晶体化学课程教学大纲

1、PAGE PAGE - 4 -本科生课程大纲课程名称晶体化学(Crystal Chemistry)课程代码072502201267课程属性学科基础课时/学分32/2课程性质选修实践学时0责任教师吴平伟课外学时0课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修课程介绍1.课程描述：晶体化学是研究单晶体的结构规律，揭示晶体的化学组成、结构和性能三者之间的内在联系以及有关原理的一门学科，是材料科学与工程专业的一门基础课程。晶体化学主要讲授几何晶体学和晶体常见结构类型及其一般规律。2.设计思路：晶体化学是理解和研究材料的基础学科之一，其中几何晶体学部分是描述晶体结构的“

2、标准语言”，是材料工作者相互交流的基础。在材料院所开的材料科学基础等课程中，均有晶体化学内容的简单介绍。然而，在这些课程中，晶体化学，特别是几何晶体学部分的讲授课时很少，导致大多同学对相关概念不能深入理解和掌握。因此，限选课程晶体化学中，几何晶体学部分将重点讲授相关概念，并通过大量的实例来帮助学生理解。晶体组成多种多样，而常见的晶体结构却十分有限。因此，几何晶体学之后，将介绍一些常见的晶体结构，同时用“标准语言”描述该结构以加深同学对前面所学概念的理解并掌握相关概念的应用。3. 课程与其他课程的关系：晶体化学是必修课程材料科学基础部分内容的细化和深入，其内容是学习和掌握材料工程基础、材料研究方

3、法与测试技术、材料性能、金属材料概论、无机非金属材料概论、晶体材料制备原理与技术等课程的基础之一。二、课程目标通过本课程的学习，学生将掌握晶体物质的组成、结构和性能间关系的规律性。通过本课程的学习，将加深学生对几何晶体学中对称性、空间群、点群、等效点系、晶面指数、晶向指数等概念的理解。要求学生理解空间群、点群、等效点系等符号的意义，掌握点群的推导过程，能够理解用空间群、等效点系、原子坐标等“标准语言”描述晶体结构时各符号的含义，能够用晶面指数和晶向指数表示相应的晶面和晶向，理解倒易点阵的概念及其与正点阵间的关系。要求学生掌握等径球的堆积方式及空间占有率的计算方法，掌握金属单质常见的堆积方式；了

4、解非金属单质和合金的常见结构；掌握等径球堆积中空位的类型和位置，掌握NaCl、立方ZnS、CaF2、NiAs、六方ZnS、CdI2、CsCl等典型简单离子晶体结构，并用最紧密堆积方式、配位数等要素描述这些结构；掌握TiO2、CaTiO3、ReO3等典型氧化物结构，了解复杂结构与简单结构间的关系。掌握离子晶体结构的一般规律，掌握鲍林规则，能够用鲍林规则解释、预测离子晶体结构特征。三、学习要求晶体化学的概念抽象，对空间想象力要求高。这对多数同学来说是学习晶体化学的一大困难。为解决这一问题，本课程提供了大量的晶体结构计算机模型和相关软件及使用指南供同学们在计算机上观察相关晶体结构。要求同学们拷贝相关

5、模型及软件和使用指南，在课前预习相关概念，观察相关结构模型，建立起正确的空间概念。按时上课,认真听讲，积极参与课堂讨论。四、教学进度序号专题或主题计划课时主要内容概述实验实践内容或课外练习等01绪论4晶体化学的重要性与晶体的本质，与晶体相关的一些非晶概念.02几何晶体学14晶体的宏观对称元素与微观对称元素；通过一维和二维排列图案理解空间群、等效点等概念，了解晶体中的定向原则；晶体空间群；晶体外形的对称性；等效点系、晶面晶向指数、倒易点阵等晶体学概念03单质的结构4等径球的密堆积方式；金属的结构类型；非金属单质的结构特点和规律；合金的结构04简单离子晶体的结构4NaCl、立方ZnS、CaF2、N

6、iAs、CdI2、CsCl等典型简单离子晶体结构05离子晶体结构一般规律4晶格能、离子半径及推算、鲍林规则06氧化物和硅酸盐结构2TiO2、CaTiO3、ReO3、La2CuO4、YBa2Cu3O7和硅酸盐等结构五、参考教材与主要参考书1，材料化学，柳云骐等，中国石油大学（华东）出版社，20132，X-射线晶体学基础，梁栋材，科学出版社，19913，晶体学导论，王英华，清华大学出版社，19894，结晶化学，王文亮，人民教育出版社，19615，Structures of Simple Inorganic Solids, Dr S.J. Heyes http:/www.chem.ox.ac.uk/icl/heyes/structure_of_solids/Strucsol.html六、成绩评定（一）考核方式 A ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： 成绩综合评分体系比例%1.课下作业、课堂讨论及平常表现202.期末考试成绩80总计100七、学术诚信学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他