题目
15.(判断题,1分)体心立方晶格的致密度比面心立方晶格的致密度-|||-A 对-|||-B 错

题目解答
答案
B. 错
解析
考查要点:本题主要考查学生对金属晶体结构中体心立方(BCC)和面心立方(FCC)两种晶格致密度的理解与比较。
解题核心思路:
致密度是衡量晶体中原子排列紧密程度的指标,计算公式为:
$\text{致密度} = \frac{\text{晶胞中原子体积之和}}{\text{晶胞体积}}$
需结合两种晶格的原子数、原子半径与晶格常数的关系进行计算比较。
破题关键点:
- BCC与FCC的原子数:BCC每个晶胞含2个原子,FCC含4个原子。
- 原子半径与晶格常数的关系:BCC中 $r = \frac{a\sqrt{3}}{4}$,FCC中 $r = \frac{a\sqrt{2}}{4}$。
- 代入公式计算致密度:通过公式推导可知,FCC的致密度(约74%)高于BCC(约68%)。
致密度计算公式:
$\text{致密度} = \frac{n \cdot \frac{4}{3}\pi r^3}{a^3}$
其中,$n$ 为晶胞中原子数,$r$ 为原子半径,$a$ 为晶格常数。
BCC的致密度:
- 原子数:$n = 2$
- 原子半径与晶格常数关系:$r = \frac{a\sqrt{3}}{4}$
- 代入公式:
$\text{致密度} = \frac{2 \cdot \frac{4}{3}\pi \left(\frac{a\sqrt{3}}{4}\right)^3}{a^3} = \frac{\sqrt{3}}{8} \cdot \pi \approx 68\%$
FCC的致密度:
- 原子数:$n = 4$
- 原子半径与晶格常数关系:$r = \frac{a\sqrt{2}}{4}$
- 代入公式:
$\text{致密度} = \frac{4 \cdot \frac{4}{3}\pi \left(\frac{a\sqrt{2}}{4}\right)^3}{a^3} = \frac{\sqrt{2}}{6} \cdot \pi \approx 74\%$
结论:FCC的致密度(74%)高于BCC(68%),因此题目中“体心立方致密度更高”的说法是错误的。