题目
金单晶为 A1型结构(立方面心),每个正当晶胞中原子数、 八面体空隙数、四面体空隙数分别为: ( )A. 1、1、2B. 2、2、4C. 4、4、8
金单晶为 A1型结构(立方面心),每个正当晶胞中原子数、 八面体空隙数、四面体空隙数分别为: ( )
A. 1、1、2
B. 2、2、4
C. 4、4、8
题目解答
答案
C. 4、4、8
解析
本题考查晶体结构中原子数、八面体空隙数和四面体空隙数的计算,解题思路是根据立方面心(A1型结构)的特点分别计算每个正当晶胞中原子数、八面体空隙数和四面体空隙数。
1. 计算每个正当晶胞中原子数
在立方面心结构中,晶胞的顶点原子被8个晶胞所共用,每个顶点原子对一个晶胞的贡献为$\frac{1}{8}$;面心原子被2个晶胞所共用,每个面心原子对一个晶胞的贡献为$\frac{1}{2}$。
立方面心晶胞有8个顶点和6个面心,所以每个正当晶胞中原子数为:
$8\times\frac{1}{8}+6\times\frac{1}{2}$
$=1 + 3$
$= 4$
2. 计算每个正当晶胞中八面体空隙数
在立方面心结构中,八面体空隙的位置有两种:
- 体心位置:体心位置的八面体空隙完全属于该晶胞,有1个。
- 棱心位置:每条棱被4个晶胞共用,每个棱心位置的八面体空隙对一个晶胞的贡献为$\frac{1}{4}$,立方面心晶胞有12条棱,所以棱心位置的八面体空隙数为$12\times\frac{1}{4}=3$个。
则每个正当晶胞中八面体空隙数为$1 + 3 = 4$个。
3. 计算每个正当晶胞中四面体空隙数
在立方面心结构中,四面体空隙位于晶胞的$\frac{1}{4}$小立方体的体心位置。
立方面心晶胞可以分成8个$\frac{1}{4}$小立方体,每个小立方体的体心位置有1个四面体空隙,且这些四面体空隙完全属于该晶胞,所以每个正当晶胞中四面体空隙数为$8\times1 = 8$个。