是否磨损；其量程是多少；最小刻度（分度值）是多少结合上一节的内容，让学生能叙述刻度尺的准确使用的方法和读数的规则 测量课本和作业本的长和宽，把数据记录在表格中，注意注明单位，在读数时，理应在准确值后面估计一位数值 学生测量细铜丝的直径时，理应注意把铁丝紧密缠绕在铅笔上，测量出总的长度，除以圈数，得到细铜丝的直径记录数据后，理应提出问题让学生思考：如何测量一篇纸张的厚度，然后总结这是用累积法测量，今后这种方法还会用到，在实际的生产和生活中，这种方法经常用到 学生用刻度尺和三角板测量硬币的直径，理应让学生思考，看看是否能够想出方法之后，用板图协助说明，并在记录完成后，启发学生进一步思考如何测量锥体的高度，如何测量不规则物体的长度等等，有条件的学校能够用动画来展示，也能够用图片协助学生想象，使学生能够举一反三 八年级物理机械运动教案模板 教学目标 知识目标： 1、知道机械运动 2、知道参照物，知道运动和静止的相对性 3、知道匀速直线运动 水平目标： 1、观察实验水平：能从生活中观察到物体机械运动的实例 2、思维水平：判断和分析机械运动，结合参照物的知识分析运动和静止的情况 3、解决实际问题的水平：解释、判断自然界中的运动现象 情感目标： 1、辩证唯物主义运动观的教育 2、培养学生科技意识，热爱科学、崇尚科学的思想 3、利用地球同步卫星的教学渗透爱国主义教育 教材分析 教材从实例中引出了物体运动的问题，并称物体位置的变化为机械运动，再推广到自然界的实例中参照物的概念也是由实例引出，并联系实际分析生活和自然界中的实例，要求学生会联系实际判断已知参照物的情况下物体的运动情况和由运动情况分析所选的参照物在此基础上，感性的分析了匀速直线运动，并说明物理学研究问题的一种方法，即从简单的问题入手，逐渐深化，最后分析我国发射的地球同步卫星并思考一些问题 教法建议 尽量不加深课本上的内容，而理应多联系实际，提升学生自主学习水平和由实践中学习的习惯，加深一些物理学习方法的体会 通过讨论引入新课，引导学生思考问题，并直接界定物理学中的机械运动，对于运动和静止的相对性的学习，理应提出问题，学生讨论，并由此引出参照物的概念，关于参照物的问题要由学生列举实例，学生分析，教师能够做评价，最后总结分析的一般方法在本内容的教学中能够使用适当的媒体资料，例如能够用课本的配套录像带"运动的相对性"并回答本节的练习 匀速直线运动的教学，观察和分析课本上的实例，说明这是近似的匀速直线运动，由学生思考生活和自然界中近似的匀速直线运动，加深学生对匀速直线运动的感性理解，在此基础上给出定义定义中只须讲清快慢不变，不宜引入速度的概念 教学设计示例 教学单元分析 本节教学重点是参照物的教学，关于参照物要求能够由运动情况分析所选择的参照物和知道参照物判断物体的运动情况 教学过程分析 一，机械运动 讨论引入新课，学生阅读教材的内容和提供的参考资料，阅读问题是：什么叫机械运动；举例说明自然界中的机械运动；课桌、房屋是否做机械运动，为什么；能举出绝对不动的例子吗 对学生列举的示例能够实行分析，注意讲解的问题：我们把物体位置的变化叫做机械运动；宇宙是运动的，其中的所以物体都是运动的 二，参照物 说明日常生活中对一些现象的解释，并进一步引出了参照物的概念，讲解时注意的问题是：通过实例分析，说明不同的人对运动的描述不同，其原因是他们对运动描述所选择的标准不同，我们把被选作标准的物体叫做参照物 由学生列举实例说明当选不同的参照物时，同一物体的运动的情况，并深入分析选其他参照物时的运动特点 分析两类实例：已知参照物，判断物体的运动情况；根据描述的运动情况判断选择的参照物由学生的具体情况能够教师提供参考示例学生分析，也能够发挥学生的创造性，由学生组成小组，自行设计问题，讨论，由教师评价提供一些参考示例：“每天的日起日落这句话是以什么做参照物的”、“地球同步卫星总是静止在地球的某处上空，这是以什么做参照物”、“以太阳做参照物，地球同步通信卫星的运动情况怎样”、“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”这句歌词中前半句和后半句中所选的参照物各是什么”等 三，匀速直线运动 观察一些实例，能够提供录相和视频文件、图片让学生思考这些运动的特点，对于基础较好的学生，能够由他们发现其中的共性，总结出匀速直线运动的特点讲解时，要注意匀速解释成快慢不变，而不要引出速度的概念，使学生形成对匀速的感性理解，并说明匀速直线运动是最简单的机械运动，而物理研究问题是从最简单的问题入手的 对于想想议议中的问题，能够提供学生自然科学中的图片资料，对于基础较好的学生能够在课前就布置查阅资料的预习内容，要求查找关于我国卫星发射的情况和卫星运动的资料 第3篇：固体物理电子教案. 固体物理 第一章 晶体的结构 11晶体的共性与密堆积 1.1.1晶体的共性： 长程有序，平移操作，周期性 自限性 晶面角守衡定律 各向异性：结构各向异性、性质各向异性 1.1.2密堆积： 晶体是由实心的基石堆砌而成的设想虽然肤浅，但形象的直观的描述了晶体内部的规则排列这一特点，即为密堆积。 一个粒子的周围最近邻的粒子数，可以被用来描写晶体小粒子排列的紧密程度，这个数称为配位数粒子排列愈紧密，配位数应该愈大现在来考虑晶体中最大的配位数和可能的配位数。 二维原子球的正方堆积 六角密积及立方密积 在六角和立方两种密积电每个球在同一层内和6个球相邻，又和上下层的3个球相切，所以每个球最近邻的球数是12即配位数是12，这就是晶体结构中最大的配位数 如果球的大小不等，例如晶体由两种原子组成，则不可能组成密积结构，因而配位数必须小于12，但由于周期性和对称性的特点，晶体也不可能具有配位数 11、10和9，所以次一配位数是8，为氯化铅型结构晶体的配位数不可能是7，再次一个配位数是6，相应于氯化钠型结构晶体的配位数也不可能是5，下一个配位数是4，为四面体配位数是3的为层状结，构配位数是2的为链状结构 配位数是4，为四面体配位数是3的为层状结，构配位数是2的为链状结构 作为例子，现在来看由于球的半径不等组成氯化银型或氮化钠型结构时两种球半径的比 一 氯化铯型 设大球的半径是R,则立方体的边长为a2R，空间对角线为 小球恰与大球相切，则小球的直径应等于 -2R，即小球的半径为 若 这时排列最紧密，结构最稳定 如果小球的半径r小于0.73R，则不能和大球相切，结构不稳定，以致不能存在，于是结构将取配位数较低的排列，即取配位数是6的排列所以，当1(rR)0.73时，两种球的排列为氯化铯型 二 氯化钠型 当 ，结构为氯化钠型 12布喇菲空间点阵 原胞 晶胞 1.2.1布喇菲空间点阵 晶体内部结构可以看成是由一些相同的点子在空间作规则的周期性无限分布，这些点子的总体称为布喇菲点阵。 二维晶体结构，基元及其点阵： 沿三个不同方向通过点阵中的结点作平行的直线族，把结点包括无遗，点阵便构成一个三维网格这种三维格子称为晶格，又称为布喇菲格子，结点又称格点 1.2.2 原胞 以一结点为顶点，以三个不同方向的周期为边长的平行六面体可作为晶格的一个重复单元体积最小的重复单元，称为原胞或固体物理学原胞.它能反映晶格的周期性原胞的选取不是惟一的，但它们的体积都相等 下图示出了原胞与基矢 原胞与基矢 原胞选取的任意性 1.2.3 晶胞 为了同时反映晶体对称的特征，结晶学上所取的重复单元，体积不一定最小，结点不仅在顶角上，还可以是体心或面心这种重复单元称作晶胞、惯用晶胞或布喇菲原胞 我们称重复单元的边长矢量为基矢若以a 1、a2和a3表示原胞的基矢。 简立方 原胞基矢与晶胞基矢的关系： 简立方晶胞 体心立方 原胞基矢 体积： 面心立方 原胞基矢 体积： 立方晶系中几种实际晶体结构： 氯化铯： 氯化钠： 金刚石： 钙钛矿： 13晶列 晶面指数 1.3.1 晶列指数 通过任意两格点作一直线，这一直线称为晶列晶列最突出的特点是晶列上的格点具有一定的周期如果一平行直线族把格点包括无遗，且每一直线上都有格点，则称这些直线为同一族晶列这些直线上的格点的周期都相同因此，一族晶列的特征有二：一是取向；二是晶列格点的周期在一个平面内，相邻晶列之间的距离必定相等 如图中，设矢量 其中a b c 为晶胞基矢，基矢中的系数为互质的整数，即 则这一束直线的方向就可以l, m, n 表示记l m n . 1.3.2 晶面指数 原子所在的平面称为晶面，晶面方位用米勒指数标记。设某一原子面在基矢a、b、c方向的截距为ra、sb、tc，将系数r、s、t的倒数简约成互质的整数h、k、l，并用圆括号包括成(h k l)，就是这一晶面的米勒指数。下图标记出立方晶体中几个最为常见而重要的晶面族的米勒指数。 对于六角晶体，由于其六角面上的特殊对称性，通常采用四个晶胞基矢a 1、a 2、a3与c，如下图所示。 立方晶格的等效晶面 1.4 倒格空间 用正格基矢来构造倒格基矢 将正格基矢在空间平移可构成正格子，相应地我们把倒格基矢平移形成的格子叫倒格子由a 1、a 2、a3构成的平行六面体称为正格原胞，相应地我们称由bl、b 2、b3构成的平行六面体为倒格原胞 下边介绍倒格子与正格子的一些重要关系 （1）正格原胞体积与倒格原胞体积之积等于 （2）正格子与倒格子互为对方的倒格子 晶胞坐标系中 倒格点P的选取与倒格子基矢 15晶体的对称性及晶格结构的分类 晶体具有自限性，外形上的晶面呈现出对称分布晶体外形这对称性，是晶体内在结构规律性的体现 人们定义：一个晶体在某变换后，晶格在空间的分布保持不变，这一变换称为对称操作 在研究晶体结构时，人们视晶体为刚体，在对称操作变换中， 晶体两点间的距离保持不变在数学上称这种变换为正交变换在 研究晶体的对称性中有以下三种正交变换 1.5.1 晶体许可的旋转对称轴 周期性要求彼此有相同的格点间距离，换言之，应有 其中m为整数。由图可知 即 在上式中将m分别代以一 1、0、 1、 2、3可得分别为 如绕轴旋转 角度及其整数倍为对称操作则称其为n度旋转轴。上面的讨论表明晶体周期性只允许2度、3度、4度和6度这四种族转对称轴存在可分别用数字 2、 3、4及6或符号 、及 代表而不允许有5度或其他的旋转对称轴。立方体有6个2度轴、4个3度轴与3个4度轴，均通过立方体的中心，如下图所示。 1.5.2 中心反演： 变换矩阵为： 这一操作称为中心反演，用符号表示。 1.5.3 晶体的旋转反演轴 与n的结合也可以是晶体的对称操作，称为n度旋转反演对称。由于周期性制约，同样也只能有2度、3度、4度或6度旋转反演轴，分别用数字记号、，而 也就是i。操作的示意图如下。 一个晶体所有的宏观对称操作必满足如下的共同性质。一是必具有不变操作；二是如果具有两个对称操作A与B，则这两个操作相继连续操作的组合操作仍为一对称操作；三是如果A为对称操作，其逆操作也是对称操作。 .5.4 滑移面和螺旋轴 1.5.5 七大晶系 十四种布喇菲晶胞 考虑到晶格的对称性，结晶学上选取的重复单元一晶胞不一定是最小的重复单元，晶胞的基矢方向，便是晶体的晶轴方向。晶轴上的周期就是基矢的模，称为晶格常数按晶胞基失的特征，晶体可分为七大晶系按晶胞上格点的分布特点，晶格结构分成14种布喇菲格子 四种布喇菲格子： (1)简单三斜；(2)简单单斜；(3)底心单斜，(4)简单正交；(5)底心正交；(6)体心正交；(7)面心正交；(8)六角；(9)菱面三角；(10)简单四方；(11)体心四方；(12)简单立方；(13)体心立方；(14)面心立方三角六角有时也称三方六方 1.6 晶体的X光衍射 1.6.1 布拉格反射 原胞基矢坐标系中的布拉格反射公式， 角或衍射角但实验中常采用晶胞坐标系中的表达式 称为掠射 1.6.2晶体X光衍射的实验方法： 劳厄法： 旋转单晶法： 粉末法： 17原子散射因子 几何结构因子 定义：原子内所有电子在某一方向上引起的散射波的振幅的几何和，与某一电子在该方向引起的散射波的振幅之比称为该原子的散射因子 原子的散射因子： 总的衍射强度取决于两个因素：(1)各衍射极大的相位差；各衍射极大的强度各衍射极大的相位差取决于各晶格的相对距离，而各衍射极大的强度取决于不同原了的散射因子一句话，复式晶格总的衍射强度取决于不同原子的相对距离和不同原子的散射因子 几何结构因子的定义是：原胞内所有原子在某一方向上引起的散射波的总振幅与某一电子在该方向上所引起的散射波的振幅之比 几何结构因子 （hkl）晶面族引起的衍射光的总强度： 下面举几个简单的例子来说明其应用 体心立方； 可选坐标为（0 0 0）和（1/2 1/2 1/2）得到 n(h+k+l)为奇数是衍射消光 面心立方： 可选坐标： 得到 衍射面指数部分为偶数时，衍射消光。 金刚石型结构的晶胞 可选坐标 可知如衍射强度 数且面指数和之半也是偶数。 氯化钠型结构的晶胞 如氯离子位于 衍射面指数要末全是奇数；要末全为偶 则钠离子位于 可知当衍射面指数不全为奇数或不全为偶数时衍射波干涉相消观察不到衍射斑。当衍射面指数全为偶数时衍射强度最大。而当衍射面指数全为奇数时衍射强度与 比例。由于氯离子与钠离子具有不同的散射本领，使衍射面指数全为奇数的衍射束具有虽不为零但较低的强度。 第二章 晶体的结合 21 原子的电负性 2.1.1 原子的电子分布 原干的电子组态，通常用宇 s、p、d、来表征角量子数lo、 1、 2、，字母的左边的数字是轨道主量子数，右上标表示该轨道的 电子数目如氧的电子组态为 核外电子分布遵从泡利不相容原理、能量最低原理和洪待规则 2.1.2 电离能 使原子失去一个电子所需要的能量称为原子的电离能表2.1列出了两个周期原子的第一电离能的实验值 2.1.3 电子亲和能 一个中性原子获得一个电子成为负离子所释放小的能量叫电子亲和能亲和过程不能看成是电离过程的逆过程 2.1.4 电负性 2.1.5 内聚能 在rr0处晶体内能具有最小值Uc，其值为负。这就是说，与分离成各个孤立原子的情况相比，各个原子聚合起来形成晶体后，系统的能量将下降|Uc|，常把Uc的绝对值称之为晶体的内聚能。 2.1.6 体积弹性模量 根据热力学，晶体体积弹性模量的定义为 采用内能表示式，可化为 22 晶体的结合类型 2.2.1 共价结合 电负性较大的原子合成晶体时，各出一个电子，形成电子共享的形式，形成电自旋相反的配对电子电子配对的方式称为共价键这类晶体称共价晶体。共价晶体的硬度高(比如金刚石是最硬的固体)，熔点高，热膨胀系数小，导电性差 共价键的共同特点是饱和性和方向性。 金刚石结构： 二 离子结合 电负性小的元素与电负性大元素结合在一起，一个失去电子变成正离子，一个得到电子变成负离子，形成离子晶体最典型的离子晶体是碱金属正素与卤族元素结合成的晶体，如NaCl，CsCl等 离子晶体是一种结构很稳固的晶体离子晶体的硬度高，熔点高，热膨胀小，导电性差 典型离子晶体结构有两种： （1）是NaCl型面心立方结构 （2）是CsCl型简立方结构，配位数为8 三 金属结合 金属晶体中，价电子不再属于个别原子，而是为所有原子所共有，在晶体中作共有化运动所以金属的性质主要由价电子决定金属具有良好的导电性、导热性，不同金属存在接触电势差等，都是共有化电子的性质决定的 原子实与电子云之间的作用，不存在明确的方向性，原子实与原子实相对滑动并不破坏密堆积结构，不会使系统内能增加金属原子容易相对滑动的特点，是金属具有延展性的微观根源 四 分子结合 固体表面有吸附现象，气体能凝结成液体，液体能凝结成固体，都说明分子间有结合力作在分子间的结合力称为范德瓦耳斯力，范德瓦耳斯力一般可分为三种类型： (1)极性分广间的结合 (2)极性分子与非极性分子的结合 (3)非极性分子间的结合 五 氢键结合 由于氢原子的特殊情况，有些氢的化台物晶体中呈现独特的结构，即氢原子可以同时和两个负电性很大而原子半径较小的原子(O、F、N等)相结合这种特殊结合称为氢链 23 结合力及结合能 2.3.1 结合力共性 当两原子相距很远时，相互作用力为零；当两原子逐渐靠近，原子间出现吸引力；当rrm时吸引力达到最大；当距离再缩小，排斥力起主导作用；