結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、結(jié)晶學(xué)一、基本概念：1.晶體（crystal）的概念：內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間周期性重復(fù)排列構(gòu)成的固體物質(zhì)。這種質(zhì)點(diǎn)在三維空間周期性地重復(fù)排列稱(chēng)為格子構(gòu)造，所以晶體是具有格子構(gòu)造的固體。2對(duì)稱(chēng)型對(duì)稱(chēng)型（classofsymmetry）晶體宏觀對(duì)稱(chēng)要素宏觀對(duì)稱(chēng)要素之組合組合。（點(diǎn)群點(diǎn)群，pointgroup）3.空間群空間群：一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)中，其全部對(duì)稱(chēng)要素全部對(duì)稱(chēng)要素的總和總和。也稱(chēng)費(fèi)德洛夫群費(fèi)德洛夫群或圣佛利斯群圣佛利斯群。4.單形（

2、Simplefm）：一個(gè)晶體中，彼此間能對(duì)稱(chēng)重復(fù)的一組晶面的組合。即能借助于對(duì)稱(chēng)型之全部對(duì)稱(chēng)要素的作用而相互聯(lián)系起來(lái)的一組晶面的組合。5.雙晶：兩個(gè)以上的同種晶體，彼此間按一定的對(duì)稱(chēng)關(guān)系相互取向而組成的規(guī)則連生晶體。6.平行六面體：空間格子中按一定的原則劃分出來(lái)的最小重復(fù)單位稱(chēng)為平行六面體。是晶體內(nèi)部空間格子空間格子的最小重復(fù)單位最小重復(fù)單位，是由六個(gè)兩兩平行個(gè)兩兩平行且相等相等的面網(wǎng)面網(wǎng)組成。7.晶胞：能充分反映整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)整個(gè)晶體結(jié)

3、構(gòu)特征的最小結(jié)構(gòu)單元最小結(jié)構(gòu)單元，其形狀大小形狀大小與對(duì)應(yīng)的單位平行六單位平行六面體面體完全一致。8類(lèi)質(zhì)同像類(lèi)質(zhì)同像：晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)中某種質(zhì)點(diǎn)某種質(zhì)點(diǎn)為性質(zhì)相似性質(zhì)相似的他種質(zhì)點(diǎn)他種質(zhì)點(diǎn)所替代替代，共同結(jié)晶成均勻均勻的單一相一相的混合晶體混合晶體，而能保持其鍵性鍵性和結(jié)構(gòu)型式不變結(jié)構(gòu)型式不變，僅晶格常數(shù)晶格常數(shù)和性質(zhì)略有改變性質(zhì)略有改變。9.同質(zhì)多像同質(zhì)多像：化學(xué)成分相同化學(xué)成分相同的物質(zhì)物質(zhì)，在不同不同的物理化學(xué)條件物理化學(xué)條件下，

4、形成結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同的若干種晶若干種晶體的現(xiàn)象現(xiàn)象。10.多型：一種元素或化合物以?xún)煞N或兩種以上層狀結(jié)構(gòu)存在的現(xiàn)象。這些晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元層基本上是相同的，只是它們的疊置次序有所不同。二、晶體的6個(gè)基本性質(zhì)1、均一性、均一性（homogeneity）：同一晶體的任一部位任一部位的物理和化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)物理和化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)都是相同相同的。2、自限性（、自限性（propertyofselfconfinement）：晶體在自由空間中生長(zhǎng)時(shí)）：晶體在

5、自由空間中生長(zhǎng)時(shí)，能自發(fā)地形成封，能自發(fā)地形成封閉的凸幾何多面體外形閉的凸幾何多面體外形。3.異向性異向性（各向異性各向異性）異向性異向性(anisotropy)：晶體的性質(zhì)隨方向的不同而有所差異晶體的性質(zhì)隨方向的不同而有所差異。4.對(duì)稱(chēng)性對(duì)稱(chēng)性（propertyofsymmetry）：晶體的相同部分相同部分（如外形上的相同晶面晶面、晶棱晶棱或角頂角頂，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的相同面網(wǎng)面網(wǎng)、行列行列或質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)等）或性質(zhì)性質(zhì)，能夠在不同不同的方向方向

6、或位置位置上有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)。5.最小內(nèi)能性最小內(nèi)能性：在相同的熱力學(xué)條件相同的熱力學(xué)條件下，與同種化學(xué)成分同種化學(xué)成分的非晶質(zhì)體、液體及氣體相比，以晶體晶體的內(nèi)能內(nèi)能為最小最小。6.穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：在相同的熱力學(xué)條件相同的熱力學(xué)條件下，對(duì)于化學(xué)成分相同化學(xué)成分相同的物質(zhì)，以不同的物理狀態(tài)存在時(shí)，其中以結(jié)晶狀態(tài)最為穩(wěn)定結(jié)晶狀態(tài)最為穩(wěn)定。三、晶體的對(duì)稱(chēng)特點(diǎn)及晶體的對(duì)稱(chēng)規(guī)律1.晶體晶體的對(duì)稱(chēng)對(duì)稱(chēng)具有以下3個(gè)特點(diǎn)特點(diǎn)：p23⑴一

7、切晶體一切晶體都是對(duì)稱(chēng)的。⑵晶體的對(duì)稱(chēng)是有限有限的。遵循“晶體對(duì)稱(chēng)定律晶體對(duì)稱(chēng)定律”。⑶晶體的對(duì)稱(chēng)不僅包含著幾何意義幾何意義，也包含著物理意義物理意義：不僅體現(xiàn)在外形外形上，也體現(xiàn)在性質(zhì)性質(zhì)上。七、晶體內(nèi)部對(duì)稱(chēng)要素類(lèi)型，理解空間群的符號(hào)見(jiàn)P111空間群的符號(hào)空間群空間群的國(guó)際符號(hào)國(guó)際符號(hào)（海曼海曼—摩根符號(hào)摩根符號(hào)）的構(gòu)成構(gòu)成和含義含義基本上與對(duì)稱(chēng)型對(duì)稱(chēng)型的國(guó)際符號(hào)國(guó)際符號(hào)類(lèi)同，具體包括兩個(gè)組成部分兩個(gè)組成部分：（1）前半部分前半部分：

8、空間格子類(lèi)型空間格子類(lèi)型（以大寫(xiě)英文字母大寫(xiě)英文字母表示）（2）后半部分后半部分：內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)要素內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)要素之總和總和的符號(hào)符號(hào)如：金剛石金剛石的空間群空間群為Fd3m，屬m3m對(duì)稱(chēng)型對(duì)稱(chēng)型。八、對(duì)稱(chēng)要素及雙晶要素的概念及類(lèi)型?對(duì)稱(chēng)要素對(duì)稱(chēng)要素（symmetryelement）：?在進(jìn)行對(duì)稱(chēng)操作時(shí)進(jìn)行對(duì)稱(chēng)操作時(shí)所憑借的一些假想假想的幾何要素幾何要素———點(diǎn)、線、面。?晶體外形上晶體外形上可能存在的對(duì)稱(chēng)要素對(duì)稱(chēng)要素主要有：P、Ln、

9、C、Lin、Lsn。1.對(duì)稱(chēng)面：是一假想平面，也稱(chēng)鏡面，相應(yīng)的對(duì)稱(chēng)操作為對(duì)此平面的反映，它將圖形分為互為鏡像的兩個(gè)相等部分。2.對(duì)稱(chēng)軸：是一假想直線，相應(yīng)的對(duì)稱(chēng)操作為圍繞此直線的旋轉(zhuǎn)，物體按該直線旋轉(zhuǎn)一定角度后，可使相同部分重復(fù)，旋轉(zhuǎn)一周重復(fù)的次數(shù)為軸次n，重復(fù)時(shí)旋轉(zhuǎn)的最小角度稱(chēng)基轉(zhuǎn)角α。3.對(duì)稱(chēng)中心（centerofsymmetry）（C）位于晶體幾何中心的一假想點(diǎn)）對(duì)稱(chēng)操作：反伸（倒反）過(guò)此點(diǎn)作任意直線，則在此直線上距C等距離的兩端

10、必定會(huì)出現(xiàn)晶體上2個(gè)相同部分（晶面、晶棱、角頂）。4.旋轉(zhuǎn)反伸軸（rotoinversionaxis）（Lin）（倒轉(zhuǎn)軸）過(guò)晶體幾何中心的一假想直線，物體按該直線旋轉(zhuǎn)一定角度后，在對(duì)直線上一點(diǎn)進(jìn)行反伸，可使相同部分重復(fù)，即為旋轉(zhuǎn)與反伸的復(fù)合的對(duì)稱(chēng)操作。5.旋轉(zhuǎn)反映軸（roteflectionaxis）（Lsn）（映轉(zhuǎn)軸）過(guò)晶體幾何中心的一假想直線，為旋轉(zhuǎn)和反映的復(fù)合對(duì)稱(chēng)要素，晶體圍繞此直線旋轉(zhuǎn)一定的角度后，并對(duì)與之垂直的一個(gè)平面進(jìn)行反映