无机材料科学基础(陆佩文著)武汉工业大学出版社课后答案.pdf

第一章 结晶学基础 第二章 晶体结构与晶体中的缺陷 1 名词解释：配位数与配位体，同质多晶、类质同晶与多晶转变，位移性转变与重建性 转变，晶体场理论与配位场理论。晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数（晶面 指数）、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、离子极化、正尖晶石与反正尖晶石、 反萤石结构、铁电效应、压电效应. 答：配位数：晶体结构中与一个离子直接相邻的异号离子数。 配位体：晶体结构中与某一个阳离子直接相邻、形成配位关系的各个阴离子中心连线所 构成的多面体。 pH 同质多晶：同一化学组成在不同外界条件下（温度、压力、 值等），结晶成为两种 以上不同结构晶体的现象。 多晶转变：当外界条件改变到一定程度时，各种变体之间发生结构转变，从一种变体转 变成为另一种变体的现象。 位移性转变：不打开任何键，也不改变原子最邻近的配位数，仅仅使结构发生畸变，原 子从原来位置发生少许位移，使次级配位有所改变的一种多晶转变形式。 重建性转变：破坏原有原子间化学键，改变原子最邻近配位数，使晶体结构完全改变原 样的一种多晶转变形式。 晶体场理论：认为在晶体结构中，中心阳离子与配位体之间是离子键，不存在电子轨道 的重迭，并将配位体作为点电荷来处理的理论。 配位场理论：除了考虑到由配位体所引起的纯静电效应以外，还考虑了共价成键的效应 的理论 图2-1 MgO晶体中不同晶面的氧离子排布示意图 2 面排列密度的定义为：在平面上球体所占的面积分数。 a MgO NaCl 111 110 100 （ ）画出 （ 型）晶体（ ）、（ ）和（ ）晶面上的原子排布图； b （ ）计算这三个晶面的面排列密度。 MgO O2- Mg2+ 解： 晶体中 做紧密堆积， 填充在八面体空隙中。 a 111 110 100 2-1 （ ）（ ）、（ ）和（ ）晶面上的氧离子排布情况如图 所示。 b （ ）在面心立方紧密堆积的单位晶胞中， a = 2 2r 0 111 = 2 2 （ ）面：面排列密度 [ ] 2πr /(4r )• 3/2/2 =π/2 3 = 0.907 （110）面：面排列密度= 2 [( )] 2πr / 4r•2 2r =π/4 2 = 0.555 100 = 2 （ ）面：面排列密度 2 ⎡( ) ⎤ 2πr / 2 2r =π/4=0.785 ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ 3 Mg2+ 0.072nm O2- 0.140nm MgO 、已知 半径为 ， 半径为 ，计算 晶体结构的堆积系数与密 度。 MgO NaCl O2- Mg2+ r =0.140nm r =0.072nm z=4 解： 为 型， 做密堆积， 填充空隙。O2- ，Mg2+ ， ， (4/3×πr 3+4/3×πr 3)×4 a=2(r +r) =a3 = 晶胞中质点体积： O2- Mg2+ ， + - ，晶胞体积 ，堆积系数 晶 MgO /