晶体结构的简介 物质结构的内容简介

作者&投稿:吕封 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

晶体结构即晶体的微观结构,是指晶体中实际质点(原子、离子或分子)的具体排列情况。自然界存在的固态物质可分为晶体和非晶体两大类,固态的金属与合金大都是晶体。晶体与非晶体的最本质差别在于组成晶体的原子、离子、分子等质点是规则排列的(长程序),而非晶体中这些质点除与其最相近外,基本上无规则地堆积在一起(短程序)。金属及合金在大多数情况下都以结晶状态使用。晶体结构是决定固态金属的物理、化学和力学性能的基本因素之一。 晶体是各向异性的均匀物体。生长良好的晶体,外观上往往呈现某种对称性(图1)。从微观来看,组成晶体的原子在空间呈周期重复排列(图2)。即以晶体中的原子或其集合为基点,在空间中三个不共面的方向上,各按一定的点阵周期,不断重复出现。如从重复出现的每个基元中各取某一相当点,则这些点合在一起形成一个空间点阵的一部分,图3a为其示意图。确切地说,点阵是一组按连接其中任何两点的矢量进行平移后而能复原的点的重复排列。
空间点阵是认识晶体结构基本特征的关键之一,用它可以方便而又清楚地说明晶体的微观结构在宏观中所表现出的面角守恒、有理指数等定律以及X射线衍射的几何关系。各点分布在同一直线上的点阵称为直线点阵,分布在同一平面中者称为平面点阵,而分布在三维空间中者称为空间点阵。如图3a所示,空间点阵可以分解为各组平行的直线点阵或平面点阵,并可划分成并置的平行六面体单位。规定这个单位的矢量为a、b和c,如图3b所示。空间点阵划分成一个个并置的平行六面体单位后,若点阵中各点都位于各平行六面体的顶点处,则此单位只摊到一个点,称为素单位。平行六面体单位也可在面上或体内带心,摊到一个以上的点,成为复单位。按照空间点阵的平行六面体单位,可划分成晶体结构的单位,这样的单位称为晶胞。
晶体的一些宏观规律性反映了它微观结构中具有长程序的空间点阵形式。晶体之所以不同于一般具有短程序的非晶态固体和液体而成为各向异性体,与此有关。晶体外形为晶面构成的多面体,而晶面必与空间点阵中一组平面点阵平行,晶棱则与某一直线点阵组平行。在同一种晶体上两个给定晶面之间的交角是两组相应的点阵平面之间的交角,从而是常数。
点阵平面和直线点阵方向的表示方法在任何晶体中,可根据空间点阵的基向量a、b和c来取晶轴系。若任一点阵平面与它们交于A、B和C,则这个面在这三个晶轴上的倒易截之比,必可通约成三个互质数之比,即h:k:l,这是“有理指数定律”,h,k,l称为点阵平面指数,而(hkl)是该晶面的符号。晶棱或与一组直线点阵平行的方向可用记号【uvw】来代表,其中u、v和w也是三个互质的整数,称点阵方向指数。而这个方向与矢量ua+vb+wc平行。例如直线点阵方向【100】必与a平行,【010】与b平行,等等;而点阵平面(100)必与b和c平行,(010)与c和a平行,等等。
有了点阵概念就可以将晶体结构用下述所谓公式来简单表示:
晶体结构=点阵+结构基元 根据晶体的宏观对称性,布喇菲(Bravais)在1849年首先推导出14种空间点阵,它们的晶轴关系即晶轴的单位长度及夹角(即单胞参量a、b、c、α、β、γ)间的关系,分别属于立方、四方、三方、六方、正交、单斜、三斜共7个晶系(见表)。其中立方晶系的对称性最高,晶胞的三个边等长(a=b=c)并正交(α=β=γ=90°)。三斜晶系的对称性最低 (a≠b≠c,α≠β≠γ≠90°)。在四方晶系中,晶胞的两个边等长并正交;而在正交晶系中三个边皆不等长。在六方晶系中,两个边等长(a=b≠c),它们的夹角γ=120°,而在三方晶系的菱面体晶胞中,三个边等长,三个夹角相等,但无正交关系(三方晶系中也可取六方点阵的晶胞),在单斜晶系,三个边不等长,三个夹角中有两个是90°。在这7个晶系中,除了由素单位构成的简单点阵(P)外,还可能有体心(I)、底心(C)、面心(F)点阵。在这些有心的点阵中,晶胞分别有2个或4个阵点。



晶体化学的简介~

在组成、结构和性能三者中,关键是结构这个环节,它上承组成,下启性能。组成通过结构的中介而联系性能,可由晶体化学中相当普遍存在的同分异构现象为例来说明。如方解石和文石的成分同属碳酸钙,但因其离子结合方式不同而具有迥然不同的晶系和解理性。金刚石和石墨均由碳元素组成,但前者为透明、硬度极高的绝缘体,可用作地质钻探用的耐磨材料;而后者为黑色、硬度极低的良导体,可用作电极和“铅”笔芯的主要材料。两者几乎对立的性质,起源于其内部键型、构型不同。金刚石中碳原子通过定域的共价键连结成架型的结构;具有层状结构的石墨及其层分子中π电子的离域则与石墨之低硬度和高电导率相联系。20世纪50~60年代,曾广泛应用的杀虫剂六六六有α、β、γ等异构体(或称变体),其中只有γ变体才具有药效。活性蛋白与变性蛋白的同分异构现象也是重要的实例,蛋白活性的丧失起因于高级结构发生的变异。其他例证还有成分同为 1,4-聚异戊二烯的合成橡胶和古塔波胶;广泛用作催化剂载体的氧化铝的γ变体与α变体等。晶体化学原理首先涉及键型、构型以及它们随组成而变异的规律,其原理的表达主要通过组成晶体结构的原子、离子的数量关系、大小关系和作用力的本质及其变异等要素来进行。性能中首要的是决定某一物质或化合物能否存在的稳定性,而晶体及其所包含的分子的其他物理或化学性质也无不由其结构来决定。现代晶体化学是在大量实测系列晶体结构信息的基础上总结出规律的。因此,它一方面有其坚实的实践基础,另一方面能对材料科学、合成化学、生物化学、地球化学和矿物学等相邻学科起重要的指导作用。

全书共十五章,即量子力学和氢原子的状态函数、原子的电子层结构和原子光谱、双原子分子的结构、分子对称性与群论初步、多原子分子的结构、共轭分子的结构、配位场理论和络合物的结构、原子价和分子结构小结、分子光谱、分子的电性和磁性、晶体结构等。书中对原子价概念的发展不仅总结了国内外学者的成果,并且着重介绍了作者使用四个数来描述包括原子簇在内的无机和有机分子的结构类型,提出了原子价的新概念,在论述现代物质结构实验方法、原理和应用方面,除介绍IR、Raman、NMR、ESR、ESCA等主要方法外,还就如何查阅、分析各种谱的数据和结构作了引导和说明。

植物体的结构层次是什么
答:植物体的结构层次由小到大依次是:细胞(受精卵)→组织→器官→植物体.动物体的结构层次是细胞→组织→器官→系统→动物物体。细胞是植物体结构和功能的基本单位,植物体的生长发育是从受精卵开始的.受精卵经过细胞分裂、分化,形成组织、器官,进而形成植物体.绿色开花植物是由根、茎、叶、花、果实...

体的结构是什么
答:体是左右结构。

生物体的基本结构
答:生物体的基本结构包括:生物体都是由细胞构成,细胞是生物体结构和功能的基本单位,由形态、结构、功能相同的细胞按一定的方式结合成组织。

中心体的结构
答:一、中心体的结构 中心体主要由两个部分组成:纤毛:纤毛是一种细长的结构,类似于细胞表面的鞭毛。它由微管蛋白组成,呈现出管状结构。纤毛通过基质连接到细胞的中心体,并从细胞表面延伸出来。鞭毛根(basal body):鞭毛根位于纤毛的基部,与细胞膜相连。它由一组微管形成,与中心体紧密相连。二、中心...

体的笔画
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_体的结构_体的结构是什么
答:_体的结构是:_(左右结构)体(左右结构)。_体的结构是:_(左右结构)体(左右结构)。拼音是:wěitǐ。_体的具体解释是什么呢,我们通过以下几个方面为您介绍:一、词语解释【点此查看计划详细内容】1.指违背《风》《雅》规范的诗歌或风格不纯正的文章。唐杜甫《戏为六绝句》:“别裁伪体亲《风》...

结构体的介绍
答:结构体(struct)是由一系列具有相同类型或不同类型的数据构成的数据集合,叫做结构。

试叙述线粒体的显微结构和亚显微结构以及它的主要功能
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