第一章晶體結構複習習題及提綱

2021-03-03 22:17:58 字數 2850 閱讀 5107

習題1、解釋下列概念

晶系、晶胞、晶胞引數、空間點陣、公尺勒指數(晶面指數)、離子晶體的晶格能、原子半徑與離子半徑、配位數、離子極化、同質多晶與類質同晶、正尖晶石與反正尖晶石、反螢石結構、鐵電效應、壓電效應、

2、(1)一晶面在x、y、z軸上的截距分別為2a、3b、6c,求出該晶面的公尺勒指數;(2)一晶面在x、y、z軸上的截距分別為a/3、b/2、c,求出該晶面的公尺勒指數。

3、在立方晶系的晶胞中畫出下列公尺勒指數的晶面和晶向:(001)與[20],(111)與[11],(10)與[111],( 2)與[236],(257)與[11],(123)與[11],(102),(11),(),[110],[11,[10],[21]

4、寫出面心立方格仔的單位平行六面體上所有結點的座標。

5、已知mg2+半徑為0.072nm,o2—半徑為0.140nm,計算mgo晶體結構的堆積係數與密度。

6、計算體心立方、麵心立方、密排六方晶胞中的原子數、配位數、堆積係數。

7、從理論計算公式計算nac1與mgo的晶格能。mgo的熔點為2800℃,nac1為80l℃, 請說明這種差別的原因。

8、根據最密堆積原理,空間利用率越高,結構越穩定,金鋼石結構的空間利用率很低(只有34.01%),為什麼它也很穩定?

9、證明等徑圓球麵心立方最密堆積的空隙率為25.9%;

10、金屬鎂原子作六方密堆積,測得它的密度為1.74克/厘公尺3,求它的晶胞體積。

11、根據半徑比關係,說明下列離子與o2—配位時的配位數各是多?

12、為什麼石英不同系列變體之間的轉化溫度比同系列變體之間的轉化溫度高得多?

13、有效離子半徑可通過晶體結構測定算出。在下面nacl型結構晶體中,測得mgs和mns的晶胞引數均為a=5.20a(在這兩種結構中,陰離子是相互接觸的)。

若cas (a=5.67a)、cao(a=4.80a)和mgo(a=4.

20a)為一般陽離子——陰離子接觸,試求這些晶體中各離子的半徑。

14、氟化鋰(lif)為nacl型結構,測得其密度為2.6g/cm3,根據此資料汁算晶胞引數,並將此值與你從離子半徑計算得到數值進行比較。

15、li2o的結構是o2-作面心立方堆積,li+佔據所有四面體空隙位置。求:

(1)計算四面體空隙所能容納的最大陽離子半徑,並與書末附表li+半徑比較,說明此時o2-能否互相接觸。

(2)根據離子半徑資料求晶胞引數。

(3)求li2o的密度。

16、試解釋對於ax型化合物來說,正負離子為一價時多形成離子化合物。二價時則形成的離子化合物減少(如zns為共價型化合物),到了三價、四價(如aln,sic)則是形成共價化合物了。

17、mgo和cao同屬nacl型結構,而它們與水作用時則cao要比mgo活潑,試解釋之。

18、根據caf2晶胞圖畫出caf2晶胞的投影圖。

19、算一算cdi2晶體中的i-及catio3晶體中o2-的電價是否飽和。

20、(1)畫出o2-作而心立方堆積時,各四面體空隙和八面體空隙的所在位置(以乙個晶胞為結構基元表示出來)。

(2)計算四面體空隙數、八而休空隙數與o2-數之比。

(3)根據電價規則,在下面情況下,空隙內各需填入何種價數的陽離子,並對每一種結構舉出—個例子。

(a)所有四面體空隙位置均填滿;

(b) 所有八而體空隙位置均填滿;

(c) 填滿—半四面體空隙位置;

(d) 填滿—半八面休空隙位置。

21、下列矽酸鹽礦物各屬何種結構型別:

mg2[sio4],k[aisi3o8],camg[si2o6], mg3[si4o10](oh)2,ca2al [alsio7]。

22、根據mg2[sio4]在(110)面的投影圖回答:

(1)結構中有幾種配位多面體,各配位多面體間的連線方式怎樣?

(2)o2-的電價是否飽和?

(3)晶胞的分子數是多少?

(4)si4+和mg2+所佔的四面體空隙和八面體空隙的分數是多少?

23、石棉礦如透閃石ca2mg5[si4o11](oh)2具有纖維狀結晶習性,而滑石mg2[si4o10](oh)2卻具有片狀結晶習性,試解釋之。

24、石墨、滑石和高嶺石具有層狀結構,說明它們結構的區別及由此引起的性質上的差異。

25、 (1)在矽酸鹽晶體中,al3+為什麼能部分置換矽氧骨架中的si4+;

(2) al3+置換si4+後,對矽酸鹽組成有何影響?

(3)用電價規則說明al3+置換骨架中的si4+時,通常不超過一半,否則將使結構不穩定。

複習提綱

1、 晶體中的鍵合型別是依據什麼進行分類的,分為哪幾類,各自的含義及特點是什麼?

2、 等徑球最緊密堆積的方式(兩種,六方最緊密堆積和麵心最緊密堆積),各自的堆積形式是aba和abca堆積,分別存在六方晶胞和麵心立方晶胞,密排面分別是面和麵。

3、 等徑球最緊密堆積的空隙有哪兩種;乙個球的周圍有多少個四面體空隙、多少個八面體空隙;n個等徑球作最緊密堆積時可形成多少個四面體空隙、多少個八面體空隙;不等徑球是如何進行堆積的;

4、 關於典型無機化合物晶體結構從以下幾個方面進行分析:何種離子作何種密堆積,何種離子添何種空隙;配位數與配位多面體、配位多面體之間的連線方式;晶胞分子數;空隙添充情況;氧離子的電價是否飽和(根據鮑林規則判斷結構的穩定性);結構對效能的影響;能夠根據立體圖畫出投影圖或根據投影圖畫出立體圖。

5、 掌握矽酸鹽晶體化學式的兩種寫法;矽酸鹽晶體結構有何特點;矽酸鹽晶體的分類原則是什麼,共分為為拿幾大類,每類的結構特點是什麼。

6、 關於矽酸鹽晶體結構從以下幾個方面進行分析:何種離子作何種密堆積,何種離子添何種空隙;配位數與配位多面體、配位多面體之間的連線方式;晶胞分子數;空隙添充情況;氧離子的電價是否飽和(根據鮑林規則判斷結構的穩定性);結構對效能的影響;對於鏈狀的矽酸鹽晶體還要分析鏈的構成、鏈的伸展方向及鏈間的連線方式;對於層狀的矽酸鹽晶體還要分析層的型別、層的構成、層間結合力,層的堆積方向,解理情況。

第一章晶體結構習題

1 概念 晶體,晶體結構,空間點陣,離子半徑,離子極化,配位數,固溶體,合金 2 在正交簡單點陣 底心點陣 體心點陣 麵心點陣中分別畫出 110 001兩組晶面,並指出每個晶面上的結點數?3 設有某一晶面在x y z三個座標軸上的截距分別為1a,2b,3c,求該晶面符號?4 在立方晶系中,一晶面在x...

第一章晶體結構

第一章p4問題對14種布拉菲點陣中的體心立方,說明其中每乙個陣點周圍環境完全相同 答 單看乙個結晶學單胞可知,各個頂點上的陣點等價,周圍環境相同。將單個結晶學單胞做週期性平移後可知,該結晶學單胞中的體心陣點亦可作為其他結晶學原胞的頂點陣點,即體心陣點與頂點陣點也等價,周圍環境也相同。綜上所述,體心立...

第一章晶體結構

第一章晶體結構本節主要內容 晶體結構的週期性 常見的晶體結構 常見的實際晶體結構 密堆積配位數 晶向指數與晶面指數 倒格仔布里淵區 晶體結構的對稱性晶系 固體材料分為晶體和非晶體 晶體 構成固體的原子 分子在微公尺數量級以上排列是有序的,即長程有序。例如金屬 岩鹽等等 非晶體 非晶 構成固體的原子 ...