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（17课时）
[教学内容]
§ 晶体学基础
§ 金属的晶体构造
§ 离子晶体
§ 高分子材料构造
§ 非晶态固体构造
[重点掌握]
晶体的对称元素
晶胞的选用原则
晶向指数、晶面指数、晶面间距
7大晶系，14种布拉菲空间点阵的特征
极射投影与Wuff网
3种经典金属晶体构造的晶体学特点
晶体中原子的堆垛方式和间隙类型
固溶体的分类及其构造特点
中间相的分类及其构造特点
离子晶体的构造规则
AB、AB2、A2B3、ABO3、 AB2O4型离子晶体构造特点
硅酸盐晶体构造特点
聚合物晶态构造模型、晶体形态及构造特点
非晶态固体构造及性能
§ 晶体学基础
晶体学是以晶体为研究对象的一门自然科学；晶体学的研究内容包括晶体生成学、几何晶体学、晶体构造学、晶体化学和晶体物理学等。
固态物质按原子的汇集状态，可分为两类：晶体与非晶体。
晶体：晶体是内部质点在三维空间成周期性反复排列的固体，即晶体是具有格子构造的固体。
（1）晶体的概念
1、晶体
（2）晶体的基本性质
均一性，指晶体内部化学构成和物理性质（密度、比重、热导性、膨胀性等）的等同。
对称性，指晶体内的相似部分（如外形上相似的晶面、晶棱、晶角，内部构造中相似的面网、行列或原子、离子等）或性质，可以在不一样方向或位置上有规律的反复出现的特性。
自范性，或称自限性，指晶体能自发形成封闭的凸几何多面体外形的特性。
最小内能，指在相似热力学条件下，晶体与同种物质的非晶体相比较，其内能最小，因而晶体的构造也最稳定。
异向性，晶体与非晶体由于原子排列不一样在性能上出现较大的差异，即晶体具有各向异性，如下表:
表2-1 单晶体的各向异性
类别
弹性模量 (MPa)
抗拉强度 (MPa)
延伸率 (%)
最大
最小
最大
最小
最大
最小
Cu
191000
66700
346
128
55
10
α- Fe
293000
125000
225
158
80
20
Mg
50600
42900
840
294
220
20
2. 晶体的对称性
（1）对称的概念
对称要素是指在进行对称变换时所凭借的几何要素—点、线、面等。晶体的对称要素可分为宏观和微观两类。宏观对称要素反应出晶体外形和其宏观性质的对称性。而微观对称要素与宏观对称要素配合运用就能反应出晶体中原子排列的对称性。
（2）对称要素和对称操作
对称是指物体中相似部分之间的有规律反复；对称变化又称对称操作，是指能使对称物体各相似部分作有规律反复的变化动作。
宏观对称要素：
对称中心
对称面
对称轴
旋转-反伸轴
旋转-反应轴
对称中心
图2-1 对称中心
对称中心：是一种假想的点，对应的对称操作是对此点的反伸，该点用C 表达。
一种有对称中心的图形，其相对应的面、棱、角都体现为反向平行。其晶面必然是两两平行而相等的。
对称面:晶体通过某一平面作镜像反应而能复原，则该平面称为对称面或镜面，用P表达。
对称面垂直并平分晶面；对称面垂直晶棱并能通过它的中点；对称面包含晶棱。
在晶体中存在对称面，最多可达9个。在描述对称面时，把对称面的数目写在P的前面，如立方体有9个对称面，写作9P.
对称面
图2-2 对称面
图2-3 对称轴
对称轴
对称轴:对称轴的对称操作是绕对称轴旋转。当晶体绕某一轴旋转一定角度后，能使图形的等同部分反复。旋转一周反复的次数，称为轴次，用n表达，反复时所旋转的最小角度称为基转角，用α表达（n=360⁰/α)。
在旋转一周的过程中，晶体能复原n次，就称为n次对称轴，用Ln表达。
晶体宏观对称只能存在1，2，3，4，6共5中对称轴，不存在5次及高于6次的对称轴。
注意：该轴线定要通过晶格单元的几何中心，且位于该几何中心与角顶或棱边的中心或面心的连线上。