《2019化学竞赛—结构化学—晶体结构与对称性ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019化学竞赛—结构化学—晶体结构与对称性ppt课件（118页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 晶体结构与对称性晶体结构与对称性为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益n物质的固态物质的固态l晶态晶态l玻璃态玻璃态l液晶液晶l准晶体准晶体l原子簇原子簇2019化学竞赛结构化学07晶体结构与对称性四川省代表队培训讲义为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构3 晶体 Crystal金属晶体晶体中金属原子的排列2
2、019化学竞赛结构化学07晶体结构与对称性四川省代表队培训讲义为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构4 液晶液晶 Liquid crystal液晶物质的外观液晶物质的外观l液晶分类液晶分类A.热致液晶热致液晶(thermotropic LC): 液晶的光电效应受液晶的光电效应受温度条件控制温度条件控制。B.溶致液晶溶致液晶(lypotropic LC):由一种溶质溶于一种极性由一种溶质溶于一种极性溶剂形成的液晶。典型的溶剂形成的液晶。典型的溶质由一端为亲水基团，溶质由一端为亲水基团，另一端为疏水基团的
3、双亲另一端为疏水基团的双亲分子构成。液晶的光电效分子构成。液晶的光电效应应受浓度条件受浓度条件控制。控制。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构5l胆甾相液晶，胆甾相液晶，分子形状呈分子形状呈长形扁平状，依靠端基的相形扁平状，依靠端基的相互作用，彼此平行排列成互作用，彼此平行排列成层状，其状，其长轴在在层平面上，平面上，层内分子与向列型相似。相内分子与向列型相似。相邻两两层间，分子，分子长轴的取向，的取向，依次依次规则地扭地扭转一定角度，一定角度，层层叠加成螺旋式的叠加成螺旋式的盘状状结构。构。 胆甾
4、相胆甾相cholestericu例如：苯甲酸胆甾酶酯例如：苯甲酸胆甾酶酯 C6H5COOC27H45胆甾相液晶胆甾相液晶分子的排列分子的排列为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构6向列相液晶向列相液晶l向列相是最简单的液晶相，分子形状呈棒状，棒状分向列相是最简单的液晶相，分子形状呈棒状，棒状分子间互相错位平行，排列呈无序。在外力作用下发生流子间互相错位平行，排列呈无序。在外力作用下发生流动，并沿流动方向取向，互相穿越。动，并沿流动方向取向，互相穿越。l具有较高的比电阻、较低的粘度、正的铁电率异向性、具
5、有较高的比电阻、较低的粘度、正的铁电率异向性、较高的化学和光化学稳定性，是液晶平面显示器较高的化学和光化学稳定性，是液晶平面显示器(AM-LCD)的良好材料的良好材料 。 向列相结构向列相结构(nematic) u例如：油酸铵例如：油酸铵CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COONH4 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构7l近晶相结构接近结晶结构，分子形状呈棒状，垂直于近晶相结构接近结晶结构，分子形状呈棒状，垂直于分子长轴方向，分子依靠所含官能团发生强相互作用，分子长轴方向，分子依靠所含官能团
6、发生强相互作用，相互平行排列成层状结构。相互平行排列成层状结构。A.分子长轴垂直于层平面。分子长轴垂直于层平面。B.分子可层内活动，层间的运动困难。分子可层内活动，层间的运动困难。C.分子层间可以相互滑动。分子层间可以相互滑动。D.在各个方向都非常粘滞。在各个方向都非常粘滞。 近晶相结构近晶相结构smectic例如：对氧化偶氮苯甲醚。例如：对氧化偶氮苯甲醚。CH3OC6H4(NO)=NC6H4OCH3近晶相液晶近晶相液晶为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构82019化学竞赛结构化学07晶体结构与对称
7、性四川省代表队培训讲义为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构9 准晶体准晶体 Quasicrystal银铝准晶体银铝准晶体银铝原子的排列银铝原子的排列为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构10This atomic model of a silver-aluminium quasicrystal shows its mosaic pattern 准晶体准晶体( quasicrystals)-2011年诺贝尔化
8、学奖年诺贝尔化学奖为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构11p准晶体特点：准晶体特点：缺少空间周期性，却展现了完美的长程有序，使晶体缺少空间周期性，却展现了完美的长程有序，使晶体学中长程有序与周期性等价的基本概念出现分裂。准学中长程有序与周期性等价的基本概念出现分裂。准晶体具有的奇特结构，推翻了晶体学已建立的概念。晶体具有的奇特结构，推翻了晶体学已建立的概念。l不是晶体：如金属晶体，晶体具有空间周期性。不是晶体：如金属晶体，晶体具有空间周期性。l不是不是“非晶非晶” : 如液体或非晶体，非晶体的原子仅
9、在如液体或非晶体，非晶体的原子仅在短程有序，被称为缺少短程有序，被称为缺少“空间周期性空间周期性.l有有5重轴重轴.为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构12Daniel Shechtmanhttp:/ 舍特曼研究小组的组长告诉他，舍特曼研究小组的组长告诉他，“回去读教科回去读教科书书”，然后，然后“让他停止为团队让他停止为团队带来耻辱带来耻辱。”舍特曼感到舍特曼感到很沮丧。很沮丧。l瑞典皇家科学院的诺贝尔奖委员会说，瑞典皇家科学院的诺贝尔奖委员会说，“他的发现极具争他的发现极具争议性，议性，”但他的
10、工作但他的工作“最终迫使科学界重新考虑他们对于物最终迫使科学界重新考虑他们对于物质本质的看法。质本质的看法。l后来，其他科学家开始确认并接受准晶存在的实证研究结后来，其他科学家开始确认并接受准晶存在的实证研究结果。通过舍特曼的发现，其他几个研究小组得以合成类似的果。通过舍特曼的发现，其他几个研究小组得以合成类似的准晶，发现这些材料具有较低的导热和导电性，同时具有较准晶，发现这些材料具有较低的导热和导电性，同时具有较高的结构稳定性。在自然界中也存在准晶。准晶材料有许多高的结构稳定性。在自然界中也存在准晶。准晶材料有许多应用，包括用于精细仪器耐用钢，不粘绝缘电线和烹饪设备应用，包括用于精细仪器耐用
11、钢，不粘绝缘电线和烹饪设备的制造。的制造。2011年，舍特曼因此项发现获诺贝尔化学奖。年，舍特曼因此项发现获诺贝尔化学奖。2019化学竞赛结构化学07晶体结构与对称性四川省代表队培训讲义为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构14 玻璃体玻璃体 Glasses玻璃体玻璃体为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构15 7.1 晶态的特殊性质晶态的特殊性质n晶态的特殊性质晶态的特殊性质:l物理性质的各向异性物理性质的
12、各向异性l自范性自范性l对称性对称性l确定的熔点确定的熔点lX光衍射效应光衍射效应方解石方解石为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构16p实例实例1: 1: 云母片热导率的各向异云母片热导率的各向异性。性。玻璃片云母片蜡滴云母片加热蜡滴玻璃片加热各向异性各向异性各向同性各向同性n 物理性质的各向异性物理性质的各向异性为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构17p实例实例2: 石墨晶体有较高的石墨晶体有较高的导电
13、率导电率,可作电极可作电极,电导率呈电导率呈现各向异性。现各向异性。层內导电性：导电率高层內导电性：导电率高, 由层结构内共轭键的产生。由层结构内共轭键的产生。垂直层方向的垂直层方向的导电性：导电性：电导率很低电导率很低, 为半导体性导电。为半导体性导电。 半导体性导电半导体性导电 类似金属导电类似金属导电为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构18石墨单胞石墨单胞石墨层结构石墨层结构为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七
14、章-晶体结构19p实例实例3: 冰洲石双折射现象冰洲石双折射现象双折射现象：双折射现象：1669年巴尔托林用光束通过冰洲石时年巴尔托林用光束通过冰洲石时,发发现双影。现双影。形成机制：晶体在两个方向上的折射率不同。形成机制：晶体在两个方向上的折射率不同。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构20n晶体的自范性晶体的自范性l晶体生长的外形与晶体内部微观结构具有一致性。晶体生长的外形与晶体内部微观结构具有一致性。 l在理想生长环境中能自发地形成规则的凸多面体外在理想生长环境中能自发地形成规则的凸多面体外形
15、。形。l凸多面体满足欧拉凸多面体满足欧拉(Euler)定理：定理： F(晶面数晶面数) + V(顶点数顶点数) = E(晶棱数晶棱数) + 2为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构21石盐晶体的单胞石盐晶体的单胞立方体岩盐矿石立方体岩盐矿石为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构22n晶体的对称性晶体的对称性l特定物质的晶体具有特定的外形对称性特定物质的晶体具有特定的外形对称性, ,并与内部结并与内部结构对称性
16、一致。构对称性一致。 紫萤石CaF2立方单胞立方单胞为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构23n晶体有确定的熔点晶体有确定的熔点n铁的晶相：铁的晶相：n铁的晶相转变：铁的晶相转变：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构24晶体的周期性结构单位晶体的周期性结构单位与与X光波长相当光波长相当, 构成三维构成三维光栅。光栅。晶体对晶体对X射线产生衍射。射线产生衍射。不同结构的晶体对不同结构的晶体对X射线射线衍射衍射图纹图纹不同。不同。衍射图像可用于测定晶衍射图像可用于测定晶体的结构。体的结构。 n晶体的晶体的X X射线衍射效应射线衍射效应为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第七章-晶体结构25l点阵点：点阵点：将晶体中重复出现的最小单元用一个数将晶体中重复出现的最小单元用一个数学上的点来代表。学上的点来代表。l点阵结构：整个晶体
