面心立方 ZnS 晶胞中的 Zn 原子和 S 原子数量分别为A. 4 和 4 B. 14 和 4 C. 8 和 4 D.

考查要点：本题主要考查学生对面心立方晶胞结构的理解，以及晶胞中原子数量计算的能力。

解题核心思路：

1. 面心立方晶胞的结构特点：每个晶胞包含顶点原子和面心原子，其中顶点原子被8个晶胞共享，面心原子被2个晶胞共享。
2. ZnS的结构特点：ZnS属于离子晶体，其结构类似于NaCl，但阳离子（Zn²⁺）和阴离子（S²⁻）的位置可能互换。
3. 关键计算：分别计算Zn原子和S原子在晶胞中的数量，需注意它们的分布位置是否与NaCl类似。

破题关键点：

• 明确Zn和S在晶胞中的位置（顶点、面心或体心）。
• 应用“均摊法”计算原子数量。

步骤1：分析Zn和S的分布

假设ZnS的结构类似于NaCl：

• Zn²⁺占据面心立方晶格的顶点和面心，形成面心立方结构。
• S²⁻占据八面体空隙，数量与Zn²⁺相同。

步骤2：计算Zn原子数量

• 顶点原子：8个顶点，每个顶点的Zn原子被8个晶胞共享，贡献 $8 \times \frac{1}{8} = 1$ 个。
• 面心原子：6个面心，每个面心的Zn原子被2个晶胞共享，贡献 $6 \times \frac{1}{2} = 3$ 个。
• 总计：$1 + 3 = 4$ 个Zn原子。

步骤3：计算S原子数量

• 八面体空隙：在面心立方结构中，每个晶胞有4个八面体空隙，且全部被S²⁻占据。
• 总计：$4$ 个S原子。

结论

晶胞中Zn原子和S原子的数量均为4，对应选项A。