原因：晶体中原子排列的周期性很小,宏观上分 辨不出微观的不连续性。
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2、各向异性 表现：晶体中不同方向具有不同的物理性
质。如在不同的方向上具有不同的电导率、热 膨胀系数、折光率以及机械强度等。
原因：周期性结构中，不同方向原子或分 子排列情况各不相同。
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晶
体
的
云 母
异
片
向
性
产地:甘肃省肃北县
玻 蜡滴 璃
a：晶轴不一定相互垂直。
c
b：分数坐标与选取的晶胞原点有关。
c：分数坐标的个数 = 晶胞内的原子个数。
β Oα γ
b
a
d：分数坐标尽量小。
c
P
zc
O yb
xa
b
a
OP=xa+yb+zc
P点坐标为(x，y，z)
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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 0 B: 1/2 0 0
3
晶体多有漂亮对称的外形
4
一、晶体结构的特征（P250) 晶体是由原子或分子在空间按一定的规律周期
性的重复排列构成的物质，周期性规律是晶体结构 的最突出的特征。
内部原子或分子按周期性规律的排列，使晶体 具有如下共同性质： 1、均匀性
表现：同种晶体内部各部分的宏观性质，如密 度、化学性质是相同的。
阵点，即可得到空间点阵。
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37
四、晶胞 1.定义 平行六面体， 代表晶体结构的重复单位； 能体现晶体化学组成之比。 2.分类 素晶胞 — 结构基元 复晶胞 正当晶胞：在照顾对称性的前提下，选取体积最 小的晶胞。
3.晶胞两个基本要素
晶胞的大小和形状 ：晶胞参数（a、b、c、α、β、γ） 晶胞中原子的位置 ：用分数坐标（x、y、z）表示。
结 构 化 学 课 程 内 容
（48学时）
量子力学基础 （第 1 章） 单电子原子结构
原子结构
（第 2 章）
分子结构
（第 3-5章）
晶体结构
（第 7-9 章）
多电子原子结构
原子光谱
双原子分子结构 （第 3 章）
多原子分子结构 （第 5 章）
分子对称性
（第 4 章）
分子光谱和光电子能谱（第 3 章）
概述
二、点阵和点阵结构 1、有关定义
（1）点阵：点阵是一组无限的点，连接其中任 意两点可得一向量，将各点沿向量平移能使其复原， 凡是满足以上条件的一组点称为点阵。
（2）点阵点：点阵结构中构成点阵的点叫做点 阵点，每个点阵点应具有相同的周围环境。
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2、点阵的分类 （1）直线点阵
一组分布在同一直线上等距离的无穷点列，称 为直线点阵。
（第 7 章）
金属晶体和离子晶体结构
（第 8-9 章）
第七章 晶 体 结 构
气体
聚集 物质 状态
液排列） 晶体结构的对称性
固体 非晶体
晶体结构的测定
准晶体
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§7.1 晶体结构的周期性和点阵
教学重点： 1、晶体的特性 2、点阵与点阵结构 3、点阵与晶体结构之间的关系 4、晶胞 5、晶面和晶面指标的计算
片
云母薄片上的热导率有异向性
蓝晶石两个方向上的硬度差异显著,有“二硬石”之称; 古代的宝石工匠早就知道钻石的八面体面（111）特别难以 抛光…… 1669年巴尔托林发现了光束通过冰洲石的双折射现象:
❖ 石墨在平行于层的方向上电导率高且为半金属性导电;
垂直于层的方向上电导率低且为半导体性导电.
图 中 红 、 蓝 球 均 为 C 原 子
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分类： 素单位（素格子）：每个单位包含一个点阵点。
复单位（复格子）：每个单位包含一个以上 点阵点。
处于格子顶点点阵点贡献1/4
边线点阵点贡献1/2
内部点阵点贡献1
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正当单位（正当格子）标准：
1. 平行四边形 2. 对称性尽可能高 3. 含点阵点尽可能少
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(3) 空间点阵 一组分布三维方向上的点列，称为空间点阵。
式或叫做14种布拉威格子。
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（R心六方）
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三、晶体结构与点阵之间的关系
晶体具有空间点阵结构。
晶体结构
-周-期结性构重基复元的部分
点阵
+ 结构基元
Na (立方体心)
1、晶体的结构基元
把晶体结构抽象为点阵的过程中，每个点阵点
所代表的具体内容。
包括原子、分子的种类、数量及其在空间一定
按同一方式排列，所以当温度升高，热振动均 加剧，开始融化时，各部分需要的温度是一样 的，因而具有一定熔点。
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5、晶体对X射线衍射 晶体的周期性结构使它成为天然的三维光栅，
周期与X光波长相当，能够对X光产生衍射。
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6、晶体的对称性 晶体的理想外形（宏观）和内部结构（微观）
具有特定的对称性。
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空间点阵单位（格子） 定义：空间点阵中，以一组不平行的向量a,b,c(右
手定则）为边画出的平行六面体叫做空间点阵的单位。 空间点阵单位参数：矢量长度a=|a|、b=|b|、 c=|c|
及其相互间的夹角α、β、γ。 分类：
素单位：每个单位包含一个点阵点。
复单位：每个单位包含一个以上点阵点。
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正当单位的标准: 1、 平行六面体 2、 对称性尽可能高 3、 含点阵点尽可能少 正当空间单位有7种形状，14种空间点阵形
定义：连接两个点阵点的矢量a
直线点阵单位 参数：矢量长度a=|a|
分类：素单位和复单位
(2) 平面点阵 一组分布在同一平面上的二维点列，称为平面
点阵。
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平面点阵单位（格子） 定义：在平面点阵中选择
一组不平行的向量a、b，以平 移向量为边画出的平行四边形 叫做平面点阵的单位。
平面点阵单位参数：矢 量长度a=|a|、 b=|b|及其夹 角γ。
3、自发形成多面体外形（自范性） 表现：晶体在生长过程中能自发地形成晶面、晶
面相交形成晶棱、晶棱汇聚形成顶点，构成多面体的 外形，呈现出一定的对称性。
理想晶体的晶面（F）和晶棱（E）及顶点（V） 之间的关系：
F+V=E+2
立方体： 6个面（F=6） 12条棱（E=12） 8个顶点（V=8）
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4、晶体有确定的熔点 原因：晶体具有周期性结构，各个部分都
的排列方式。
2、晶体中点阵的获得
数学抽象
具体内容
点阵点 直线点阵 平面点阵 空间点阵 空间点阵单位
结构基元 晶棱 晶面 晶体 晶胞
晶体结构的基本重复单位
结构基元与点阵点
（1） 一维周期性结构与直线点阵
（2）晶面和平面点阵 将晶面上周期性重复排列的结构基元抽象
为点阵点，即可得到平面点阵。
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（3）晶体和空间点阵 将晶体上周期性重复排列的结构基元抽象为点