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1、第一节第一节 晶体的常识晶体的常识选修三选修三 物质结构与性质物质结构与性质一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体非晶态结构示意图非晶态结构示意图晶态结构示意图晶态结构示意图固态固态物质物质晶晶 体体非晶体非晶体 规则排列规则排列 无规则排列无规则排列聚集聚集分为分为由原子、离子或分子在空间由原子、离子或分子在空间无规则排列无规则排列所构成的固态物质。所构成的固态物质。如松香、石蜡、玻璃等。如松香、石蜡、玻璃等。由原子、分子或离子等微粒在空间按由原子、分子或离子等微粒在空间按一定规律、周期性重复一定规律、周期性重复排列排列所构成的固态物质。所构成的固态物质。如天然金刚石、水晶、氯化钠等。如天然金刚石
2、、水晶、氯化钠等。 1.晶体的分类晶体的分类一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体按来源分按来源分天然晶体天然晶体宝石、冰、砂子等。宝石、冰、砂子等。人工晶体人工晶体各种人工晶体材料等。各种人工晶体材料等。按成键特点分按成键特点分金属晶体金属晶体Cu等。等。离子晶体离子晶体NaCl等。等。分子晶体分子晶体固态固态CO2(干冰干冰)等。等。原子晶体原子晶体金刚石等。金刚石等。2.晶体的特性晶体的特性一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体均匀性均匀性晶体的一些与方向无关的量（如密度、化学组成等）在各个方晶体的一些与方向无关的量（如密度、化学组成等）在各个方向上是相同的。向上是相同的。各向异性各向异性晶体的一些
3、与方向有关的量（如电导、热导等）在各个方向上晶体的一些与方向有关的量（如电导、热导等）在各个方向上并不相同。例如：云母的传热速率，石墨的导电性能等。并不相同。例如：云母的传热速率，石墨的导电性能等。自范性自范性无论是天然矿物晶体还是人工合成晶体，在一定的生长条件下，无论是天然矿物晶体还是人工合成晶体，在一定的生长条件下，能自发呈现多面体外形。能自发呈现多面体外形。1.晶体的特性晶体的特性一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体固定的熔点固定的熔点晶体具有固定的熔点，反映在步冷曲线上出现平台；而非晶体晶体具有固定的熔点，反映在步冷曲线上出现平台；而非晶体没有固定的熔点，反映在步冷曲线上不会出现平台。没有
4、固定的熔点，反映在步冷曲线上不会出现平台。晶体晶体(a)与非晶体与非晶体(b)的步冷曲线的步冷曲线2.周期性周期性一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体最小重复单位最小重复单位最小重复单位的选择不是唯一的最小重复单位的选择不是唯一的 一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体3.结构基元结构基元晶体中能够通过晶体中能够通过平移平移在在空间重复排列空间重复排列的的基本结构单位基本结构单位。一维实例：在一维实例：在直线直线上上等间距排列等间距排列的的原子原子。一个原子组成一个一个原子组成一个结构基元结构基元，它同时也是，它同时也是基本基本的的化学组成单位化学组成单位。 一维实例一维实例：在伸展的聚乙烯链中，：在伸
5、展的聚乙烯链中，-CH2-CH2-组成一个结构基组成一个结构基元，而不是元，而不是-CH2-，这是为什么？，这是为什么？一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体3.结构基元结构基元结构基元必须满足结构基元必须满足四个条件四个条件：化学组成化学组成相同；相同；空间结构空间结构相同；相同；排列取向排列取向相同；相同；周围环境周围环境相同。相同。二维实例：二维实例：层状石墨分子，其结构基元由两个层状石墨分子，其结构基元由两个C原子组成原子组成(相邻相邻的的2个个C原子的周围环境不同原子的周围环境不同)。一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体3.结构基元结构基元结构基元必须满足结构基元必须满足四个条件四个条件：化学
6、组成化学组成相同；相同；空间结构空间结构相同；相同；排列取向排列取向相同；相同；周围环境周围环境相同。相同。二维实例：二维实例：NaCl晶体内部的晶体内部的一个截面。一个一个截面。一个Na+和一个和一个Cl-组成一个结构基元组成一个结构基元(四边形内四边形内部有部有1个个Na+，顶角上的每个，顶角上的每个Cl-只有只有1/4属于结构基元属于结构基元)。一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体3.结构基元结构基元结构基元必须满足结构基元必须满足四个条件四个条件：化学组成化学组成相同；相同；空间结构空间结构相同；相同；排列取向排列取向相同；相同；周围环境周围环境相同。相同。三维实例：三维实例：Po晶体。结
7、构基晶体。结构基元含元含1个个Po原子。原子。三维实例：三维实例：CsCl晶体。结构晶体。结构基元含基元含1个个Cs+和和Cl-。一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体3.结构基元结构基元结构基元必须满足结构基元必须满足四个条件四个条件：化学组成化学组成相同；相同；空间结构空间结构相同；相同；排列取向排列取向相同；相同；周围环境周围环境相同。相同。三维实例：三维实例：金属金属Na。每个。每个Na原子的周围环境都相同，结构基原子的周围环境都相同，结构基元应只含有元应只含有1个个Na原子。原子。左侧的立方体中含有左侧的立方体中含有2个个Na原原子，它不是结构基元，右侧图子，它不是结构基元，右侧图中虚线部
8、分包围的平行六面体中虚线部分包围的平行六面体为一个结构基元。为一个结构基元。一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体3.结构基元结构基元结构基元必须满足结构基元必须满足四个条件四个条件：化学组成化学组成相同；相同；空间结构空间结构相同；相同；排列取向排列取向相同；相同；周围环境周围环境相同。相同。三维实例：三维实例：金属金属Cu。每个。每个Cu原子的周围环境都相同，结构基原子的周围环境都相同，结构基元只含有元只含有1个个Cu原子。原子。左侧的立方体中含有左侧的立方体中含有4个个Cu原子，它不是结构基元，右原子，它不是结构基元，右侧图中虚线部分包围的平行侧图中虚线部分包围的平行六面体为一个结构基元。六面
9、体为一个结构基元。一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体4.点阵点阵确定结构基元后，若不管它的具体内容和结构，用一个确定结构基元后，若不管它的具体内容和结构，用一个抽象的几何抽象的几何点点来表示它，这个点可以是每个结构基元中来表示它，这个点可以是每个结构基元中某个原子的中心某个原子的中心、或、或某某个键的中心个键的中心、或、或其它任何指定的点其它任何指定的点，但每个结构基元中，但每个结构基元中点的位置应点的位置应相同相同。从晶体中无数结构单元中抽象出来的一组几何点形成一个点。从晶体中无数结构单元中抽象出来的一组几何点形成一个点阵。每个点称为阵。每个点称为点阵点点阵点(简称阵点简称阵点)。反映了晶体中
10、结构基元的周期性排列方式。反映了晶体中结构基元的周期性排列方式。一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体4.点阵点阵按按连接其中任意两点的向量连接其中任意两点的向量平移后能够复原的一组点。平移后能够复原的一组点。点阵必须具备三个条件：点阵必须具备三个条件：阵点是无限的；阵点是无限的；每个阵点周围环每个阵点周围环境相同；境相同；点阵在平移方向上的周期必须相同点阵在平移方向上的周期必须相同。在直线点阵中，连接相邻两阵点的向量在直线点阵中，连接相邻两阵点的向量,称为直线点阵的称为直线点阵的素向量，用素向量，用a表示表示,2a、3a等代表复向量。素向量等代表复向量。素向量a的长度的长度a称为点阵参数。称为点阵
11、参数。一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体直线点阵直线点阵分布在同一直线上的点阵。分布在同一直线上的点阵。一维周期排列的结构及其点阵一维周期排列的结构及其点阵最简单的情况是等径圆球密置层，每个球抽取为一个点，这些最简单的情况是等径圆球密置层，每个球抽取为一个点，这些点即构成平面点阵。点即构成平面点阵。一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体平面点阵平面点阵分面在平面上的点阵分面在平面上的点阵。二维周期排列的结构及其点阵二维周期排列的结构及其点阵选择任意一个阵点为原点，连接两上最相邻的两个阵点作为素选择任意一个阵点为原点，连接两上最相邻的两个阵点作为素向量向量a，再在其它某个方向上找到最相邻的一个点，作为，
12、再在其它某个方向上找到最相邻的一个点，作为素向素向量量b。素向量素向量b的选择有无数种方式。的选择有无数种方式。素向量素向量a和和b的长度的长度a、b，以及两者的夹角以及两者的夹角 =a b，称为点阵参数。，称为点阵参数。 一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体平面点阵平面点阵分面在平面上的点阵分面在平面上的点阵。二维周期排列的结构及其点阵二维周期排列的结构及其点阵根据所选择的素向量，将各点阵点连上线，平面点阵划分为根据所选择的素向量，将各点阵点连上线，平面点阵划分为一个个一个个并置堆砌并置堆砌的的平行四边形平行四边形，平面点阵形成由线连成的格，平面点阵形成由线连成的格子，称为子，称为平面格子平面格
13、子。其中的。其中的每个平行四边形称为一个单位每个平行四边形称为一个单位。一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体平面点阵平面点阵平面点阵格子的划分平面点阵格子的划分分面在平面上的点阵分面在平面上的点阵。只含只含1 1个阵点个阵点素单位素单位 含含2 2个阵点个阵点复单位复单位 平面格子的正当单位平面格子的正当单位划分平面格子的规则划分平面格子的规则格子划分不能是任意的格子划分不能是任意的, , 在考虑对称性高的前提下，选取含阵点尽在考虑对称性高的前提下，选取含阵点尽量小的平行四边形单位量小的平行四边形单位。 按此原则划分出的格子称为正当格子。按此原则划分出的格子称为正当格子。平面正当格子只有平面正当格
14、子只有4种形状种形状5种型式种型式一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体素单位素单位素单位素单位素单位素单位复单位复单位素单位素单位选取三个不平行、不共面的单位选取三个不平行、不共面的单位向量向量a,b,c,可将空间点阵划分可将空间点阵划分为空间格子。空间格子一定是平为空间格子。空间格子一定是平行六面体行六面体(晶格晶格)。3个素向量的个素向量的长度长度a、b、c以及彼此间的夹角以及彼此间的夹角 b c、 a c、 =a b称称为空间点阵的点阵参数。为空间点阵的点阵参数。根据平根据平行六面体单位中包含的阵点的数行六面体单位中包含的阵点的数目，分为目，分为素单位素单位和和复单位复单位。正当空间格子只有
15、正当空间格子只有7种形状种形状14种型式。种型式。 一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体空间点阵空间点阵向空间三维方向伸展的点阵称为空间点阵向空间三维方向伸展的点阵称为空间点阵。空间点阵与正当空间格子空间点阵与正当空间格子一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体5.点阵和晶体结构点阵和晶体结构晶体结构周期晶体结构周期性的两个要素性的两个要素 重复的大小与方向重复的大小与方向周期性重复的内容周期性重复的内容 晶体结构晶体结构=点阵点阵+结构基元结构基元二、晶胞二、晶胞1.晶胞晶胞晶体结构的基本重复单元称为晶胞。晶体结构的基本重复单元称为晶胞。 晶胞晶胞对应于正当格子只有对应于正当格子只有7 7种形状种形状，
16、一定是，一定是平行六面体平行六面体。 整个晶体就是由整个晶体就是由完全等同的晶胞完全等同的晶胞无隙并置地堆砌无隙并置地堆砌而成，所而成，所以以晶胞具有平移性晶胞具有平移性。 二、晶胞二、晶胞1.晶胞晶胞晶体结构的基本重复单元称为晶胞。晶体结构的基本重复单元称为晶胞。 完全等同完全等同指指“化学上等同化学上等同”和和“几何上等同几何上等同” ” 。 “ “化学上等同化学上等同”指晶胞里指晶胞里原子的数目原子的数目和和种类种类完全完全等同等同； “ “几何上等同几何上等同”既指所有既指所有晶胞的形状晶胞的形状、取向取向、大小大小等同，等同，而且指晶胞里而且指晶胞里原子的排列原子的排列（包括空间取向
17、）完全（包括空间取向）完全等同等同。 无隙并置无隙并置是指是指平行六面体平行六面体之间之间没有任何空隙没有任何空隙，即一个晶胞，即一个晶胞与它的相邻晶胞是完全共顶角、共面、共棱的，取向一致，无与它的相邻晶胞是完全共顶角、共面、共棱的，取向一致，无间隙，从一个晶胞到另一个晶胞只需平移，不需转动，进行或间隙，从一个晶胞到另一个晶胞只需平移，不需转动，进行或不进行平移操作，整个晶体的微观结构不可区别。不进行平移操作，整个晶体的微观结构不可区别。 图中的晶胞是指实线小立方体还是指虚线大立方体？为什图中的晶胞是指实线小立方体还是指虚线大立方体？为什么？么？ 二、晶胞二、晶胞小立方体不具有平移性，因为它与
18、相邻的小立方体并非等同小立方体不具有平移性，因为它与相邻的小立方体并非等同。大立方体具有平移性，在它的上下左右前后都有无隙并置的大立方体具有平移性，在它的上下左右前后都有无隙并置的完全等同的立方体完全等同的立方体，只是没有画出来而已，因此大立方体才，只是没有画出来而已，因此大立方体才是晶胞，小立方体不是晶胞。是晶胞，小立方体不是晶胞。二、晶胞二、晶胞2.晶胞的两个基本要素晶胞的两个基本要素晶胞参数晶胞参数晶胞的大小与形状晶胞的大小与形状六个参数六个参数a, b, c和和, , 表达，即平行六表达，即平行六面体的边长和各边之间的夹角。面体的边长和各边之间的夹角。a, b, c不一定相等，也不一定
19、垂直。不一定相等，也不一定垂直。晶胞的内容晶胞的内容晶胞中原子的种类、数目及位置晶胞中原子的种类、数目及位置由分数坐标由分数坐标(x, y, z)表达，表达， x, y, z1。acbp(x,y,z)二、晶胞二、晶胞3.晶胞中质点个数的计算晶胞中质点个数的计算面心立方晶胞中的原子个数：面心立方晶胞中的原子个数：81/8 + 61/2 = 4二、晶胞二、晶胞二、晶胞二、晶胞4.分数坐标分数坐标分数坐标与所含微粒数相同分数坐标与所含微粒数相同原子种类分数坐标 原子个数 原子位置(0,0,0)1顶点体心面心棱心二、晶胞二、晶胞4.分数坐标分数坐标原子 分数坐标 离子个数 离子位置(0,0,0)1顶点
20、体心面心棱心NaCl 三三维周期排列周期排列的的结构及其点构及其点阵是一个立方晶胞，在此晶胞中，是一个立方晶胞，在此晶胞中，a=b=c, = = = 90。每个晶胞中含有每个晶胞中含有4个紫色圆球个紫色圆球, 它们它们的分数坐标分别为：的分数坐标分别为： (0,0,0)，(1/2,1/2,0)，(1/2,0,1/2)，(0,1/2,1/2)；每个晶胞中含有每个晶胞中含有4个黄色圆球个黄色圆球, 它们的它们的分数坐标分别为：分数坐标分别为： (1/4, 1/4, 1/4)，(3/4,3/4,1/4)，(3/4,1/4,3/4)，(1/4,3/4,3/4)。晶胞中两要素示例晶胞中两要素示例二、晶胞
21、二、晶胞二、晶胞二、晶胞5.两点间距离公式两点间距离公式当三个晶轴构成直角坐标系时（当三个晶轴构成直角坐标系时（ = = =90 ),根据两点根据两点间距离公式可方便地求得任意两粒子间的距离：间距离公式可方便地求得任意两粒子间的距离：6.晶胞中的晶胞中的“分子数分子数”3.7个晶系和个晶系和14种布拉维格子种布拉维格子二、晶胞二、晶胞77个晶系个晶系立方立方 Cubica=b=c, = = =90四方四方 Tetragonala=b c, = = =90正交正交 Rhombica b c, = = =90三方三方 Rhombohedrala=b=c, = = 120 90六方六方 Hexago
22、nal a=b c, = =90, =120单斜单斜 Monoclinic a b c = =90, 90三斜三斜 Triclinica b c 90已知已知CaSO42H2O晶体的点阵常数为晶体的点阵常数为a=567pm，b=1515pm，c=651pm， 11823，该晶体属于什么晶系，该晶体属于什么晶系?单斜晶系的晶胞参数为单斜晶系的晶胞参数为abc，=90，90，所以该晶体属于单斜晶系。，所以该晶体属于单斜晶系。 指出下列晶胞所属晶系指出下列晶胞所属晶系a=736pm，b=534pm，c=1245pm，。a=b=1073pm，c=1430pm，=90，=120。 二、晶胞二、晶胞三斜晶
23、系三斜晶系六方晶系六方晶系4.7个晶系和个晶系和14种布拉维格子种布拉维格子二、晶胞二、晶胞 7 7个晶系（即个晶系（即7 7种平行六面体）中阵种平行六面体）中阵点的分布方式有：点的分布方式有：平行六面体顶点上平行六面体顶点上加阵点；加阵点；除了平行六面体顶点上有阵除了平行六面体顶点上有阵点外点外, , 给面心、体心、底心加阵点。总给面心、体心、底心加阵点。总共可形成共可形成1414种晶胞。种晶胞。三种三种立方点阵立方点阵形式：面心、体心、简单立方形式：面心、体心、简单立方晶胞晶胞二、晶胞二、晶胞1414种布拉维格子种布拉维格子立方立方P立方立方I 立方立方F如有立方底心格子存在，则破坏了如有
24、立方底心格子存在，则破坏了晶体的对称性，绕立方晶系特征对晶体的对称性，绕立方晶系特征对称元素称元素C3轴旋转，不能复原，因此轴旋转，不能复原，因此也无立方底心。也无立方底心。对于立方面心格子符合立方晶系对于立方面心格子符合立方晶系的对称性，从中不可能取出更小的对称性，从中不可能取出更小且对称性与原来相同的格子，只且对称性与原来相同的格子，只能取出较小的四方体心格子，显能取出较小的四方体心格子，显然对称性降低了，所以立方面心然对称性降低了，所以立方面心格子存在。格子存在。二、晶胞二、晶胞二种二种四方点阵四方点阵形式：体心、简单四方形式：体心、简单四方晶胞晶胞二、晶胞二、晶胞1414种布拉维格子种
25、布拉维格子四方四方I 四方四方P=二、晶胞二、晶胞=二、晶胞二、晶胞四种正交四种正交点阵点阵形式：简单、底心、体心、面心正交形式：简单、底心、体心、面心正交晶胞晶胞二、晶胞二、晶胞1414种布拉维格子种布拉维格子正交正交P正交正交F正交正交C正交正交I一种三斜一种三斜(简单简单)、两种单斜形式：简单、底心单斜、两种单斜形式：简单、底心单斜晶胞晶胞二、晶胞二、晶胞1414种布拉维格子种布拉维格子三斜三斜P单斜单斜P单斜单斜C一种六方、一种三方一种六方、一种三方晶胞晶胞二、晶胞二、晶胞1414种布拉维格子种布拉维格子六方六方H三方三方R素素单单位位带带心心单单位位体心体心面心面心底心底心立方立方四
26、方四方正交正交单斜单斜三斜三斜六方六方菱方菱方复复单单位位 素晶胞：符号素晶胞：符号P P，是晶体微观空间中的最小基本单，是晶体微观空间中的最小基本单元，不可能再小。素晶胞中的原子集合相当于晶体微观元，不可能再小。素晶胞中的原子集合相当于晶体微观空间中的原子作周期性平移的最小集合空间中的原子作周期性平移的最小集合结构基元。结构基元。 复晶胞：素晶胞的多倍体，分为三种：面心晶胞复晶胞：素晶胞的多倍体，分为三种：面心晶胞(4(4倍体倍体),),符号符号F F；体心晶胞；体心晶胞(2(2倍体倍体),),符号符号I I；底心晶胞；底心晶胞(2(2倍倍体体),),符号符号C C。4.素晶胞和复晶胞素晶胞
27、和复晶胞二、晶胞二、晶胞图中哪种晶胞（实线的立方体）是体心晶胞？图中哪种晶胞（实线的立方体）是体心晶胞？特征：特征：体心晶胞的特征是晶胞内的任一原子作体心晶胞的特征是晶胞内的任一原子作体心平移体心平移(1/2,1/2,1/2)，必得到与它完全相同的原子。，必得到与它完全相同的原子。 方法：方法：若在若在一个晶胞一个晶胞里只有里只有2 2个原子个原子，一个原子的坐标为，一个原子的坐标为(0,0,0)(0,0,0)，另一个原子的坐标为，另一个原子的坐标为(1/2,1/2,1/2)(1/2,1/2,1/2)，而且它们是，而且它们是同种原子同种原子，这个晶胞是，这个晶胞是体心晶胞体心晶胞。若它们。若它
28、们不是同种原子不是同种原子，表，表明明不能不能作作体心平移体心平移，是，是素晶胞素晶胞。金属金属钠钠的晶胞是的晶胞是体心晶胞体心晶胞；氯化铯氯化铯是是素晶胞素晶胞。 二、晶胞二、晶胞图中哪种晶胞（实线的立方体）是面心晶胞？图中哪种晶胞（实线的立方体）是面心晶胞？特征：特征：可作可作面心平移面心平移，即所有原子均可作，即所有原子均可作(1/2,1/2,0；0,1/2,1/2；1/2,0,1/2)平移得到周围环境完全相同的原子。平移得到周围环境完全相同的原子。方法：方法：晶胞晶胞顶角顶角有一个原子，在晶胞有一个原子，在晶胞三对平行面三对平行面的的中心中心必有必有完全相同完全相同的的原子原子（周围环
29、境也相同）而且它们是（周围环境也相同）而且它们是同种原子同种原子，这个晶胞是这个晶胞是面心晶胞面心晶胞。若它们。若它们不是同种原子不是同种原子，表明，表明不能不能作作体体心平移心平移，是，是素晶胞素晶胞。金属金属铜铜是是面心晶胞面心晶胞；CuCu3 3AuAu是是素晶胞素晶胞。 二、晶胞二、晶胞金刚石晶胞是不是面心晶胞？金刚石晶胞是不是面心晶胞？金刚石晶胞中有金刚石晶胞中有8个原子，它们的原子个原子，它们的原子坐标分别是坐标分别是(0,0,0)顶角原子；顶角原子；(1/2,1/2,0);(1/2,0,1/2);(0,1/2,1/2)3个面心原子；这个面心原子；这4个原子是面心平移关系。个原子是
30、面心平移关系。(3/4,1/4,1/4);(1/4,3/4,1/4);(1/4,1/4,3/4)和和(3/4,3/4,3/4)4个分个分处晶胞处晶胞4条体对角线上的原子；这条体对角线上的原子；这4个原子也是面心平移关系。个原子也是面心平移关系。二、晶胞二、晶胞干冰晶胞是不是面心晶胞？干冰晶胞是不是面心晶胞？干冰晶胞不是面心晶胞。干冰晶胞不是面心晶胞。因为该晶胞中有因为该晶胞中有4个取向不同个取向不同的二氧化碳分子，它们是不可的二氧化碳分子，它们是不可能进行面心平移的。能进行面心平移的。顶角顶角二氧化碳分子是一种取向，二氧化碳分子是一种取向，3对面对面心心的二氧化碳分子的取向与顶角二氧化碳分子的
31、取向都不同，的二氧化碳分子的取向与顶角二氧化碳分子的取向都不同，而且它们也互不相同。而且它们也互不相同。相同的二氧化碳分子相同的二氧化碳分子是是四种四种。二、晶胞二、晶胞图中的实线给出了碘的晶胞图中的实线给出了碘的晶胞(正交晶胞正交晶胞)，请问：它是什么底，请问：它是什么底心晶胞（心晶胞（A、B、C）？）？特征：特征：可作可作底心平移底心平移，即晶胞中的原子能发生，即晶胞中的原子能发生(1/2,1/2,0)平平移称为移称为C底心底心；(0,1/2,1/2)平移称为平移称为A底心底心；(1/2,0,1/2)平平移称为移称为B底心底心。底心平移是指。底心平移是指只能只能发生其中发生其中一种平移一种
32、平移。将晶胞原点移至将晶胞原点移至bc面心面心(A)和和ab面心面心(C)均不能使所有原子坐均不能使所有原子坐标不变，只有将晶胞原点移至标不变，只有将晶胞原点移至ac面心面心(B)才得到所有原子坐标才得到所有原子坐标不变的新晶胞，所以碘的晶胞是不变的新晶胞，所以碘的晶胞是B底心底心(正交正交)晶胞。晶胞。晶胞中晶胞中相同的碘分子相同的碘分子是是二种二种。二、晶胞二、晶胞abc1.指出下列点阵形式中各点阵点的分数坐标。指出下列点阵形式中各点阵点的分数坐标。练习题练习题2.以以代表氧原子，以代表氧原子，以代表钴原子，画出代表钴原子，画出CoO2层的结构，用层的结构，用粗线画出两种二维晶胞。可资参考
33、的范例是：石墨的二维晶粗线画出两种二维晶胞。可资参考的范例是：石墨的二维晶胞是下图中用粗线围拢的平行四边形。胞是下图中用粗线围拢的平行四边形。练习题练习题3.若平面周期性结构按下列单位重复堆砌而成若平面周期性结构按下列单位重复堆砌而成,请画出它们请画出它们的素单位的素单位,并写出每个素单位中白圈和黑圈的数目。并写出每个素单位中白圈和黑圈的数目。练习题练习题号数号数1 12 23 34 49 98 87 7黑圈数目黑圈数目1 11 11 11 10 02 24 4白圈数目白圈数目1 11 11 12 23 31 13 34.最近发现了一种由钛原子和碳原子形成的气态团簇分子，最近发现了一种由钛原子
34、和碳原子形成的气态团簇分子，如图。顶点和面心（黑球）的原子是如图。顶点和面心（黑球）的原子是Ti原子，棱心和体心原子，棱心和体心（黄球）是碳原子，求该团簇的化学式。（黄球）是碳原子，求该团簇的化学式。答案：该团簇的化学式为：答案：该团簇的化学式为：Ti14C13练习题练习题原子簇化合物又称团簇原子簇化合物又称团簇(cluster)，是指由多个是指由多个同种或同类原子或者同种或同类结构单元构成的分同种或同类原子或者同种或同类结构单元构成的分子或离子，结构中包含同种或同类原子之间的化学子或离子，结构中包含同种或同类原子之间的化学键，又称为簇状分子、原子簇等。如键，又称为簇状分子、原子簇等。如P4、S8、C60、S4N4、As73-、Pb94-、Ag4+、B5H9、C3B5H7、e3(CO)12、Mo8Cl84+等。团簇常呈现特殊性质等。团簇常呈现特殊性质,如如催化活性、生物活性以及各种光、电、磁等物理性催化活性、生物活性以及各种光、电、磁等物理性质。质。团簇团簇
