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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑课后习题和答案 晶体布局 1、解释以下概念 晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数（晶面指数）、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、配位数、离子极化、同质多晶与类质同晶、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石布局、铁电效应、压电效应. 2、（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求出该晶面的米勒指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的米勒指数。 3、在立方晶系的晶胞中画出以下米勒指数的晶面和晶向：（001）与210，（111）与112，（110）与111，（322）与236，（257）与111，（123）与1
2、21，（102），（112），（213）， 110，111，120，321 4、写出面心立方格子的单位平行六面体上全体结点的坐标。 5、已知Mg2+半径为0.072nm，O2-半径为0.140nm，计算MgO晶体布局的聚积系数与密度。 6、计算体心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、聚积系数。 7、从理论计算公式计算NaC1与MgO的晶格能。MgO的熔点为2800，NaC1为80l, 请说明这种区别的理由。 8、根据最密聚积原理，空间利用率越高，布局越稳定，金钢石布局的空间利用率很低(只有34.01)，为什么它也很稳定? 9、证明等径圆球面心立方最密聚积的空隙率为259； 10、金
3、属镁原子作六方密聚积，测得它的密度为1.74克/厘米3，求它的晶胞体积。 11、根据半径比关系，说明以下离子与O2配位时的配位数各是多? ro2-=0.132nm rSi4+=0.039nm rK+=0.133nm rAl3+=0.057nm rMg2+=0.078nm 12、为什么石英不同系列变体之间的转化温度比同系列变体之间的转化温度高得多？ 13、有效离子半径可通过晶体布局测定算出。在下面NaCl型布局晶体中，测得MgS和MnS的晶胞参数均为a=0.52nm(在这两种布局中，阴离子是相互接触的)。若CaS(a=0.567nm)、CaO(a=0.48nm)和MgO(a=0.42nm)为一般
4、阳离子阴离子接触，试求这些晶体中各离子的半径。 14、氟化锂(LiF)为NaCl型布局，测得其密度为2.6gcm3，根据此数据汁算晶胞参数， 并将此值与你从离子半径计算得到数值举行对比。 15、Li2O的布局是O2-作面心立方聚积，Li+占据全体周围体空隙位置。求： (1)计算周围体空隙所能容纳的最大阳离子半径，并与书末附表Li+半径对比，说明此时O2-能否彼此接触。 (2)根据离子半径数据求晶胞参数。 (3)求Li2O的密度。 16、试解释对于AX型化合物来说，正负离子为一价时多形成离子化合物。二价时那么形成的离子化合物裁减(如ZnS为共价型化合物)，到了三价、四价(如AlN，SiC)那么是
5、形成共价化合物了。 17、MgO和CaO同属NaCl型布局，而它们与水作用时那么CaO要比MgO活泼，试解释之。 18、根据CaF2晶胞图画出CaF2晶胞的投影图。 19、算一算CdI2晶体中的I-及CaTiO3晶体中O2-的电价是否饱和。 20、(1)画出O2-作而心立方聚积时，各周围体空隙和八面体空隙的所在位置(以一个晶胞为布局基元表示出来)。 (2)计算周围体空隙数、八而休空隙数与O2-数之比。 (3)根据电价规矩，在下面处境下，空隙内各需填入何种价数的阳离子，并对每一种布局举出个例子。 （a）全体周围体空隙位置均填满； (b) 全体八而体空隙位置均填满； (c) 填满半周围体空隙位置；
6、 (d) 填满半八面休空隙位置。 21、以下硅酸盐矿物各属何种布局类型： Mg2SiO4，KAISi3O8，CaMgSi2O6， Mg3Si4O10(OH)2，Ca2AlAlSiO7。 22、根据Mg2SiO4在(110)面的投影图回复： (1) 布局中有几种配位多面体，各配位多面体间的连接方式怎样? (2) O2-的电价是否饱和? (3) 晶胞的分子数是多少? (4) Si4+和Mg2+所占的周围体空隙和八面体空隙的分数是多少? 23、石棉矿如透闪石Ca2Mg5Si4O11(OH)2具有纤维状结晶习性，而滑石Mg2Si4O10(OH)2却具有片状结晶习性，试解释之。 24、石墨、滑石和高岭石
7、具有层状布局，说明它们布局的识别及由此引起的性质上的差异。 25、 (1)在硅酸盐晶体中，Al3+为什么能片面置换硅氧骨架中的Si4+； (2) Al3+置换Si4+后，对硅酸盐组成有何影响? (3)用电价规矩说明Al3+置换骨架中的Si4+时，通常不超过一半，否那么将使布局不稳定。 答案 1、略。 2、解：（1）h:k:l=1/2:1/3:1/6=3:2:1,该晶面的米勒指数为（321）；（2）（321） 3、略。 4、略。 5、解：MgO为NaCl型，O2-做密聚积，Mg2+填充空隙。rO2- =0.140nm，rMg2+=0.072nm，z=4，晶胞中质点体积：(4/3r O2-3+4/
8、3rMg2+ 3)4，a=2(r+r-)，晶胞体积=a3，聚积系数=晶胞中MgO体积/晶胞体积=68.5%，密度=晶胞中MgO质量/晶胞体积=3.49g/cm3。 6、解：体心：原子数 2，配位数 8，聚积密度 55.5%； 面心：原子数 4，配位数 6，聚积密度 74.04%； 六方：原子数 6，配位数 6，聚积密度 74.04%。 7、解：u=z1z2e2N0A/r0(1-1/n)/40，e=1.60210-19，0=8.85410-12，N0=6.0221023，NaCl：z1=1，z2=1，A=1.748，nNa+=7，nCl-=9，n=8，r0=2.81910-10m，u NaCl=
9、752KJ/mol；MgO：z1=2，z2=2，A=1.748，nO2-=7，nMg2+=，n=7，r0=2.1010m，uMgO=392KJ/mol；uMgO uNaCl，MgO的熔点高。 8、略。 9、解：设球半径为a，那么球的体积为4/3a3，求的z=4，那么球的总体积（晶胞）44/3a3，立方体晶胞体积：(2a)3=16a3，空间利用率=球所占体积/空间体积=74.1%，空隙率=1-74.1%=25.9%。 10、解：=m/V晶=1.74g/cm3，V=1.3710-22。 11、解：Si4+ 4；K+ 12；Al3+ 6；Mg2+ 6。 12、略。 13、解：MgS中a=5.20?，
10、阴离子相互接触，a=2r-，rS2-=1.84?；CaS中a=5.67?，阴-阳离子相互接触，a=2(r+r-)，rCa 2+=0.95?；CaO中a=4.80?， a=2(r+r-)，rO2-=1.40?；MgO中a=4.20?， a=2(r+r-)，rMg2+=0.70?。 14、解：LiF为NaCl型布局，z=4，V=a3，=m/V=2.6g/cm3，a=4.05?，根据离子半径 a1=2(r+r-)=4.14?，a 15、解：（1）如图是一个周围体空隙，O为周围体中心位置。AO=r+r-，BC=2r-，CE=r-，CG=2/3CE=2r-/3，AG=2r-/3，OGCEFC，OG/CG
11、=EF/CF，OG=EF/CFCG=r-/6，AO=AG-OG=r/2，r+=AO-r- =(/2-1)r=0.301?，查表知rLi+=0.68? 0.301?，O2-不能彼此接触; （2）体对角线=a=4(r+r-)，a=4.665?；（3）=m/V=1.963g/cm3. 16、略。 17、解：rMg2+与rCa2+不同，rCa2+ rMg2+，使CaO布局较MgO疏松，H2O易于进入，所以活泼。 18. 19. 20、（1）略； （2）周围体空隙数/O2-数=2:1，八面体空隙数/O2-数=1:1； （3）(a)CN=4，z+/48=2，z+=1，Na2O，Li2O；(b)CN=6，z
12、+/66=2，z+=2，FeO，MnO；（c）CN=4，z+/44=2，z+=4，ZnS，SiC；(d)CN=6，z+/63=2，z+=4，MnO2。 21、解：岛状；架状；单链；层状（复网）；组群（双周围体）。 22、解：（1）有两种配位多面体，SiO4，MgO6，同层的MgO6八面体共棱，如59MgO6 和49MgO6共棱75O2-和27O2-，不同层的MgO6八面体共顶，如1MgO6和51MgO6共顶是22O2-，同层的MgO6与SiO4共顶，如TMgO6和7SiO4共顶22O2-，不同层的MgO6与SiO4共棱，TMgO6和43SiO4共28O2-和28O2-； （3）z=4； （4）
13、Si4+占周围体空隙=1/8，Mg2+占八面体空隙=1/2。 23、解：透闪石双链布局，链内的Si-O键要比链5的Ca-O、Mg-O键强好多，所以很轻易沿链间结合力较弱处劈裂成为纤维状；滑石复网层布局，复网层由两个SiO4层和中间的水镁石层布局构成，复网层与复网层之间靠教弱的分之间作用力联系，因分子间力弱，所以易沿分子间力联系处解理成片状。 24、解：石墨中同层C原子举行SP2杂化，形成大键，每一层都是六边形网状布局。由于间隙较大，电子可在同层中运动，可以导电，层间分子间力作用，所以石墨对比软。 25、解：（1）Al3+可与O2-形成AlO45-；Al3+与Si4+处于其次周期，性质类似，易于进入硅酸盐晶体布局中与Si4+发生同晶取代，由于鲍林规矩，只能片面取代；（2）Al3+置换Si4+是片面取代，Al3+取代Si4+时，布局单元AlSiO4ASiO5，失去了电中性，有过剩的负电荷，为了保持电中性，将有一些半径较大而电荷较低的阳离子如K+、Ca2+、Ba2+进入布局中；（3）设Al3+置换了一半的Si4+，那么O2-与一个Si4+一个Al3+相连，阳离子静电键强度=3/41+4/41=7/4，O2-电荷数为-2，二者相差为1/4，若取代超过一半，二者相差必然1/4，造成布局不稳定。 晶体布局缺陷 1、 说明以下符号的含义： V
