个性
结晶学基础
一、晶体及结晶学
本章涉及一些重要的基本概念，这些概念在整个结晶学中都经常出 现, 一定要牢固掌握。
早期人们把具有天然几何多面体形态的固体称为晶体。 近代研究发现，一切晶体，不论其外形如何，它的内 部质点都作规律排列，构成了所谓的格子构造。因此， 晶体是具有格子构造的固体。
凡是内部质点不作规律排列，不具格子构造的物质称 为非晶体。
19世纪末～20世纪初：X－射线的发现及其对晶体结 构的测量，进入晶体内部结构研究阶段；
20世纪70年代以来：透射电镜研究晶体内部超微结构 细节；
20世纪80年代，发现准晶体，开辟了晶体对称理论新 领域。
石英SiO2晶体（a)与石英玻璃（b)的结构 示意图
结晶学基础
具五次对称轴定向长程有序 但无重复周期 的图形
相当点（几何点，取在质点中心，是性质或环境及方位相 同的质点）即获得空间格子。
空间格子有四大要素： 1、结点：它是空间格子中代表晶体结构中的相当点。
2、行列：结点在直线上的排列即构成行列。空间格子
中任意两个结点联结起来就是一条行 列的方向。行列中相
邻结点间的距离称为该行列的结点间距，在同一行列或平
三、晶体的基本性质
1、自限性：指晶体在适当条件下可以自发 地形成几何多面体的性质。
2、均一性：同一晶体的不同部分，质点分 布是一样的，晶体的各个部分物理、化 学性质上相同的。
3、异向性：同一格子构造中，在不同方向 上质点排列上不一样的，因此，晶体的 性质随方向不同而有所差异。
Байду номын сангаас
三、晶体的基本性质
4、对称性：晶体格子构造本身就是质点重 复规律的体现，在晶体外形上，也常有 相同的晶面、晶棱和角顶重复出现。
晶体化学－研究晶体成分与结构的关系。 晶体生长学－研究晶体生长机理及其影响因素。 晶体物理学－研究晶体物理性质及其产生机理。
本课程以晶体形态对称规律及晶体内部结构对称 规律为主，简介晶体化学与晶体生长。
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三、晶体的性质
由格子构造决定的、 晶体所共有的性质。
自限性 均一性 异向性 对称性 稳定性 最小内能。
具体的晶体结构是多种原子、离子组成的，使得其重复 规律不容易看出来，而空间格子就是使其重复规律突 出表现出来。空间格子仅仅是一个体现晶体结构中的 周期重复规律的几何图形，比具体晶体结构要简单的 多。
分支学科：
几何结晶学－研究晶体宏观形态几何规律，主 要是对称规律。
晶体结构学－研究晶体内部结构几何规律及缺 陷。
整个晶体结构就是可以看成晶胞在三维空间平 行的、毫无间隙的重复垒叠而成。
面网AA’间距d1 面网BB’间距d2 面网CC’间距d3 面网DD’间距d4 面网间距依次减小,面网密度也是依次减小的. 所以: 面网密度与面网间距成正比.
结晶学基础
结晶学基础
空间格子与具体的晶体结构是什么关系？
可以认为具体的晶体结构是多套空间格子组成的，见图。
行行列中的结点间距是相同的；不同方向的行列，其结点
间距一般不相等。
导出空间格子的方法：
首先在晶体结构中找出相当点，再将相当点按照一定的 规律连接起来就形成了空间格子。
相当点（两个条件：1、性质相同，2、周围环境相
同。）
空间格子有四大要素：
1、结点：它是空间格子中代表晶体结构中的 相当点。
2、行列：结点在直线上的排列即构成行列。 空间格子中任意两个结点联结起来就是一条行 列的方向。行列中相邻结点间的距离称为该行 列的结点间距，在同一行列或平行行列中的结 点间距是相同的；不同方向的行列，其结点间 距一般不相等。
矿物及工艺矿物学
结晶学基础 矿物学 工艺矿物学
课程简介：
结晶学：以晶体为研究对象，主要研究晶体的 对称规律。研究的是晶体的共同规律，不涉及 到具体的晶体种类。
特点：空间性、抽象性、逻辑性、共性
与后续矿物学形成明显的对比： 矿物学: 矿物晶体为研究对象，主要研究各具
体矿物晶体的成分、物理性质、成因特点等 特点：经验性、感性、具体性、归纳分类性、
近程规律与远程规律 准晶体： 1985年发现了一种新的物态叫准晶体，其质
点排列具长程有序，但不体现周期重复，不存在格子 构造，人们称之为准晶体。
结晶学（晶体学）发展历史及分支学科 简介：
始于17世纪中叶人类的矿业活动，与天文学一起成为人 类自然科学发展最早的两门科学。
17～18世纪：以研究晶体形态为主，也初步推测研究 晶体内部结构的几何规律；
空间格子 （表示晶体结构周期重复规律的简单几何
图形要画出空间格子，就一定要找出相当 点。）
相当点 （两个条件：1、性质相同，2、周围环境相
同。）
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二、空间格子 是晶体结构中质点重
复规律的几何图形。 相当点、结点、行列、
面网、平行六面体。
二、空间格子
晶体的本质在于内部质点在三维空间作平移周期重复，空 间格子是表示这种重复规律的几何图形。连接三维空间的
结晶学基础
晶体：具有格子构造 的固体；
格子构造：晶体内部 质点作有规律的周期 性重复排列。
格子构造是晶体内部 结构的最基本特征
晶体 （远古年代的定义：自发形成规则形态的物体；
现代的定义：内部结构具有周期重复性，即具有 格子构造 的物体。）
格子构造（晶体结构的周期重复规律，这种规律是
可以用格子状的图形－空间格子表示的。）
空间格子四大要素
3、面网：结点在平面上的分布即构成面网。 任意两个相交的行列就可决定一个面网。
面网上单位面积内结点的密度称为网面密度。 相互平行的面网，面网密度相同；否则一般不 同。
4、平行六面体：空间格子的最小重复单位， 由六个两两平行而且相等的面组成。
实际晶体结构中所划分出来的相应单位称晶胞。
5、最小内能：在相同热力学条件下，晶体 与同种物质的非晶体、液体、气体相比 较，其内能最小。
6、稳定性：晶体由于有最小内能，因此结 晶状态是一个相对稳定的状态。
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晶面、晶棱、角 顶与面网，行列， 结点的关系的 示意图
四、晶体的对称性
1、几个概念 对称：物体相同部分有规律的重复。 晶体对称：外形上体现为相同晶面、晶棱、角顶
做有规律的重复。取决于晶体内部的格子构造。
四、晶体的对称性