第二章答案
2- 1 略。
2-2 （1 ）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为 2a、3b、6c,求该晶面的晶面指数；（2） 晶面在
x、y、z轴上的截距分别为 a/3、b/2、c，求出该晶面的晶面指数。
111
答：（1） h:k:l= 】-- =3:2:1, A该晶面的晶面指数为（321）; （2）
h:k:l=3:2:1
,???该晶面的晶面指数为（321 ）。
2-3在立方晶系晶胞中画出下列晶面指数和晶向指数：（ 二］，
001 ）与［二「］， （ 111 ）与［二
（】二）与［111］，（一-）与［236］， （ 257）与［二 T］，（ 123 ）与［土］，（ 102）， C-），
（口），［110］，「工］，［兀1］ 答:
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2-4定性描述晶体结构的参量有哪些？定量描述晶体结构的参量又有哪些？ 答：定性：对称轴、对称中心、晶系、点阵。定量：晶胞参数。
2-5依据结合力的本质不同，晶体中的键合作用分为哪几类？其特点是什么？ 答：晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。
离子键的特点是没有方向性和饱和性， 结合力很大。共价键的特点是具有方向性和饱和 性，结合力也很大。金属键是没有方向性和饱和性的的共价键， 库仑力。范德华键是通过分子力而产生的键合， 原子相结合形成的键，具有饱和性。
2-6等径球最紧密堆积的空隙有哪两种？ 一个球的周围有多少个四面体空隙、 空隙？
答：等径球最紧密堆积有六方和面心立方紧密堆积两种，一个球的周围有 6个八面体空隙。
2-7 n个等径球作最紧密堆积时可形成多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？不等径球是 如何进行堆积的？
答：n个等径球作最紧密堆积时可形成
n个八面体空隙、2n个四面体空隙。
8个四面体空隙、 多少个八面体
结合力是离子间的静电
分子力很弱。氢键是两个电负性较大的
不等径球体进行紧密堆积时， 可以看成由大球按等径球体紧密堆积后， 小球按其大小分 别填充到其空隙中， 稍大的小球填充八面体空隙， 稍小的小球填充四面体空隙， 形成不 等径球体紧密堆积。
2-8写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。 答：面心立方格子的单位平行六面体上所有结点为：
（000）、（ 001）（ 100）（ 101）（ 110）
11 11 IX 11 11
（010）（ 011）（ 111）（二 0 二）（0二二）（二二 0）（ 1 二二）（二 1 二）（二二
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1 ）。
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2-9计算面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。
6^-jra
3
六方：原子数
= 74 05%
6，配位数 堆积密度
---------- ￡
2
APC=—寺一=—岂_r = 7^1 05%
'
\
答：：面心：原子数 4,配位数6，堆积密度
2-10根据最紧密堆积原理，空间利用率越高，结构越稳定，金刚石结构的空间利用率很低 （只有34.01 %），为什么它也很稳定？
答：最紧密堆积原理是建立在质点的电子云分布呈球形对称以及无方向性的基础上的， 适用于典型的离子晶体和金属晶体， 而不能用最密堆积原理来衡量原子晶体的稳定性。 三维空间结构，所以，虽然金刚石结构的空间利用率很低（只有 它也很稳定。
2-11证明等径圆球六方最密堆积的空隙率为
25.9 %。
故只 另外,
金刚石的单键个数为 4,即每个原子周围有 4个单键（或原子），由四面体以共顶方式共价 结合形成
34.01 %），但是
A
—na
答：设球半径为a,则球的体积为二 ，球的z=4，则球的总体积（晶胞）
*4
4x—M
3
，立
方体晶胞体积：（2?? a）3=16」a3,空间利用率=球所占体积/空间体积=74.1%,空隙率 =1-74.1%=25.9%。
2-12金属镁原子作六方密堆积，测得它的密度为
1.74g/cm3，求它的晶胞体积。
答：设晶胞的体积为 V,相对原子质量为M,则晶胞体积
6x24
nm?
2-13根据半径比关系， 说明下列离子与 d—配位时的配位数各是多少？已知
4 +
+
3+
2+
6.023xW23xl.74
「广=0.132nm ,
3 = 0.039nm ,「K = 0.131 nm, 5 = 0.057nm, r Mg = 0.078nm。
答：对于Si4+、K+、Al3+、Md+来说，其依次是0.295、0.99、0.43、0.59 ;依据正离子配
4+
+
3+
2+
位数与正负离子半径比的关系知配位数为： Si 4; K8; Al 6; Mg 6。
2-14为什么石英不同系列变体之间的转化温度比同系列变体之间的转化温度高得多？
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材料科学基础(武汉理工大学,张联盟版)课后习题及答案
