沈阳建筑大学教案用纸备注教学内容及过程晶面指数（30min）在晶体中，处于同一面网上的质点构成一个晶面，晶体定向后，可用晶面指数表示晶体中不同的晶面。确定方法：（1）确定晶体的周单位或轴率；（2）用晶面在各晶轴上的截距分别除以对应的轴单位或轴率系数，得到晶面在各晶轴的截距系数；（3）按X、Y、Z（三轴时）或X、Y、U、Z（四轴时）顺序求出截距系数的倒数之比，并化简成简单的整数比，去掉比号，加上小括号，即为米氏符号，其通式为（hkl）或（hkil）。立方晶系常见的晶面为：[100):(100)-(010)-(001)(110) : (110)-(101)-(011)-(110)(101)-(011)(111) : (111)-(111)-(111)-(111)(011)(101)(001)说明：①在立方晶系中，指数相同的晶面与晶向相互垂直。②遇到负指数，“_”号放在该指数的上方。③晶向具有方向性，如[110]与[110]方向相反，[110]17(221)221X晶向符号和晶面符号的关系：20
20 沈 阳 建 筑 大 学 教 案 用 纸 教学内容及过程 备注 晶面指数（30min） 在晶体中，处于同一面网上的质点构成一个晶面，晶体定向后，可用晶 面指数表示晶体中不同的晶面。 确定方法： （1）确定晶体的周单位或轴率； （2）用晶面在各晶轴上的截距分别除以对应的轴单位或轴率系数，得到 晶面在各晶轴的截距系数； （3）按 X、Y、Z（三轴时）或 X、Y、U、Z（四轴时）顺序求出截距 系数的倒数之比，并化简成简单的整数比，去掉比号，加上小括号，即为米 氏符号，其通式为（hkl）或（hkil）。 立方晶系常见的晶面为： {111}:(111) (111) (111) (111) {110}:(110) (101) (011) (110) (101) (011) {100}:(100) (010) (001) − − − − − − 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 说明： ① 在立方晶系中，指数相同的晶面与晶向相互垂直。 ② 遇到负指数，“-”号放在该指数的上方。 ③ 晶向具有方向性，如[110]与[110]方向相反。 晶向符号和晶面符号的关系：
沈阳建筑大学教案用纸备注教学内容及过程hu+kv+1w=0应用这个关系式可以已知晶面求晶向或者已知晶向求解晶面。晶面间距（30min）两相邻近平行晶面间的垂直距离一晶面间距，用dhkl表示。从原点作（hk1）晶面的法线，则法线被最近的（hk1）面所交截的距离即为晶面间距。baC=cosα=-cos β=-cos-ahidk[()+()(6= cos α+cos"β+cos"图2.16晶面间距公式的推导正交晶系dhkl() +()+(山)adhkl立方晶系Jh?+k2+1?1六方晶系dhki=4,h2+hk+k2)+(-)V3a?上述公式仅适用于简单晶胞，对于复杂晶胞则要考虑附加面的影响。（1）立方晶系①fcc当（hkl）不为全奇、偶数时，有附加面：a如们0110b2Vh2+k+12②bcc当h+k+1=奇数时，有附加面：如(100111)（2）六方晶系当h+2k=3n(n=0,1,2,3...)1=奇数，有附加面：21
21 沈 阳 建 筑 大 学 教 案 用 纸 教学内容及过程 备注 hu+kv+lw=0 应用这个关系式可以已知晶面求晶向或者已知晶向求解晶面。 晶面间距（30min） 两相邻近平行晶面间的垂直距离—晶面间距，用 dhkl 表示。 从原点作（h k l）晶面的法线，则法线被最近的（h k l）面所交截的 距离即为晶面间距。 正交晶系 2 2 2 ( ) ( ) ( ) 1 d c l b k a h hkl + + = 立方晶系 2 2 2 k d h l a hkl + + = 六方晶系 2 2 2 2 ( ) ( ) 3 4 1 d c l a h hk k hkl + + + = 上述公式仅适用于简单晶胞,对于复杂晶胞则要考虑附加面的影响。 （1）立方晶系 ○1 fcc 当（hkl）不为全奇、偶数时，有附加面： hkl 2 a d h k l 2 2 1 ＝ ，如{1 0 0},{1 1 0} 2 ＋ ＋ ○2 bcc 当 h＋k＋l＝奇数时，有附加面：如 10 0，111 （2）六方晶系 当 h+2k=3n (n=0,1,2,3,.), 1=奇数，有附加面：
沈阳建筑大学教案用纸备注教学内容及过程h+hk+k）+（！)晶向[uvw]的长度（5min）Lww=/(ua)*+(vb)*+(wc)*+2vwbccosα+2uwaccosβ+2uvabcosy立方晶系：L=avu +y?+w?晶面夹角（5min）立方晶系：hh +k,k2 +112cOS@=(h1°+k+1°(h2+ks°+1*)正交晶系：禁+祭+些62a2COS@/(≤+(≤) +(山)x[(≤) +(≤) +(≤))六方晶系：hh+kk+(g)h+(hk+hk)cosβ=a++e+a++e+hk]22
22 沈 阳 建 筑 大 学 教 案 用 纸 教学内容及过程 备注 hkl 2 1 d 4 h hk k l 3 a c 2 2 2 1 ＝ ，如{0 0 0}面 2 ＋ ＋ （ ）＋（ ） 晶向[u v w]的长度（5min） ( ) ( ) ( ) 2 cos 2 cos 2 cos 2 2 2 L[uvw] = ua + vb + wc + vwbc + uwac + uvab 立方晶系： 2 2 2 L[uvw] = a u + v + w 晶面夹角（5min） 立方晶系： ( )( ) cos 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 h k l h k l h h k k l l + + + + + + = 正交晶系： [( ) ( ) ( ) ] [( ) ( ) ( ) ] cos 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 c l b k a h c l b k a h c l l b k k a h h + + + + + + = 六方晶系： + + + + + + + + + + = 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 1 2 2 1 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 ( ) 4 3 ( ) 4 3 ( ) 2 1 ( ) 4 3 cos l h k c a l h k h k c a h k l l h k h k c a h h k k
沈阳建筑大学教案用纸第二章晶体化学基础2授课时数第一节晶体结构的键合第二节球体的紧密堆积原理通过本节学习，要求熟练掌握本章内容，掌握典型键型及与键型相对应的晶体的物理性质，离子半径，球体最紧密堆积原理，球教学目的体的堆积方式，配位数，理解球体堆积与各种晶体关系。与要求重点：（1）球体紧密堆积原理；（2）晶体中原子的配位数计算方法（3）配位多面体的概念及表现形式教学难点难点：（1）球体紧密堆积方式（2）晶体场理论与重点（3）配位场理论(现代化)授课方法讲授PPT课件教学手段思考题：（1）球体最紧密堆积原理是什么？（2）怎样确定晶体中某一个原子的配位数（3）晶体的晶体场理论和配位场理论相关内容作业作业思考题P34 2-1设原子半径为R，试计算体心立方堆积结构的（100）、（110）、（111）面的面排列密度和晶面族的面间距。23
23 沈 阳 建 筑 大 学 教 案 用 纸 第二章 晶体化学基础 第一节 晶体结构的键合 第二节 球体的紧密堆积原理 授课时数 2 教 学 目 的 与 要 求 通过本节学习，要求熟练掌握本章内容，掌握典型键型及与键 型相对应的晶体的物理性质，离子半径，球体最紧密堆积原理，球 体的堆积方式，配位数，理解球体堆积与各种晶体关系。 教 学 难 点 与 重 点 重点：（1）球体紧密堆积原理； （2）晶体中原子的配位数计算方法 （3）配位多面体的概念及表现形式 难点：（1）球体紧密堆积方式 （2）晶体场理论 （3）配位场理论 授课方法 讲授 (现代化) 教学手段 PPT 课件 作业思考题 思考题： （1） 球体最紧密堆积原理是什么？ （2） 怎样确定晶体中某一个原子的配位数 （3） 晶体的晶体场理论和配位场理论相关内容 作业 P34 2-1 设原子半径为 R，试计算体心立方堆积结构的（100）、（110）、 （111）面的面排列密度和晶面族的面间距
沈阳建筑大学教案用纸备注教学内容及过程晶体结构的键合（30min）在各种晶体结构中，原子都是借化学键的作用而形成晶体的。依靠静电相互作用和电子相互作用的化学键称化学健合。原子间相互作用力较强时形成化学键，主要有离子键、共价键、和金属键。球体的紧密堆积原理（60min）1、最紧密堆积原理晶体中各离子间的相互结合，可以看作是球体的堆积。按照晶体中质点的结合应遵循势能最低的原则，从球体堆积的几何角度来看，球体堆积的密度越大，系统的势能越低，晶体越稳定。此即球体最紧密堆积原理。2、最紧密堆积的方式根据质点大小的不同，球体最紧密堆积方式分为：等径球体紧密堆积：晶体由一种元素构成，如Cu、Ag、Au等单质。不等径球体紧密堆积：晶体由两种以上的元素构成，如NaCI、MgO等化合物。（1）等径球体的紧密堆积①六方紧密堆积：ABABAB...①面心立方紧密堆积：ABCABCABC....③四面体空隙、八面体空隙④空隙率为25.95%③n个球体作紧密堆积，必定有n个八面体空隙、2n个四面体空隙。（2）不等径球体的紧密堆积①大球按等径球体紧密堆积，小球按其大小分别填充到其空隙中。②离子晶体结构：阴离子作紧密堆积，阳离子则填充在其空隙中。24
24 沈 阳 建 筑 大 学 教 案 用 纸 教学内容及过程 备注 晶体结构的键合（30min） 在各种晶体结构中， 原子都是借化学键的作用而形成晶体的。依靠静 电相互作用和电子相互作用的化学键称化学健合。原子间相互作用力较强时 形成化学键，主要有离子键、共价键、和金属键。 球体的紧密堆积原理（60min） 1、最紧密堆积原理 晶体中各离子间的相互结合，可以看作是球体的堆积。按照晶体中质点 的结合应遵循势能最低的原则，从球体堆积的几何角度来看，球体堆积的密 度越大，系统的势能越低，晶体越稳定。此即球体最紧密堆积原理。 2、最紧密堆积的方式 根据质点大小的不同，球体最紧密堆积方式分为： 等径球体紧密堆积：晶体由一种元素构成，如 Cu、Ag、Au 等单质。 不等径球体紧密堆积：晶体由两种以上的元素构成，如 NaCl、MgO 等 化合物。 （1）等径球体的紧密堆积 ○1 六方紧密堆积：ABABAB. ○2 面心立方紧密堆积：ABCABCABC. ○3 四面体空隙、八面体空隙 ○4 空隙率为 25.95% ○5 n 个球体作紧密堆积，必定有 n 个八面体空隙、2n 个四面体空隙。 （2）不等径球体的紧密堆积 ○1 大球按等径球体紧密堆积，小球按其大小分别填充到其空隙中。 ○2 离子晶体结构：阴离子作紧密堆积，阳离子则填充在其空隙中