对称性与晶体结构基础
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课程评价
spContent=本课程介绍对称性与晶体结构的基础知识,为大家在材料科学、能源科学、生命科学等领域的学习及科研打下坚实基础。
—— 课程团队
课程概述

新物质、新材料的研究在科技发展中有至关重要的作用,大部分固体材料都是晶体,其性能由结构决定,因此,晶体结构的基础知识非常重要。对称性是描述晶体结构的必要工具。本课程介绍对称性与晶体结构的基础知识,内容包括:对称性基础,晶体的点阵结构和晶体的性质,金属的结构,离子化合物的结构。



授课目标

通过对本课程的学习,同学们可以掌握分子对称性的基本知识及点群的判断方法,认识典型晶体的结构类型,掌握晶体结构的表达及应用,了解衍射的基本原理及应用。

课程大纲

对称元素和对称操作

对称性概念

对称中心和镜面

旋转轴

反轴和映轴

对称元素的组合和对称操作群

第一周单元作业

第一周单元测试

分子的点群及其判别

第二周单元测试

高级群

分子点群的判别

单轴群

双面群

第二周单元作业

分子对称性讨论题

晶体结构基本概念

第三周单元测验

晶体结构的周期性和点阵

点阵和结构基元1

点阵和结构基元2

点阵指标

晶胞

第三周单元作业

晶体对称性

第四周单元测验

晶体结构的对称性

晶体中的对称元素

晶系

晶体学点群

晶体的空间点阵型式

第四周单元作业

晶体结构的表达

第五周单元测验

晶体的衍射2

等效点系

晶体结构的表达

晶体的衍射3

晶体的衍射1

晶体的空间群

第五周单元作业

等径圆球的密堆积及金属晶体的结构

第六周单元测验

最密堆积中的空隙

金属单质结构

等径圆球的密堆积

几种常见密堆积

第六周单元作业

离子晶体结构

离子晶体的若干简单结构2

离子半径及离子晶体的结晶化学规律

离子晶体的若干简单结构1

离子晶体的结晶化学规律2

晶体结构部分讨论题

第七周单元作业

第七周单元测验

预备知识

普化,有机

证书要求

成绩评定:

单元测验(客观题)35%

单元作业(主观题)12%

问题讨论(参与度)3%

期末考试(客观题)50%

最终成绩在60分及以上可以获得证书,85分及以上可获得优秀证书。


参考资料

1)结构化学基础(第5版),周公度,段连运编著,北京大学出版社,2017

2)结构化学基础习题解析(第5版),周公度,段连运编著,北京大学出版社,2017

3)结构化学(第2版),李炳瑞编著,高等教育出版社,2011

4)结构化学学习指导与习题解答,李炳瑞编著,高等教育出版社,2015

5)朱月香,钱民协,段连运,投影图在分子结构及晶体结构学习中的应用,大学化学,2006213),6567

6)朱月香,讲授晶体结构的一点体会,大学化学2017325),61-64

7)相关网站

International Union of Crystallography: http://www.iucr.org

Cambridge Structure Database, http://www.ccdc.cam.ac.uk

晶体之星网站(中国地质大学李国武老师):http://www.crystalstar.org/Index.html

免费软件CrystalViewer 9: http://crystalmaker.com/crystalviewer/download/index.html