第一章-晶體的概念ppt課件

1、0. 什么是結(jié)晶學(xué)(Crystallography)?1. 晶體的概念2. 晶體的空間格子規(guī)律3. 空間格子的基本類型4. 非晶質(zhì)體和準(zhǔn)晶體5. 晶體的基本性質(zhì)6. 晶體的層生長(zhǎng)理論結(jié)晶學(xué)結(jié)晶學(xué)(crystallography)是以晶體是以晶體(crystal)為研究對(duì)象的一為研究對(duì)象的一門自然科學(xué)。門自然科學(xué)。研究簡(jiǎn)史研究簡(jiǎn)史19世紀(jì)中葉以前世紀(jì)中葉以前: 外形研究為主外形研究為主20世紀(jì)初世紀(jì)初: 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的理論探索內(nèi)部結(jié)構(gòu)的理論探索1912年年: X射線衍射應(yīng)用于晶體學(xué)研究射線衍射應(yīng)用于晶體學(xué)研究研究意義研究意義是礦物學(xué)的基礎(chǔ)是礦物學(xué)的基礎(chǔ)是材料科學(xué)的基礎(chǔ)是材料科學(xué)的基礎(chǔ)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)

2、是生命科學(xué)的基礎(chǔ)結(jié)晶學(xué)的分支晶體生成學(xué)(crystallogeny): 研究天然及人工晶體的發(fā)生、成長(zhǎng)和變化的過(guò)程與機(jī)理, 以及控制和影響它們的因素;幾何結(jié)晶學(xué)(geometrical crystallography):研究晶體外表幾何多面體的形狀及其間的規(guī)律性;晶體化學(xué)(crystallochemistry): 亦稱結(jié)晶化學(xué),研究晶體的化學(xué)組成與晶體結(jié)構(gòu)以及晶體的物理、化學(xué)性質(zhì)間關(guān)系的規(guī)律性;晶體物理學(xué)(crystallophysics): 研究晶體的各項(xiàng)物理性質(zhì)及其產(chǎn)生的機(jī)理。KyaniteQuartz in cluster from Toi Village, Waziristan, Pa

3、kistan!Measures 4.5 cm by 2.7 cm in size. Dramatic, yet gracefully beautiful Tourmaline cluster on Lepidolite鋰云母）鋰云母） and Cleavelandite blades! Another breathtaking specimen from the famous Pederneira Mine in Minas Gerais, Brazil. This specimen has two repairs which is actually quite exceptional for

4、 Pederneira Mine pieces which are commonly repaired many times over. Both are invisible and do not detract from the specimen at all! A remarkably aesthetic Tourmaline combo! Measures 8 cm by 6.5 cm in size. Price $2750R3mLarge plate of violet tipped Quartz var. Amethyst crystals on matrix!What a bea

5、uty this plate is! I looked for damage points but couldnt find any to speak of.From Piedra Parada, Las Vigas, Veracruz, Mexico. Measures 14 cm by 19 cm in size!Price $485P3221P3121NaCl 的晶體結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)大球Cl小球Na石鹽晶體結(jié)構(gòu)中等同點(diǎn)的分布A和由此倒出的點(diǎn)陣B）NaCl 的晶體結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)ABCDd1d2d3d4b0ABCD12341-11空間格子的面網(wǎng)平行六面體NaCl 的晶體結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)體既無(wú)長(zhǎng)程

6、體既無(wú)長(zhǎng)程, , 也無(wú)短程有序。也無(wú)短程有序。晶體是固體晶體是固體, , 非液體或氣體非液體或氣體結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)1.3. 1.3. 空間格子的基本類型空間格子的基本類型結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)l(4) 應(yīng)選擇結(jié)點(diǎn)間距小的行列作為平行六面體的棱，且棱間交角接近于直角的平行六面體。1.3. 1.3. 空間格子的基本類型空間格子的基本類型結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)1.3. 1.3. 空間格子的基本類型空間格子的基本類型結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)1.3. 1.3. 空間格子的基本類型空間格子的基本類型具有5次對(duì)稱的二維準(zhǔn)晶圖形具有5次對(duì)稱的C60結(jié)構(gòu)目前推導(dǎo)的準(zhǔn)晶體點(diǎn)群共28種,

7、 單形42個(gè), 5個(gè)晶系。結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)晶系晶系對(duì)稱元素特點(diǎn)對(duì)稱元素特點(diǎn)五方有唯一的 5 次軸八方有唯一的 8 次軸十方有唯一的 10 次軸十二方有唯一的 12 次軸二十面體有 10 個(gè) 3 次軸1-131-14AABB最小內(nèi)能性最小內(nèi)能性:(minimum internal energy) :(minimum internal energy) 在相同的熱力學(xué)條件下在相同的熱力學(xué)條件下, , 與同種化學(xué)成分的氣體、液體及非晶質(zhì)體相比與同種化學(xué)成分的氣體、液體及非晶質(zhì)體相比, , 以晶體的內(nèi)能為最小。以晶體的內(nèi)能為最小。熔點(diǎn)。( C)時(shí)間時(shí)間溫度1-161-151.6. 1.6.

8、晶體的層生長(zhǎng)理論晶體的層生長(zhǎng)理論晶體生長(zhǎng)過(guò)程的第一步，就是形成晶核。晶體生長(zhǎng)過(guò)程的第一步，就是形成晶核。 成核的內(nèi)因：晶體的最小內(nèi)能成核的內(nèi)因：晶體的最小內(nèi)能成核的外因：過(guò)冷卻度與過(guò)飽和成核的外因：過(guò)冷卻度與過(guò)飽和均勻成核均勻成核(homogeneous nucleation)：在體系內(nèi)任何部位成核率是相等的。在體系內(nèi)任何部位成核率是相等的。非均勻成核非均勻成核(heterogeneous nucleation)：在體系的某些部位的成核率高于另一些部位。在體系的某些部位的成核率高于另一些部位。 1 1層生長(zhǎng)理論模型層生長(zhǎng)理論模型1.6. 1.6. 晶體的層生長(zhǎng)理論晶體的層生長(zhǎng)理論2.2.螺旋生長(zhǎng)理論模型螺旋生長(zhǎng)理論模型 3.3.布拉維法則布拉維法則