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无机材料科学基础

课后习题答案

宋晓岚黄学辉版

无机材料科学基础课程组

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,该晶面的晶面指(2)一晶

面在小八z轴上的截距分别为R3、R2、c,出该晶面的晶面指数。

答:⑴h:k：1=55胃=3:2:1,•・•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:(001)与[210],(111)与[11力，(1工0)

与[111],(1蓑)与[236],(257)与[11T],(123)与[121],(102),(112),(213),

[110],[120J,[321]

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，结合力是离子间的静电库

仑力.范德华键是通过分子力而产生的键合，分子力很弱。氢键是两个电负性较大的原

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多少个八面体

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8个四面体空隙

6个八面体空隙。

2-7〃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。

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)

111111111111

(010)(Oil)(111)(202)(O22)(22o)(122)(212)(221)。

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.

答:：面心：原子数4,配位数6,堆积密度

6x—痴6x—痴

3=」「=7405%

六方:原子数6,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，故只

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。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34。01%）,但是

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%。

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