题目
6.对于面心立方晶胞(如图所示)的描述错误的是( )A.面心立方晶胞是所在晶体内最小的平行六面体B.面心立方晶胞的每个顶点上和每个面的中心上都各有一个原子C.平均每个面心立方晶胞中有14个原子D.平均每个面心立方晶胞中有4个原子
6.对于面心立方晶胞(如图所示)的描述错误的是( )
A.面心立方晶胞是所在晶体内最小的平行六面体
B.面心立方晶胞的每个顶点上和每个面的中心上都各有一个原子
C.平均每个面心立方晶胞中有14个原子
D.平均每个面心立方晶胞中有4个原子
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查对面心立方晶胞结构的理解,包括晶胞的组成、原子的分布及数量计算。
解题核心思路:
- 明确面心立方晶胞的结构特征:顶点和面心有原子,无体心原子。
- 掌握晶胞中原子数的计算方法:通过“均摊法”计算顶点和面心原子的贡献。
- 排除法:结合选项逐一分析,找出与晶胞结构或计算结果矛盾的描述。
破题关键点:
- 面心立方晶胞的原子总数:顶点原子(8个顶点,每个贡献$\frac{1}{8}$)和面心原子(6个面,每个贡献$\frac{1}{2}$)的总和为$4$个原子。
- 选项C的错误:错误地将晶胞中原子数计算为$14$,与实际计算结果$4$矛盾。
选项分析
选项A
面心立方晶胞是所在晶体内最小的平行六面体
晶胞的定义即为晶体结构中最小的重复单位,因此选项A正确。
选项B
面心立方晶胞的每个顶点上和每个面的中心上都各有一个原子
面心立方晶胞的结构特征是顶点和面心有原子,无体心原子,因此选项B正确。
选项C
平均每个面心立方晶胞中有14个原子
通过均摊法计算:
- 顶点原子数:$8 \times \frac{1}{8} = 1$
- 面心原子数:$6 \times \frac{1}{2} = 3$
- 总原子数:$1 + 3 = 4$
选项C的“14个原子”明显错误。
选项D
平均每个面心立方晶胞中有4个原子
与上述计算一致,选项D正确。