晶体模型剪纸

为了解金属晶体和二元离子化合物晶体的几种典型结构的密堆积情况,增强空间概念,我们用剪纸模型。学生人手一套。既可个别揣摩,也可小组堆叠,共同研究、讨论。对学习晶体结构及分子结构都有帮助。     

浅谈质心分数坐标在确定等径圆球密堆积空隙中的应用

理解等径圆球密堆积的性质和特点是学习金属晶体结构和性质的基础,密堆积中的空隙问题对学习和理解离子晶体的结构和性质非常重要。但晶体结构的多样性和复杂性,导致这部分内容成为结构化学课程中讲解和学习的一个难点问题。本文将以A1,A2,A3这三种最常见的密堆积结构为例,详细介绍一种利用质心分数坐标计算推导密堆积结构中四面体和八面体空隙中心的方法,以及如何通过坐标计算求解中心到顶点的距离和中心到堆积球面的最短距离。与立体几何方法相比较,质心分数坐标法不仅更加简洁易学,而且更有助于理解空隙在晶胞中的位置和分布问题。     

利用三维虚拟技术突破物质结构教学*——从演示型工具到探索型工具的转变

针对物质结构教学的抽象性,开发了一套基于三维虚拟技术的物质结构教学软件,可对结构模型进行旋转、平移、缩放、切割、镜像、插入或删除原子(团)及启停预先设置的动画等操作,强大的交互功能不仅能对分子或晶体结构如构造异构、立体异构、晶体的堆积方式、晶胞的划分、配位数、晶体结构中的空隙及空间利用率等问题进行效果极佳的可视化教学,另一方面,通过对B₁₂与C₆₀分子空间构型转变的探究揭示数学构型的重要性,通过对六方晶胞占有原子个数的探究修正晶胞模型,通过对金属晶体的4种基本堆积方式成因的探究提出“半密置层”概念来完善紧密堆积规律等案例,展示出三维虚拟技术在微观结构探索发现方面的巨大潜力。     

最密堆积中空隙分布的学习技巧

六方最密堆积和立方最密堆积是金属晶体中最常见的结构,其正四面体空隙和正八面体空隙的分布是学生学习的难点.本文将揭示密置双层-最密堆积-离子晶体结构中空隙的分布规律,进而将典型离子晶体结构与最密堆积中的空隙分布相关联.这对学生掌握空隙分布的规律性,理解金属和离子晶体结构,提升晶体结构的学习效果大有帮助.     

“空间视场”概念的提出及应用

对金属晶体密堆积模型空间利用率的计算采用新的解法,并提出“空间视场”概念.     

多体展开势能函数在碳族元素原子簇研究中的应用III. 锗原子族的结构和相对稳定性

基于从晶体锗确立的多体展开势能函数, 本文通过坐标完全优化, 发现小的锗原子簇分子(Ge~2~Ge~14)倾向于形成密堆积结构, 表面原子分布以蝶形四元环(D~2d)为主; 常见立方晶体“微观晶体碎片”的分层优化结果表明, 在Ge~15~Ge~100范围内, 多数壳层的原子到分子中心的距离均受到压缩, 且以畸变的简单立方、面心立方及体心立方较为稳定; 在这些畸变密堆积结构中, 表面原子向内压缩最为严重, 使整个分子趋于球形化。较为开放的金刚石类层状原子族只有当所含原子数达数百以上时才可能相对更为稳定。     

多体展开势能函数在碳族元素原子簇研究中的应用III. 锗原子族的结构和相对稳定性

基于从晶体锗确立的多体展开势能函数, 本文通过坐标完全优化, 发现小的锗原子簇分子(Ge~2~Ge~14)倾向于形成密堆积结构, 表面原子分布以蝶形四元环(D~2d)为主; 常见立方晶体“微观晶体碎片”的分层优化结果表明, 在Ge~15~Ge~100范围内, 多数壳层的原子到分子中心的距离均受到压缩, 且以畸变的简单立方、面心立方及体心立方较为稳定; 在这些畸变密堆积结构中, 表面原子向内压缩最为严重, 使整个分子趋于球形化。较为开放的金刚石类层状原子族只有当所含原子数达数百以上时才可能相对更为稳定。     

分子密堆积法及其在B链羧端去六肽(B25—30)胰岛素结构测定中的应用

基于分子密堆积原理我们定义了一个能够表达在单位晶胞中对称相关分子之间堆积相容性的密堆积函数,并在计算机上模拟晶格中的分子密堆积,同时计算该函数在分子的每个旋转及平移位置的值,使分子密堆积定量化。这一方法不仅可以从多个旋转函数或平移函数峰中判断出一个正确的解,而且可能独立地、定量地和快速地解决一些特殊的旋转及平移问题。用已知结构B链羧端去五肽胰岛素作为例子检验了分子密堆积法及其程序的有效性,并用分子密堆积法独立地解决了未知结构B链羧端去六肽胰岛素的平移问题.R因子搜索等方法证实了密堆积法的解的正确性。分子密堆积法可以作为一种既相对独立于分子置换法又与之相辅相承的方法。     

多体展开势能函数在碳族元素原子簇研究中的应用 Ⅲ.锗原子簇的结构和相对稳定性

基于从晶体锗确立的多体展开势能函数,本文通过坐标完全优化,发现小的锗原子簇分子(Ge_2—Ge_(14))倾向于形成密堆积结构,表面原子分布以蝶形四元环(D_(2d))为主;常见立方晶体“微观晶体碎片”的分层优化结果表明,在Ge_(15)～Ge_(100)范围内,多数壳层的原子到分子中心的距离均受到压缩,且以畸变的简单立方、面心立方及体心立方较为稳定;在这些畸变密堆积结构中,表面原子向内压缩最为严重,使整个分子趋于球形化.较为开放的金刚石类层状原子簇只有当所含原子数达数百以上时才可能相对更为稳定.     

体心立方堆积方式及其性质

体心立方堆积方式及其性质郑元庆（福建师范大学化学系福州３５０００７）关键词体心立方堆积空隙迁移活化能在晶体结构中，体心立方堆积是一种非常重要的堆积方式。在高温状态，几乎所有金属都以这种堆积方式存在，即使在常温下，也有不少金属晶体和离子晶体采取这种结构...     

大鼠金属硫蛋白晶体堆积形式的理论研究

考虑到蛋白质在结晶过程中溶液和晶体之间的动态平衡，蛋白质在溶液中的聚合状态决定了晶体堆积的最小单元。通过动态光散射实验以及计算机模拟，对大鼠金属硫蛋白亚型Ⅱ和兔肝金属硫蛋白亚型Ⅰ和Ⅱ的聚合物形式进行了比较，可以确定大鼠金属硫蛋白亚型Ⅱ在结晶条件下的缓冲液中应该以四聚体而不是二聚体形式存在。通过考察晶体的模型也可以发现，晶体的确可以通过四聚体的形式堆积得到，用四聚体堆积模型可以对晶体堆积作出更为合理的解释。     

“发现”密堆积:基于3ds MAX软件的金属晶体教学设计

利用3ds MAX软件对金属晶体进行实时三维建模,在课堂上引导学生从简单立方晶胞开始,采用“修改-试错-验证”模式,逐步构建出立方晶系的所有晶胞。使学生在好奇心驱动下逐步理解并自主“发现”知识,探究密堆积的特点与条件,最终建立晶胞结构与堆积的关系。通过学生的主体参与,将知识传授与能力培育相融合,提升学生化学学科核心素养。     

六方晶系片状内凹的枝状铂镍合金及其优异的氢析出反应催化性质

<正>六方密堆积(hcp)和立方密堆积(fcc)是金属晶体最常见的两种堆积方式,对于贵金属(金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂)晶体,除了钌和锇是hcp堆积外,其它最稳定的晶相均为fcc。而材料的不同晶相由于其不同的原子排列方式而具有迥异的物理化学性质,发掘材料新的晶相可以为探索高性能催化剂提供新的实践途径~1。目前,对于贵金属及其合金纳米材料晶相的调控主要采取高温、高压等比较苛刻的合成条件~2以及模板诱导的方     

“多角度欣赏面心立方晶胞”教学设计*

尝试利用“火花学院”App等在线交互资源,引导学生从立体几何及密置层堆积模型视角,观察、描述、绘制面心立方晶胞的正四面体填隙、正八面体填隙、三视图和沿体对角线投影图像,加深学生对以面心立方晶胞结构为基础的CaF₂→金刚石晶胞、NaCl→钙钛矿晶胞结构的理解;再结合新型材料透明镁铝尖晶石晶体结构的探讨,了解晶体制备中的掺杂改性等常用方法,发展学生的微观探析能力和科学创新意识。     

Ce/SBA-15复合材料的合成与表征

借助水热法,在酸性条件下直接加入合成系统前驱盐(硝酸铈),通过蒸发得到复合物,然后进行煅烧,制备了Ce/SBA-15复合材料。利用X-射线粉末衍射和扫描电镜表征,结果显示此材料呈现二维六角密堆积结构,合成材料中含有铈的氧化物晶体相。样品的形貌与SBA-15介孔材料的形貌基本相似。     

运用Mercury软件辅助高中晶体结构教学

针对晶体结构教学的抽象性,运用Mercury软件辅助教学,该软件具有读取晶体信息文件、显示或编辑多种样式的晶体结构图等功能,能实现晶体配位数、晶体堆积方式、晶胞模型建构、晶胞微观结构分析等知识点的可视化教学,使教学有据可依,有助于发展学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学学科核心素养,是信息技术与学科教学整合...     

1.5分辨率去五肽(B26—30)胰岛素晶体中的水结构

本文报道1.5分辨率去五肽(B 26—30)胰岛素晶体中的水结构。根据扩充F_0的最后的(2F_o—F_c)Fourier图的检验,所讨论的水模型包括81个水分子(电子密度>0.4 e/~3),约占晶体溶剂的三分之二。以2.4—3.2为氢键范围,51个水分子同蛋白质原子成氢键,占水的63％,其中有12个以单水桥接相邻蛋白质分子,更多的以双水桥接相邻蛋白质分子。在蛋白质分子间的一长狭缝中有一个紧凑的水网,两头两个Cd原子通过三个水分子(配位体)像木桩一样支撑着这个水网,表明Cd原子和水网在分子密堆积中的重要作用。     

几种极性有机晶体的生长习性与形成机理 2: 分子堆积、界面结构与晶体的习性

极性有机晶体在不同的溶剂中具有明显不同的生长习性, 主要有两个方面的原因: 一是极性有机晶体属非中心对称性晶类, 晶体具有极轴, 极轴的存在对分子堆积和晶体生长具有重要影响; 另一是极性有机晶体的界面结构不同, 溶剂与晶体界面的相互作用不同, 使得晶体同一面族的生长速率不同, 从而导致了晶体习性的改变。本文从几种典型极性有机晶体的分子排列和结构特征出发, 着重探讨了极性有机晶体的界面结构的差异对晶体习性的影响; 结合晶体生长界面与溶剂分子的相互作用进一步理解了晶体生长的溶剂效应; 通过理解极性有机晶体的习性机制, 探讨了晶体实际形态的控制。     

几种极性有机晶体的生长习性与形成机理 2: 分子堆积、界面结构与晶体的习性

极性有机晶体在不同的溶剂中具有明显不同的生长习性, 主要有两个方面的原因: 一是极性有机晶体属非中心对称性晶类, 晶体具有极轴, 极轴的存在对分子堆积和晶体生长具有重要影响; 另一是极性有机晶体的界面结构不同, 溶剂与晶体界面的相互作用不同, 使得晶体同一面族的生长速率不同, 从而导致了晶体习性的改变。本文从几种典型极性有机晶体的分子排列和结构特征出发, 着重探讨了极性有机晶体的界面结构的差异对晶体习性的影响; 结合晶体生长界面与溶剂分子的相互作用进一步理解了晶体生长的溶剂效应; 通过理解极性有机晶体的习性机制, 探讨了晶体实际形态的控制。     

基于Unity3D交互软件辅助金属晶体结构教学

基于中学晶体教学特点和教学实际的疑难,开发了基于Unity 3D的晶体教学的交互软件,该软件具有三维模型展示、晶体交互操作等功能,实现对金属晶体的堆积方式、晶胞结构、晶胞参数、晶胞的配位数以及空间利用率等知识点的可视化三维教学。软件可在手机、平板、电脑上应用,方便课内外学习。教学实践表明,该软件能改善教学情况。