晶体结构模型PPT

人类认识晶体是从具有规则外形的天然矿物晶体开始的1784年法国学者 R.-J.阿维提出了有理指数定律，C.S.魏斯提出晶带定律。此二定律从不同角度阐明了...

人类认识晶体是从具有规则外形的天然矿物晶体开始的1784年法国学者 R.-J.阿维提出了有理指数定律，C.S.魏斯提出晶带定律。此二定律从不同角度阐明了晶面与晶棱间的关系1830年德国学者J.F.C.赫塞尔建立了晶体按对称的分类体系1839年，英国学者W.H.米勒创立用以表示晶面空间方位的米氏符号，并得到广泛的应用在这些外形几何规律的启示下，人们逐渐开始探索晶体内部的结构。1842年德国学者M.L.弗兰肯海姆推出晶体结构的15种空间格子；而在1848年法国学者A.布拉维修正了这一成果，最终确定了空间格子的14种型式（布拉维格子）这也就是，说的14种布拉菲点阵。而在这之后俄国结晶学家Е.С.费多罗夫和德国学者A.M.圣佛利斯各自独立地于1889和 1891年导出了晶体结构对称的230种空间群。至此，一个晶体结构完备的几何理论形成。在20世纪，德国学者劳厄成功完成了晶体𧗠射x射线的实验，并与英国学者布拉格先后提出了晶体结构入射线分析的两个方程｡在NaCl等晶体结构被测定后，化学家们才明白。NaCl的晶体结构中没有用nail表示的分子集团而是等量的Na离子与Cl离子交叉地成为三维结构。进而也就有了我们现在所看到的晶体结构模型。接下来，我将以矿物晶体为例，对晶体结构模型的研究现状进行介绍中国对发现的新矿物的矿物晶体学基础研究一直很重视，我国学者发现的新矿物大多开展过详细的晶体学研究工作，并进行了单晶 X 射线衍射晶体结构的测定和精修，提供了完整的晶体学数据而矿物晶体结构测定和研究与新矿物的发现密不可分，新矿物的发现是矿物晶体结构研究的基石。目前我国发现的各类新矿物的晶体结构大多数已被测定，其中就发现了多种此前世界上从未发现过的矿物新结构，主要包括汉江石型结构、钨青铜型结构、钨青铜衍生新结构、李璞硅锰石新结构和孟宪明矿新结构。汉江石型结构这种结杓是在新矿物汉江石中发现的一种层状硅酸盐结构，阳离子类似于方解石型排列，由于是首次发现该类型的新结构故命名为汉江石型结构，该类型的层间域也是目前发现的最宽的层状硅酸盐结构汉江石型结构的发现，不仅为层状硅酸盐矿物增添了一个新的成员，而且丰富了层状硅酸盐晶体结构与晶体化学的新内容。天然钨青铜型结构钨青铜型结构是材料中 Mx WO3( M 为碱金属离子) 氧化物的一类孔道网络结构，此前从未发现过天然的具有钨青铜型结构的矿物。新矿物的晶体结构具有六方钨青铜型结构( 图 3a) ，WO6八面体共顶角连接成六方环状孔道结构， K 分布于六方孔道中。为了平衡电价 Al3+ 代替W4+是必须的，并趋向于固定比例。天然钨青铜矿物的发现为人们认知与利用自然界中新物质以及指导人工合成功能材料提供了新的依据，同时近年来发现的一系列 W、Te、K 新矿物，显示了独特的成矿地质特点钨青铜衍生新结构碲钨矿( Tewite，IMA2014-053) 是一种 K-Te-W 的全新成分和全新钨青铜型衍生晶体结构的氧化物新矿物( Li et al. ，2019) ，这也是世界上首次发现该成分及结构的新矿物，是目前唯一种 K-Te-W 的天然矿物，此前从未发现过具有类似成分和结构的天然矿物或人工合成物。李璞硅锰石新结构李璞硅锰石发现于南非共和国北开普省卡拉哈里锰矿田，是一种硅氧四面体和磷氧四面体的复杂层状结构硅酸盐矿物，硅锰石的晶体结构是一种非常独特的结构类型，其硅氧四面体片可以认为是云母中硅氧四面体片的衍生结构。孟宪明矿新结构孟宪明矿是一种结构复杂的硼酸盐矿物。孟宪明矿的晶体结构较复杂，是由沿 a 轴交替叠加的O-T1-O-T2-O'-T2层构成(图5)，可看成是两个交替的模块: A 模块( O-T1-O) 相当于尖晶石结构叠加一个O 层( AlO6 八面体层) ，B 模块 ( T2-O'- T2) 为简化式为 CaSnAl( BeO4 ) ( BO3 ) 的结构，其中 SnO6 八面体在 T2 层中呈孤岛状，并通过 BeO4 和 CaO11 多面体连接，AlO6八面体共棱在 O'层中形成沿{ 011} 或{ 011} 方向的链，并在 c 方向由 BO3 三角形连接。孟宪明矿是第一种含 Sn 和 Be 的硼酸盐矿物，在香花岭矽卡岩晚期富F条件下结晶形成除了上述的几种矿物结构，我国对于金属互化物矿物及陨石矿物研究也有悠久的历史，已发现二十余种单质及金属互化物新矿物和陨石新矿物，近年来在西藏罗布莎随州陨石及岫岩陨石坑中又发现了十余种金属互化物及高压矿物。