晶体结构.docx

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第一章
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问题　对１４种布拉菲点阵中的体心立方,说明其中每一个阵点周围环境完全相同
答：①单看一个结晶学单胞可知,各个顶点上的阵点等价,周围环境相同。
②将单个结晶学单胞做周期性平移后可知，该结晶学单胞中的体心阵点亦可作为其他结晶学原胞的顶点阵点,即体心阵点与顶点阵点也等价,周围环境也相同。
综上所述，体心立方中每一个阵点周围环境完全相同。
问题 在二维布拉菲点阵中,具体说明正方点阵的对称性高于长方点阵。
答:对称轴作为一种对称要素，是评判对称性高低的一种依据。正方点阵有4条对称轴而长方点阵只有两条对称轴，故正方点阵的对称性高于长方点阵。
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问题 晶向族与晶面族概念中，都有一个“族”字。请举一个与族有关的其他例子，看看其与晶向族、晶面族有无相似性？
答:“上班族”、“追星族”…
它们与晶向族、晶面族的相似性在于同一族的事物都有某一相同的性质。
问题 几年前一个同学问了这样的问题：晶面该怎么画?你如何看待他的问题?应该指出,这位同学一定是动了脑筋的！结论是注重概念
答：晶面无意义、不存在。晶向是晶面的法向量,相同指数的晶面与晶向是一一对应的。在晶体中原子排布规则中,各阵点是以点阵常数为单位长度构成的离散空间，阵点坐标值均为整数,晶向指数也应为整数,因此晶面指数应为整数时晶面才有意义。(晶体学内的面与数学意义下的面有区别,只有指数为整数的低指数面才有意义。）
问题 说明面心立方中(111)面间距最大,而体心立方中(11０）面间距最大。隐含了方法
答:①面心立方中有晶面族{１00｝、｛110｝、{１11｝，它们的面间距分别为　
　　 　
　 　　 因此面心立方中｛1１1｝面间距最大。
　　　 　②体心立方中有晶面族｛１００}、{110}、{11１}，其面间距分别为　　

因此体心立方中｛1１0}面间距最大。
(密排面的晶面间距最大)
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问题 ，(／＝）,＝2．３５。请问两个比值不同说明了什么？提示:铜和铝都是面心立方结构。
答:铜和铝均为面心立方结构,,，可见单位体积内铜原子比铝原子多,即铜的点阵常数比铝小,也即铜原子半径比铝小。
问题 如果将金刚石中每一个原子抽象成一个点,说明这些点并不满足阵点要求,即不是每一个点的周围环境都完全相同。
答:从A原子沿体对角线ＡＣ看去,在距A原子处有一原子B。从B 原子沿体对角线看去，在距B原子处即体心处没有原子,因此,原子Ａ与原子B　所处的环境不同,金刚石中原子抽象成的点不满足阵点要求。
问题 指出面心立方晶体中,原子半径的确定思路。这一思路适用于体心立方与简单立方晶体吗?提示:要求的是思路,而不是晶体操作方法。
答:思路：（1)通过晶体密度求算公式求出点阵常数a;
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　　 (2)通过几何关系确定点阵常数a和原子半径之间的关系，面心立方中
这一思路同样适用于体心立方和简单 立方晶体。
问题 周期表中，C、Si、Ｓn、Pb同在一族,它们的最外层都是s２p2结构。为什么C、Ｓｉ是典型的共价键晶体,而Sｎ、Ｐb是金属晶体？
答:①从束缚程度的角度回答
C、Si原子半径较小，原子核对价电子紧束缚而形成较强的共价键,而Ｓｎ与Pb的原子半径较大，原子核对价电子周期性的作用可看作微扰，此时价电子不再仅围绕原来的原子核运动而在整个晶体中运动形成公有化电子,从而形成金属键。
②从电子云角度回答:
Ｃ、Ｓi没有d电子，２ｓ轨道上一个电子易激发到ｐ轨道形成杂化轨道,轨道杂化后电子云更密集地分布在四面体顶角方向且成键数增多，因此成键时电子云重叠程度大形成稳定的共价键;Ｓn、Pｂ中的d电子云伸展较远,其取向较多且成键能力强,使得离子实排列紧密,对价电子的屏蔽效应较大,束缚作用较小,因此价电子易从原子脱落而成为共有化的自由电子。
问题　周期表中，Cu、Ａg、Au的外层电子结构相似，都是ｄ1０s1;它们的熔点接近，分别为1０８３℃、9６1℃和1063℃；结构相同,都是面心立方。请问这么多的相似性主要取决于s电子还是d电子?为什么?
答:d电子。d电子云伸展较远，其取向较多且成键能力强，因此原子相互接近时ｄ轨道电子云重叠程度相对于ｓ轨道更大,电子云重叠程度大小影响结合能,从而影响熔点。
问题 Cu、Aｕ的熔化热几乎相等,但弹性模量,,它们相差较大。请问为什么?提示：先通过密度计