题目
【判断题】因为面心立方晶格的配位数大于体心立方晶格的配位数,所以面心立方晶格比体心立方晶格更致密。A. 对B. 错
【判断题】因为面心立方晶格的配位数大于体心立方晶格的配位数,所以面心立方晶格比体心立方晶格更致密。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
考查要点:本题主要考查学生对金属晶体结构中面心立方(FCC)和体心立方(BCC)两种晶格的配位数与致密度的理解,以及两者之间的关系。
解题核心思路:
- 配位数是衡量一个原子周围直接接触原子数量的指标,FCC的配位数为12,BCC的配位数为8。
- 致密度是描述原子在晶胞中填充程度的物理量,计算公式为:
$\text{致密度} = \frac{\text{原子体积占晶胞体积的比例}}{100\%}$
FCC的致密度约为74%,BCC的致密度约为68%。 - 需判断题目中“配位数高→致密度高”的因果关系是否成立。
破题关键点:
- 配位数与致密度正相关,但需明确两者是否在本题比较中存在必然联系。
- 通过具体数据验证结论:FCC的配位数和致密度均高于BCC,因此题目推理正确。
概念辨析
-
配位数:
- FCC中每个原子有12个直接接触的邻近原子(上下、左右、前后各3个)。
- BCC中每个原子有8个直接接触的邻近原子(顶点原子与中心原子接触)。
-
致密度:
- FCC的致密度为:
$\frac{\frac{4}{8} \times 8 \times \frac{4}{3}\pi r^3}{a^3} = \frac{\pi \sqrt{2}}{6} \approx 74\%$ - BCC的致密度为:
$\frac{\frac{2}{8} \times 8 \times \frac{4}{3}\pi r^3}{a^3} = \frac{\pi \sqrt{3}}{18} \approx 68\%$
- FCC的致密度为:
推理验证
题目中“配位数高→致密度高”的逻辑成立,因为:
- 配位数高意味着原子排列更紧密,邻近原子更多,间接反映填充效率更高。
- 致密度数据直接证明FCC的填充效率高于BCC。
因此,题目结论正确。