物质结构晶体结构.pptx

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1、三、点阵晶体的周期性结构使得人们可以把它抽象成“点阵”来研究。将晶体中重复出现的最小单元作为结构基元(各个结构基元相互之间必须是化学组成相同、空间结构相同、排列取向相同、周围环境相同)，用一个数学上的点来代表，称为点阵点。整个晶体就被抽象成一组点，称为点阵。第1页/共29页第2页/共29页 一维周期性结构与一维周期性结构与直线点阵直线点阵第3页/共29页二维周期性结构与平面点阵二维周期性结构与平面点阵第4页/共29页NaCl晶面第5页/共29页从石墨层抽取出平面点阵从石墨层抽取出平面点阵为什么不能将每个为什么不能将每个C C原子都抽象原子都抽象成点阵点？成点阵点？?安放点阵点的位置是任意的，但

2、必须保持一致第6页/共29页三维周期性结构与空间点阵三维周期性结构与空间点阵以上每一个原子都是一个结构基元，都可以抽象成一个点阵点第7页/共29页CsCl型晶体结构型晶体结构第8页/共29页四、对称操作和对称元素对称元素:旋转轴对称操作:旋转 对称操作：不改变图形中任何两点的距离而能使图形复原的操作叫做对称操作；对称操作据以进行的几何要素叫做对称元素第9页/共29页(1)旋转轴与旋转操作旋转轴与旋转操作分子中若存在一条轴线，绕此轴旋转一定角度能使分子复原，就称此轴为旋转轴,符号为Cn n=360/aH2O2中的C2第10页/共29页(2)镜面与反映操作镜面与反映操作分子中若存在一个平面，将分子

3、两半部互相反映而能使分子复原，则该平面就是镜面，这种操作就是反映。第11页/共29页试找出分子中的镜面第12页/共29页(3)对称中心与反演操作对称中心与反演操作分子中若存在一点，将每个原子通过这一点引连线并延长到反方向等距离处而使分子复原，这一点就是对称中心i，这种操作就是反演。第13页/共29页(4)映轴与旋转反映操作映轴与旋转反映操作 反轴与旋转反演操作反轴与旋转反演操作旋转反映或旋转反演都是复合操作，相应的对称元素分别称为映轴Sn和反轴In。旋转反映(或旋转反演)的两步操作顺序可以反过来CH4中的映轴中的映轴S4与旋转反映操作与旋转反映操作第14页/共29页五、晶胞：1.特征：平行六面

4、体平行六面体完全等同，具有平移性完全等同，具有平移性含有尽可能少的点阵点含有尽可能少的点阵点第15页/共29页2.晶胞参数第16页/共29页3.布拉维(O.Bravais)晶系及点阵形式立方立方(c)晶系晶系 a=b=c=90立方简单立方简单(cP)立方体心立方体心(cI)立方面心立方面心(cF)第17页/共29页四方四方(t)晶系晶系 a=b c=90四方简单四方简单(tP)四方体心四方体心(tI)第18页/共29页六方六方(h)晶系晶系 a=b c=90，=120六方简单六方简单(hP)第19页/共29页正交正交(o)晶系晶系 abc=90正交简单正交简单(oP)正交体心正交体心(oI)第

5、20页/共29页正交面心正交面心(oF)正交底心正交底心(oC)第21页/共29页单斜单斜(m)晶系晶系 abc=90，90单斜简单单斜简单(mP)单斜底心单斜底心(mC)第22页/共29页三斜三斜(a)晶系晶系 abc90三斜简单三斜简单(aP)第23页/共29页菱方菱方(R)晶系晶系 a=b=c=90第24页/共29页六、晶胞中原子的坐标原子坐标(分数坐标)晶胞中原子P 的位置用向量OP=xa+yb+zc代表。x、y、z就是分数坐标，它们永远不会大于1。(若取值为1，相当于平移到另一个晶胞，与取值为0无差别，1即是0)0,0,0,第25页/共29页 确定坐标系确定坐标系 所需写出的坐标组数

6、等于晶胞内净含的原子数所需写出的坐标组数等于晶胞内净含的原子数立方面心晶胞净含立方面心晶胞净含4个原子，所以个原子，所以写出写出4组坐标即可组坐标即可:所有顶点原子：所有顶点原子：0，0，0 (前前)后面心原子：后面心原子：0，1/2，1/2左左(右右)面心原子：面心原子：1/2，0，1/2(上上)下面心原子：下面心原子：1/2，1/2，00,0,00,1/2,1/21/2,0,1/21/2,1/2,0第26页/共29页 NaCl型晶体原子的分数坐标：A:0 0 0 0 1/2 1/2 1/2 0 1/2 1/2 1/2 0B:1/2 0 0 0 1/2 0 0 0 1/2 1/2 1/2 1/2第27页/共29页 立方ZnS型晶体原子的分数坐标A：0 0 0 0 1/2 1/2 1/2 0 1/2 1/2 1/2 0B:1/4 1/4 3/4 1/4 3/4 1/4 3/4 1/4 1/4 3/4 3/4 3/4 第28页/共29页感谢您的观看！第29页/共29页