晶体结构基本知识.
晶体结构与性质知识点总结大一
晶体结构与性质知识点总结大一晶体结构与性质知识点总结晶体是由具有一定规则排列方式的原子、离子或分子组成的固体物质，拥有特定的结构和性质。
晶体结构与性质是材料科学与化学领域的重要基础知识，对于理解和研究材料的性质、制备工艺以及应用具有重要意义。
本文将对晶体结构与性质的相关知识点进行总结。
一、晶体结构1. 空间点阵：晶体的基本结构单位是晶胞，晶胞在空间的无限重复构成空间点阵。
六种常见的空间点阵包括：立方点阵、四方点阵、正交点阵、六方点阵、单斜点阵和三斜点阵。
2. 晶体的晶格参数：晶体的晶格参数是对晶格进行定量描述的基本参数，包括晶格常数、晶胞参数和晶胞角度。
晶格常数是指晶胞的尺寸，晶胞参数是指晶体中原子间距的大小，晶胞角度则描述了晶体中原子间的排列方式。
3. 晶体的晶系：根据晶体的对称性，可以将晶体分为七个晶系，分别为立方晶系、四方晶系、正交晶系、六方晶系、三斜晶系、单斜晶系和菱面晶系。
每个晶系都具有特定的组成、结构和性质。
4. 晶体结构类型：根据晶体结构的特征，可以将晶体分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体等。
各类晶体的结构特点不同，从而决定了它们的性质和用途。
5. 点阵缺陷：晶体中可能存在的点阵缺陷包括空位、层错、插入固溶体和间隙固溶体等。
这些点阵缺陷对晶体的导电性、热导率和力学性能等起着重要的影响。
二、晶体性质1. 光学性质：晶体在光的照射下表现出特定的光学性质，包括吸收、折射、散射和双折射等。
不同晶体的光学性质可用于光学器件、光纤通信和激光技术等领域。
2. 电学性质：晶体的电学性质与晶体结构和成分密切相关。
离子晶体具有良好的导电性，而共价晶体和分子晶体通常是绝缘体或半导体。
晶体的电导率、电介质性能和电子输运性质等是电学性质的重要指标。
3. 磁学性质：晶体的磁学性质与晶体结构和电子自旋有关。
常见的磁性晶体包括铁磁体、反铁磁体和顺磁体等。
磁性晶体在磁记录、磁存储和磁共振成像等方面具有广泛应用。
晶体结构基本知识
1）布拉维格子的形态（晶胞的形态）
立方：a0＝b0＝c0；α＝β＝γ＝90°。 四方：a0＝b0≠c0；α＝β＝γ＝90°。 六方及三方： a0＝b0≠c0；α＝β＝90°，γ＝120°。 三方（菱面体，R）： a0＝b0＝c0；α＝β＝γ≠90°， 60°，109°28＇16＂。 斜方：a0≠b0≠c0；α＝β＝γ＝90°。 单斜：a0≠b0≠c0；α＝γ＝90°，β＞90°。 三斜：a0≠b0≠c0；α≠β≠γ≠90°。
99 P4mm 100 P4bm 101 P42cm 102P42nm 103 P4cc 104 P4nc 105 P42mc 106 P42bc 107 I4mm 108 I4cm 109 I41md 110 I41cd 111 P-42m 112 P-42c 113 P-421m 114P-421c 115 P-4m2 116 P-4c2 117 P-4b2 118 P-4n2 119 I-4m2 120 I-4c2 121 I-42m 122 I-42d P4/mmm 124P4/mcc 125 P4/nbm 126 P4/nnc P4/mbm 128 P4/mnc 129 P4/nmm 130 P4/ncc P42/mmc 132 P42/mcm 133 P42/nbc 134 P42/nnm P42/mbc 136 P42/mnm 137 P42/nm c 138 P42/ncm I4/mmm 140 I4/mcm 141 I41/amd 142 I41/acd
对称轴的分布：
对称面的分布：
滑移面的分布(n)：1/2(a+c)
滑移面的分布(n)：1/2(a+b)
空间群投影：
4.
等效点系 (Space Group)
知识总结—— 晶体结构
第七章 晶体结构第一节 晶体的基本概念一、晶体概述固态物质按其组成粒子(分子、原子或离子等)在空间排列是否长程有序分成晶体（Crystal ）和非晶体（又称为无定形体、玻璃体等）两类。
所谓长程有序，是指组成固态物质的粒子在三维空间按一定方式周期性的重复排列，从而使晶体成为长程有序结构。
长程有序体现了平移对称性等晶体的性质。
与晶体相反，非晶体（Non-crystal ）内部的粒子(分子、原子或离子等)在空间排列不是长程有序的，而是杂乱无章的排列。
例如橡胶、玻璃等都是非晶体。
晶体内部各部分的宏观性质相同，称为晶体性质的均匀性。
非晶体也有均匀性，尽管起因与晶体不同。
晶体特有的性质是异向性、自范性、对称性、确定的熔点、X 光衍射效应、晶体的缺陷等。
对于长程有序的晶体结构来说，若了解了其周期性重复单位的结构及排列方式，就了解了整个晶体的结构。
可见，周期性重复单位对认识晶体结构非常重要。
在长程有序的晶体结构中，周期性重复的单位（一般是平行六面体）有多种不同的选取方法。
按照对称性高、体积尽量小的原则选择的周期性重复单位（平面上的重复单位是平行四边形，空间中的重复单位是平行六面体），就是正当晶胞，一般称为晶胞（Crystal cell ）。
二、晶胞及以晶胞为基础的计算1. 晶胞的两个要素晶胞是代表晶体结构的最小单元，它有两个要素：一是晶胞的大小、型式，晶胞的大小可由晶胞参数确定，晶胞的型式是指素晶胞或复晶胞。
二是晶胞的内容，是指晶胞中原子的种类和位置，表示原子位置要用分数坐标。
晶体可由三个不相平行的矢量a , b , c 划分成晶胞，适量a , b , c 的长度a , b , c 及其相互之间的夹角α, β, γ称为晶胞参数，其中α是矢量b 和c 之间的交角，β是矢量a 和c 之间的交角，γ是矢量a 和b 之间的交角。
素晶胞是指只包含一个重复单位的晶胞，复晶胞是指只包含一个以上重复单位的晶胞。
分数坐标是指原子在晶胞中的坐标参数(x , y , z )，坐标参数(x , y , z )是由晶胞原点指向原子的矢量r 用单位矢量a , b , c 表达，即r = x a + y b + z c如图所示晶体，小球和大球的分数坐标分别为 小球：)21,21,21( ),21,0,0( ),0,21,0( ),0,0,21( 大球：)21,21,0( ),21,0,21( ),0,21,21( ),0,0,0( 2. 以晶胞为基础的计算(1)根据晶体的化学式计算密度：D =ZM/N A V ，M 是晶体化学式的相对式量，Z 是一个晶胞中包含化学式的个数，V 是晶胞的体积，N A 是阿佛加德罗常数。
晶体结构知识
晶体结构
1.拉伐格子
布拉伐格子指的是多个点在空间格子的排列组合，任何晶体的宏观对称型都可以归结为其原子分布所对应的布拉伐格子的对称性。
三维空间的布拉伐格子总共有十四种，详见下表
2.晶系与布拉伐格子及空间点群的关系
晶系布拉伐格子所属点群
三斜晶系简单三斜C1, C i
单斜晶系简单单斜底心单斜C2 C s C2h
正交晶系简单正交底心正交体心正交面心正交D2 C2v D2h
三角晶系三角C3 C3i D3 C3v D3d
四方晶系简单四方体心四方C4 C4h D4 C4v D4h S4 D2d 六角晶系六角C6 C6h D6 C3v D6h C3h D2h 立方晶系简单立方体心立方面心立方T T h T d O O h
3.单质的晶体结构
单质的晶体结构
名称英文名称代号晶格类型晶系金属铜结构 metallic copper structure A1型面心立方晶格立方晶系
金属钠结构 metallic sodium structure A2型体心立方晶格立方晶系
金属镁结构 metallic magnesium structure A3型六方密排晶格六方晶系
金刚石结构 diamond structure A4型立方晶系
石墨结构graphite structure A9型六方晶系4.化合物的晶体结构。
晶体结构与性质知识总结
晶体结构与性质知识总结晶体是由原子、离子或分子组成的固体，它们按照一定的规则排列而形成的，在空间上具有周期性的结构。
晶体的结构与性质密切相关，下面对晶体的结构和性质进行总结。
一、晶体的结构：1.晶体的基本单位：晶体的基本单位是晶胞，它是晶格的最小重复单位。
晶胞可以是点状（原子）、离子状（离子）或分子状（分子）。
2.晶格：晶格是一种理想的周期性无限延伸的结构，它由晶胞重复堆积而成。
晶格可以通过指标来描述，如立方晶系的简单立方晶格用（100）、（010）和（001）来表示。
3.晶系：晶体按照对称性的不同可以分为立方系、四方系、正交系、单斜系、菱面系、三斜系和六角系等七个晶系。
4.点阵：点阵是晶胞中原子、离子或分子的空间排列方式。
常用的点阵有简单立方点阵、体心立方点阵和面心立方点阵。
5.晶体的常见缺陷：晶体中常见的缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷包括空位、间隙原子和杂质原子等；线缺陷包括晶体的位错和附加平面等；面缺陷包括晶体的晶界、孪晶和堆垛疏松等。
二、晶体的性质：1.晶体的光学性质：晶体对光有吸收、透射和反射等作用，这取决于晶格结构和晶胞的对称性。
晶体在光学显微镜下观察时，有明亮的晶体颗粒。
2.晶体的热学性质：晶体的热学性质主要包括热容、热传导和热膨胀等。
晶体的热传导性能与晶胞的结构和相互作用有关，不同晶体的热传导性能差异很大。
3.晶体的电学性质：晶体的导电能力与晶体的结构和化学成分密切相关。
一些晶体可以具有金属导电性，例如铜、银和金等；而其他晶体可以具有半导体或绝缘体导电性。
4.晶体的力学性质：晶体的力学性质涉及到晶体的刚性、弹性和塑性等。
晶体在受力作用下可能发生形变，这取决于晶格的结构和原子、离子或分子之间的相互作用力。
5.晶体的化学性质：晶体的化学性质取决于晶体的成分和结构。
晶体可能与其他物质发生化学反应，形成新的物质。
晶体的化学性质对其功能和应用具有重要影响。
综上所述，晶体的结构与性质密切相关。
晶体相关知识点总结
晶体相关知识点总结一、基本概念1. 晶体的定义晶体是由原子、离子或分子按照一定的规则排列而形成的固体结构。
晶体具有高度有序性，具有一定的周期性和对称性。
晶体是凝聚态物质的一种主要形式，占据了固态物质的绝大部分。
2. 晶体的种类根据晶体结构的不同，晶体可以分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体等几种基本类型。
不同类型的晶体具有不同的物理性质和化学性质。
3. 晶体的分类根据晶体的外部形态，晶体可以分为单斜晶、正交晶、菱形晶、六方晶、四方晶、立方晶等几种基本类型。
不同类型的晶体具有不同的外部形态和对称性。
二、晶体结构1. 晶体的晶体结构晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式和规律。
晶体结构可以分为周期性结构和非周期性结构两种形式。
周期性结构是指晶体中原子、离子或分子的排列具有一定的周期性，具有明显的晶格和对称性。
非周期性结构是指晶体中原子、离子或分子的排列没有明显的周期性，没有规则的晶格和对称性。
2. 晶体的晶格晶体的晶格是指晶体中原子、离子或分子所构成的三维空间排列的规则结构。
晶格可以分为周期性晶格和非周期性晶格两种类型。
周期性晶格是指晶格具有明显的周期性，有规则的排列和对称性。
非周期性晶格是指晶格没有明显的周期性，没有规则的排列和对称性。
3. 晶体的晶胞晶胞是指晶体中最小的具有完整晶体结构的基本单位。
晶胞可以分为原胞和扩展晶胞两种类型。
原胞是指晶体中最小的具有完整晶体结构的基本单位，包含了一个或多个原子、离子或分子。
扩展晶胞是指原胞在晶体结构中的重复排列，是构成晶体的基本单位。
三、晶体的生长1. 晶体生长的基本过程晶体生长是指在溶液、熔体或气相中，原子、离子或分子从溶液中萃取并在已生成的晶体上沉积，形成新晶体的过程。
晶体生长的基本过程包括成核、生长和成形几个阶段，成核是指溶液中原子、离子或分子聚集形成晶体的核心；生长是指晶体核心上原子、离子或分子的进一步沉积和排列生长；成形是指晶体的表面形态和结晶过程。
晶体结构知识点
晶体结构知识点晶体结构是凝聚态物理学中的重要基础概念，它描述了晶体内部的原子或离子排列方式。
晶体结构的研究对于理解物质性质以及材料科学的发展具有重要意义。
本文将介绍晶体结构的基本概念、常见的晶体结构类型以及晶体结构的表征方法。
一、晶体结构的基本概念晶体是一种具有高度有序排列的固体物质，其内部的原子、离子或分子按照一定的规则排列。
晶体结构主要包括晶胞、晶格、晶格常数和晶体中的基元等概念。
1. 晶胞晶胞是晶体结构中的最小重复单元，它是通过平移操作进行重复填充整个晶体空间的基本单位。
晶胞可以是立方体、正交体、单斜体、菱形体等不同形状。
2. 晶格晶格是由晶胞堆积形成的空间结构，描述了晶体内原子或离子排列的规则性、周期性和对称性。
晶格对称性的不同将决定晶体的晶系，包括立方晶系、正交晶系、单斜晶系、菱形晶系、三斜晶系、四方晶系和六方晶系等。
3. 晶格常数晶格常数是指晶体结构中晶胞的参数，包括晶格常数a、b、c和晶胞间的夹角α、β、γ。
它们的数值可以通过实验测量或者计算得到，是描述晶体几何结构的重要参量。
4. 基元基元是指晶体结构中的最小组成单位，可以是原子、离子或分子。
晶胞中的所有基元通过晶格的平移操作进行重复填充，形成整个晶体。
二、常见的晶体结构类型根据晶体中原子、离子或分子的排列方式，可以将晶体结构分为多种类型。
以下介绍几种常见的晶体结构类型：1. 立方晶系最简单的晶体结构类型是立方晶系，其晶胞为正方体。
立方晶系包括简单立方晶体、体心立方晶体和面心立方晶体。
在简单立方晶体中，原子只位于晶胞的角点；在体心立方晶体中，除了角点上的原子，还有一个原子位于晶胞的中心；而在面心立方晶体中，除了角点上的原子，还有六个原子位于晶胞的六个面心。
2. 正交晶系正交晶系的晶胞为长方体，晶胞中的边长和夹角可以不相等。
正交晶系包括了许多工程材料，如金属、陶瓷等。
3. 六方晶系六方晶系是由六边形晶胞构成的晶体结构，其中晶胞的底面为六边形，晶胞高度可以与底面边长不同。
物理高中晶体知识点总结
物理高中晶体知识点总结1. 晶体的结构晶体的结构主要有原子晶体、离子晶体、分子晶体和合金晶体。
原子晶体是由同一种原子组成，例如金属晶体；离子晶体是由正负离子组成，例如NaCl；分子晶体是由分子组成，例如甘油；合金晶体是由两种或两种以上不同的金属原子组成，例如青铜。
2. 晶体的晶格晶体的结构是由晶格和晶体的基本单位组成的。
晶格是晶体内部空间周期性排列的结构，晶格可以分为立方晶系、四方晶系、六方晶系、菱面晶系、单斜晶系、三斜晶系。
晶体的基本单位是指构成晶体的最小部分，可以是原子、离子或分子。
3. 晶胞和晶系晶体是由晶体的基本单位重复堆叠而成的。
晶胞是晶体结构最小的重复单元，不同的晶体结构形成不同的晶胞结构。
晶系是由晶胞的平行和垂直关系来确定的，晶系有七种：立方晶系、四方晶系、六方晶系、菱面晶系、单斜晶系、三斜晶系和三斜晶系。
4. 晶体的晶体类别晶体可以分为单晶、多晶和非晶体。
单晶是晶体中晶粒具有一定的形状和方向。
多晶是晶粒方向规则排列，但没有固定的晶粒形状。
非晶体是晶体没有任何长程周期性排列的结构，它的原子、离子或分子具有较弱的相互作用。
5. 晶体的衍射晶格的结构可以通过衍射现象进行分析。
当入射光波照射到晶体上时，晶格的周期性结构会导致光波的衍射现象，形成衍射图样。
通过观察衍射图样的规则性，我们可以得知晶体的结构。
6. 晶格的缺陷晶格中存在着一些缺陷，包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷包括空位缺陷、间隙原子、替位原子和杂质原子等；线缺陷包括位错和蠕滑体等；面缺陷包括晶界和位错堆垛等。
7. 晶体的物理性质晶体的物理性质包括晶体的热物性、光学性质、电学性质和力学性质等。
晶体的热物性质包括热膨胀、导热性和热容量等；光学性质包括吸收、散射和折射等；电学性质包括介电常数和电导率等；力学性质包括硬度、弹性模量和塑性等。
8. 晶体的应用晶体在电子学、光电子学、材料科学和生物科学等领域有着广泛的应用。
晶体材料可以用于制造半导体器件、激光器件、光学元件、电子元件和传感器等。
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自然生长的水晶晶体
晶面夹角不变定律：确定的晶面之间二面角— —“晶面夹角”是不变的.
小结：
1.晶体的本质特征是“自范性”，即：晶体 能够自发地呈现封闭的规则凸多面体的外形。 2.晶面夹角不变定律：确定的晶面之间二面 角——“晶面夹角”是不变的。 3.晶体的宏观特征：自范性､对称性､均一性
3-2-3 晶胞中原子的坐标与计数 原子坐标：以x、y、z分别表示a、b、c晶 柱上的距离。 习惯：1 ＞ │ x(y、z) │≥0 顶点原子坐标：0，0，0 体心原子坐标：1/2，1/2，1/2
ab面心原子坐标：1/2，1/2，0
(ac：1/2，0， 1/2；bc：0， 1/2， 1/2)
a柱中心原子坐标：1/2，0，0
△LHθ越大，内聚力就越大，表示金属键越强。 即原子化热越高，金属键强度越大。 内聚力越大，金属的熔点、沸点及硬度就越大。 金属键强度的影响因素： a、原子半径越小，金属键越强； b、成键电子数（价电子数）越多，金属 键越强；
c 、金属的堆积方式越紧密，原子半径越 小，金属键越强。
为什么铜的原子化 热大于锌？
(c：0，0， 1/2；b：0， 1/2， 0)
晶胞中的原子坐标与计数举例
晶体的基本类型 按照晶格上质点的种类和质点间作用力的
实质（化学健的键型）不同，晶体可分为四
种基本类型。 1. 离子晶体：晶格上的结点是正、负离子。 2. 原子晶体；晶格上的结点是原子。 3. 分子晶体：晶格结点是极性分子或非极性
固 体 可 分 为 晶 体 (crystal) 和 非 晶 体 (noncrystal)两大类。 晶体物质的质点（分子、原子、离子）做 有规则的排列，而无定形态物质的质点呈混乱 分布。 非晶体 固体 单晶：单一的晶体多面体；
晶体
依晶体的凸多 面体的数目对 晶体的分类：
双晶：两个体积大致相当的单 晶按一定规则生长；
六方hexagonal(h) 菱方rhombohedeal(R)
a= b≠ c α=β=900 γ=1200 a=b=c α =β =γ
晶胞按平行六面体几何特征的分类——布拉维系
按带心型式分类，将七大晶系分为14种型式。 例如，立方晶系分为简单立方、体心立方和面 心立方三种型式。
三维点阵的14种布拉维点阵型式
全国高中学生化学竞赛基本要求
晶体结构
分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。 晶胞（定义、晶胞参数和原子坐标）及以晶胞 为基础的计算。 点阵（晶格）能。 配位数。 晶体的堆积与填隙模型。 常见的晶体结构类型：NaCl、CsCl、闪锌矿 （ZnS）、萤石（CaF2）、金刚石、石墨、硒、 冰、干冰、金红石、二氧化硅、钙钛矿、钾、 镁、铜等。
晶簇：单晶以不同取向连在一起；
多晶：看不到规则外形的晶态质。
非晶体 固体 晶体
单晶：单一的晶体多面体；
双晶：两个体积大致相当的单 晶按一定规则生长； 晶簇：单晶以不同取向连在一起； 多晶：看不到规则外形的晶态质。 依晶体的 凸多面体 的数目对 晶体的分 类：
3-1 晶体 3-1-1 晶体的宏观特征
2、晶胞的种类： 习惯选用的晶胞是三维的平行六面体， 称为布拉维晶胞。
晶胞
3-2-2 布拉维系
1、晶胞参数：布拉维晶胞的边长与夹
角叫晶胞参数。
晶角：α、β、γ。
晶柱：a、b、c。
2、布拉维系的种类： 按晶胞参数的差异将晶体分成七种晶系。
立方cubic(c) 四方tetragonal(t) 正交orthorhomic(o) 单斜monoclinic(m) 三斜anorthic(a) a=b=cα =β =γ =900 a=b≠ c α=β=γ=900 a≠ b≠ c α=β=γ=900 a≠ b≠ c α=γ=900 β ≠ 900 a≠ b≠ c α≠ β≠ γ 1个晶胞参数a 2个晶胞参数a c 3个晶胞参数a b c 4个晶胞参数a b c β 6个晶胞参数a b c α βγ 2个晶胞参数a c 2个晶胞参数a α
分子。
4. 金属晶体：晶格上结点是金属的原子或正
离子。
3-4 金属晶体 3-4-1 金属键 一、金属键的概念： 金属晶体中原子间的化学作用力称为金属键。 金属键强度的度量： 金属的原子化热（升化热）：
单位物质的量（ 1mol) 的金属由结晶态转变为 气态自由原子所需的能量。 即下列过程的能量：
M(s) → M(g) △LHθ
和各向异性。
3-1-2 晶体的微观特征——平移对称性
平移对称性：在晶体中，相隔一定距离，总有 完全相同的原子排列出现。这种呈现周期性的 整齐排列是单调的，不变的。 晶体的宏观对称性是晶体的微观对称性的体现。 非晶态物质不具有平移对称性。
3-2 晶胞 3-2-1 晶胞的基本特征(P41) 晶格:组成晶体的质点（分子、原子、离子）以 确定位置的点在空间作有规则的排列，这些点群 具有一定的几何形状，称为结晶格子。 晶格结点:每个质点在晶格中所占有的位置 称为晶格的结点。 晶胞(unit cell)：晶体结构中具有代表性的 最小重复单位。
二、金属键的本质 1、电子气(自由电子)理论
价键理论在Байду номын сангаас属晶体中的应用。
金属晶体由金属原子、金属离子以及在 金属晶体中自由运动的电子组成。
1、晶体是由完全等同的晶胞无隙并置地堆积而 成的。 A、完全等同：
a、化学上等同：晶胞里原子的数目和种类 完全相同。
b、几何上等同：晶胞的形状、取向、大小、 晶胞里原子的排列完全相同. B、无隙并置：即一个晶胞与它的比邻晶胞 完全共顶角、共面、共棱的，取向一致，无间 隙，从一个晶胞到另一个晶胞只需平移，不需 转动，进行或不进行平移操作，整个晶体的微 观结构不可区别. 即晶胞具有平移性.
1、晶体的自范性：晶体能够自发地呈现封 闭的规则凸多面体的外形。
2、晶体的对称性：晶体具有宏观对称性。 3、晶体的均一性：晶体的质地均匀，具有 确定的熔点。
4、晶体的各向异性：晶体的某些物理性质 随晶体的取向不同而异。
因生长条件不同，同一晶体可能有不同的 几何外形。 但不同外形的同一 种晶体的晶面夹角 不变.