1. 晶体与非晶体的本质区别是______________。2. 晶胞中粒子的计数方法是顶点粒子贡献____，棱上贡献____，面心贡献____，体心贡献1。3. 六方最密堆积的堆积方式可表示为____，面心立方最密堆积的堆积方式可表示为____。4. 简单立方堆积的空间利用率为______，体心立方堆积的空间利用率为______。5. 七大晶系包括立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系、____晶系和____晶系。

本题主要考查晶体与非晶体的区别、晶胞中粒子的计数方法、晶体的堆积方式、空间利用率以及七大晶系的相关知识。解题思路是依据这些概念的定义和特点来逐一分析每个问题。

第1题

晶体与非晶体的本质区别在于原子排列的有序性。晶体中原子呈现长程有序排列，即原子在空间的排列具有周期性和规律性，能够在较大的范围内保持这种有序结构；而非晶体的原子排列则是短程有序或无序的，短程有序意味着在原子周围较小的范围内原子排列有一定规律，但在更大范围内就没有这种周期性了。所以晶体与非晶体的本质区别是原子排列的有序性。

第2题

在晶胞中，由于晶胞是晶体结构的基本重复单元，顶点的粒子同时属于8个相邻的晶胞，所以每个顶点粒子对一个晶胞的贡献为$\frac{1}{8}$；棱上的粒子同时属于4个相邻的晶胞，因此棱上粒子对一个晶胞的贡献为$\frac{1}{4}$；面心的粒子同时属于2个相邻的晶胞，所以面心粒子对一个晶胞的贡献为$\frac{1}{2}$；体心的粒子完全属于该晶胞，所以体心粒子对晶胞的贡献为1。

第3题

六方最密堆积是按ABABAB...的方式进行堆积的，即第一层（A层）原子紧密排列，第二层（B层）原子嵌入第一层原子形成的空隙中，第三层又与第一层相同，如此重复；面心立方最密堆积是按ABCABC...的方式堆积，第一层（A层）原子排列后，第二层（B层）原子嵌入A层的空隙，第三层（C层）原子嵌入B层的空隙，且与A层不同，第四层又与第一层相同，循环堆积。

第4题

• 简单立方堆积：设原子半径为$r$，简单立方晶胞的边长$a = 2r$。一个简单立方晶胞中含有的原子数为$8\times\frac{1}{8}=1$个。原子的体积$V_{原子}=\frac{4}{3}\pi r^{3}$，晶胞的体积$V_{晶胞}=a^{3}=(2r)^{3}=8r^{3}$。根据空间利用率$=\frac{V_{原子}}{V_{晶胞}}\times100\%$，可得简单立方堆积的空间利用率为$\frac{\frac{4}{3}\pi r^{3}}{8r^{3}}\times100\%=\frac{\pi}{6}\times100\%\approx52\%$。
• 体心立方堆积：体心立方晶胞的边长$a=\frac{4r}{\sqrt{3}}$，一个体心立方晶胞中含有的原子数为$8\times\frac{1}{8}+1 = 2$个。原子的总体积$V_{原子}=2\times\frac{4}{3}\pi r^{3}$，晶胞的体积$V_{晶胞}=a^{3}=(\frac{4r}{\sqrt{3}})^{3}=\frac{64r^{3}}{3\sqrt{3}}$。则体心立方堆积的空间利用率为$\frac{2\times\frac{4}{3}\pi r^{3}}{\frac{64r^{3}}{3\sqrt{3}}}\times100\%=\frac{\sqrt{3}\pi}{8}\times100\%\approx68\%$。

第5题

七大晶系包括立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系、六方晶系和三方晶系。这是晶体学中对晶体结构对称性分类的基本体系。