发布时间 : 星期一 文章无机非金属材料科学基础习题更新完毕开始阅读e2c22a82ff0a79563c1ec5da50e2524de518d06a
第一章【习 题】
名词解释：等同点、结点、空间点阵、晶体、对称、对称型、晶系、晶类、布拉菲格子、晶胞、晶胞参数、晶体定向、晶面指数、晶向指数、晶带轴定律
略述从一个晶体结构中抽取点阵的意义和方法？空间点阵与晶体结构有何对应关系？ 什么叫对称性？晶体的对称性有何特点，为什么？ 晶体中有哪些对称要素，用国际符号表示。
试找出正四面体、正八面体和立方体中的所有对称元素，并确定其所属点群、晶系。
根据什么将14种布拉维点阵分成七个晶系？各晶系特点如何？为什么14种布拉维点阵中有正交底心而
无四方底心和立方底心点阵型式？以图说明。说明七个晶系的对称特点及晶体几何常数的关系。 什么叫单位平行六面体（或单位）？在三维点阵中选取单位平行六面体应遵循哪些原则？为什么？ a≠b≠c, α=β=γ=90℃的晶体属于什么晶系？a≠b≠c, α≠β≠γ≠90°的晶体属什么晶系？能否据
此确定这二种晶体的布拉维点阵？
一个四方晶系晶体的晶面，其上的截距分别为3a、4 a，6c，求该晶面的晶面指数。
四方晶系晶体a＝b，c＝1/2a。一晶面在X、Y、Z轴上的截距分别为2a, 3b和6c。给出该晶面的密 勒指数。
某一晶面在x、y、z三个坐标轴上的截距分别为1a，∞b,3c，求该晶面符号。
在正交简单点阵、底心点阵、体心点阵、面心点阵中分别标出（110）、（011）、（101）三组晶面， 并指出每个晶面上的结点数。
在立方晶系中画出下列晶面：a）（001）；b）（110）；c）（111）。在所画的晶面上分别标明下列晶向：a）[210]；b）[111]；c）[101]。
试说明在等轴晶系中，（111）、（111）、（222）、（110）与（111）面之间的几何关系。 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[112]，(110)与[111]，
（322）与[236]，(257)与[111]，(123)与[121]，(102)，(112)，(213)，[110]，[111]，[120]，[ 3 21]。
试解释对称型4/m及32/m所表示的意义是什么。
试用点的坐标表示金刚石的结构，指出结构类型，所属晶系，并找出金刚石结构中的4次螺旋轴和平移
量。
试说明空间群符号P42/mnm所表达的意义。
石墨分子为一个个等六边形并置的无限伸展的层形结构，碳原子处于每个六边形的角顶。请画出它的平面结构图，并从这样的平面结构中取出晶胞。若已知结构中相邻碳原子间距离，请指出晶胞中基本向量a、b的长度和它们之间的夹角。每个晶胞中含几个碳原子？包括几个C—C化学键？写出晶胞中每个碳原子的坐标。
第二章 【习 题】
名词解释：晶格能，离子半径，配位数与配位体，离子极化，同质多晶与多晶转变，位移性转变与重建
性转变，晶体场理论与配位场理论。
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？ 以NaCl晶胞为例，试说明面心立方堆积中的八面体和四面体空隙的位置和数量。
半径为R的球，相互接触排列成体心立方结构，试计算能填入其空隙中的最大小球半径r。体心立方结
构晶胞中最大的空隙的坐标为（0，1/2，1/4）。
根据半径比关系，说明下列离子与O配位时的配位数各是多少？已知rO2-=，rSi4+=，rK+=，rAl3+=，rMg2+=。 试证明等径球体六方紧密堆积的六方晶胞的轴比c/a≈。 计算面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。
根据最密堆积原理，空间利用率越高，结构越稳定，金刚石的空间利用率很低（只有%），为什么它也很
稳定？
证明等径圆球六方最密堆积的空隙率为%。
试根据原子半径R计算面心立方晶胞、六方晶胞、体心立方晶胞的体积。
2-
面排列密度的定义为：在平面上球体所占的面积分数。①画出MgO（NaCl型）晶体（111）、（110）和（100）晶面上的原子排布图；②计算这三个晶面的面排列密度。
设原子半径为R，试计算体心立方堆积结构的（100）、（110）、（111）面的面排列密度和晶面族的面
间距。
MgO晶体结构，Mg半径为，O半径为，计算MgO晶体中离子堆积系数（球状离子所占据晶胞的体积分数）；
计算MgO的密度。并说明为什么其体积分数小于%？
ThO2具有CaF2结构。Th离子半径为，O离子半径为。（a）实际结构中的Th的配位数与预计配位数是否一致？（b）结构满足鲍林规则否？
氟化锂（LiF）为NaCl型结构，测得其密度为cm，根据此数据计算晶胞参数，并将此值与你从离子半径
得到的数值进行比较。
有效离子半径可以通过晶体结构测定算出。在下面NaCl型结构晶体中，测得MgS和MnS的晶胞参数均为
a=（在这两种结构中，阴离子是相互接触的）。若CaS(a=、CaO(a=和MgO(a=为一般阳离子-阴离子接触，试求这些晶体中各离子的半径。
Li2O的结构是O作面心立方堆积，Li占据所有四面体间隙位置，氧离子半径为。求：（1）计算负离子彼
此接触式，四面体空隙所能容纳的最大阳离子半径，并与书末附表Li+半径比较，说明此时O能否互相接触；（2）根据离子半径数据求晶胞参数：（3）求Li2O的密度
2-2-+
3
4+
2-4+
2+
2-
第三章 【习 题】
名词解释：萤石型和反萤石型；类质同晶和同质多晶；二八面体型与三八面体型；同晶取代与阳离子交换；尖晶石与反尖晶石。
在氧离子面心立方密堆积结构中，对于获得稳定结构各需何种价离子，并对每一种堆积方式举一晶体实例说明之。其中： a．所有八面体间隙位置均填满；b.所有四面体间隙位置均填满；c.填满一半八面体间隙位置；d．填满一半四面体间隙位置。
试解释：（a）MgAl2O4晶体结构中，按r+/r-与CN关系，Mg、Al都填充八面体空隙，但在该结构中Mg
3+
2+
3+
2+
3+
2+
进入四面体空隙，Al填充八面体空隙；（b）而在MgFe2O4结构中，Mg填充八面体空隙，而一半Fe填充四面体空隙；（c）绿宝石和透辉石中Si:O都为1:3，前者为环状结构，后者为链状结构。
CaF2的晶胞参数为。（1）根据CaF2晶胞立体图画出在CaF2晶胞在（001）面上的投影图；（2）画出CaF2（110）面上的离子排列简图；（3）正负离子半径之和为多少？
在萤石晶体中Ca半径为，F半径为，求萤石晶体的堆积密度？萤石晶体a＝，求萤石的密度。 Li2O晶体，Li的半径为，O的半径为，其密度为cm，求晶胞常数a；晶胞中Li2O的分子数。
尖晶石和反尖晶石区别是什么？为什么在反尖晶石结构中许多过渡金属离子填充规律并不完全按离子半径比？
金红石结构中42螺旋轴为什么不在晶胞中心面在四边的中心？
氯化钠、立方硫化锌（ZnS）、金刚石都是二套立方面心格子，交迭在一起为什么空间群有差别，是分析这些差别引起的原因？
同为碱土金属阳离子Be、Mg、Ca，其卤化物BeF2和SiO2结构同，MgF2与TiO2（金红石型）结构同，CaF2
则有萤石型结构，分析其原因。
金刚石结构中C原子按面心立方排列，为什么其堆积系数仅为34%？ 叙述硅酸盐晶体结构分类原则及各种类型的特点，并举一例说明之。
堇青石与绿宝石有相同结构，分析其有显著的离子电导，较小的热膨胀系数的原因。
在透辉石CaMg[Si2O6]晶体结构中，O与阳离子Ca、Mg、Si配位型式有哪几种，符合鲍林静电价规则吗？为什么？
β-石英中哪些方位有二次轴？指出具体位置？其压电性能为什么与方向有关？ 绿宝石和透辉石中Si：O都是1：3，为什么一个是环状结构，一个为链状结构？
参阅教材中镁橄榄石结构图，结合网页上的模型，讨论下列问题：（1）结构中有几种配位多面体，分析各种配位多面体之间的连接方式；（2）计算镁橄榄石Mg2[SiO4]晶胞的“分子”数”；（3）计算Mg2[SiO4]晶胞中的八面体和四面体空隙数以及Mg和Si所占四面体和八面体空隙的分数是多少？（4）计算图中左
2+
4+
2-2+
2+
4+
2+
2+
2+
+
2-3
2+
－