結(jié)構(gòu)化學(xué)課后答案第9章晶體的結(jié)構(gòu)習(xí)題解答

1、1第9章晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)習(xí)題解答習(xí)題解答【9.1】若平面周期性結(jié)構(gòu)系按下列單位并置重復(fù)堆砌而成，試畫(huà)出它們的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，并指出結(jié)構(gòu)基元?！瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹稹鸾猓航猓河锰摼€(xiàn)畫(huà)出點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)如下圖，各結(jié)構(gòu)基元中圈和黑點(diǎn)數(shù)如下表：1234567○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○●●●●●●●●●●

2、●●●●●●●●●●圖序號(hào)1234567結(jié)構(gòu)基元數(shù)1111111黑點(diǎn)數(shù)1111024圈數(shù)1112313【評(píng)注】從實(shí)際周期性結(jié)構(gòu)中抽取出點(diǎn)陣的關(guān)鍵是理解點(diǎn)陣的含義，即抽取的點(diǎn)按連接其中任意兩點(diǎn)的向量平移后必須能夠復(fù)原。如果不考慮格子單位的對(duì)稱(chēng)性，任何點(diǎn)陣均可劃出素單位來(lái)，且素單位的形狀并不是唯一的，但面積是確定不變的。如果考慮到格子單位的對(duì)稱(chēng)形，必須選取正當(dāng)單位，即在對(duì)稱(chēng)性盡量高的前提下，選取含點(diǎn)陣點(diǎn)數(shù)目盡量少的單位，也即保持格子形狀不變

3、的條件下，格子中點(diǎn)陣點(diǎn)數(shù)目要盡量少。例如，對(duì)2號(hào)圖像，如果原圖是正方形，對(duì)應(yīng)的正當(dāng)格子單位應(yīng)該與原圖等價(jià)（并非現(xiàn)在的矩形素格子），此時(shí)結(jié)構(gòu)基元包含兩個(gè)黑點(diǎn)與兩個(gè)圓圈?！?.2】有一AB型晶體，晶胞中A和B的坐標(biāo)參數(shù)分別為(000)和()。指明該晶1212123一定要注意衍射指標(biāo)n取值。衍射指標(biāo)為220的衍射實(shí)際是（110）晶面的2級(jí)衍射，即n=2。()2223.802sin2sin43.62hklhklnd???????()222hkl

4、adhkl???222()()2316.5pmhklhkladhkld?????【9.5】(1)銀為立方晶系，用CuK?射線(xiàn)（?=154.18pm）作粉末衍射，在hkl類(lèi)型衍射中，hkl奇偶混合的系統(tǒng)消光。衍射線(xiàn)經(jīng)指標(biāo)化后，選取333衍射線(xiàn)，?=78.64，試計(jì)算晶胞參數(shù)。(2)已知Ag的密度為10.507gcm3，相對(duì)原子質(zhì)量為107.87。問(wèn)晶胞中有幾個(gè)Ag原子，并寫(xiě)出Ag原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。解：解：(1)對(duì)于立方晶系，衍射指標(biāo)表示的面

5、間距dhkl與晶胞參數(shù)a的關(guān)系為：，由此可得：222hkladhkl???222222154.18(333)408.57pm2sin2sin78.64ahkl?????????o(2)1032310.507(408.5710)6.02104107.87ADNVZM????????由hkl奇偶混雜衍射線(xiàn)系統(tǒng)消失的現(xiàn)象推知，此晶體為面心點(diǎn)陣。因此4個(gè)Ag原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為：(000)，(0)，(0)，(0)。121212121212【9.6】

6、由于生成條件不同，C60分子可堆積成不同的晶體結(jié)構(gòu)，如立方最密堆積和六方最密堆積結(jié)構(gòu)。前者的晶胞參數(shù)a=1420pm；后者的晶胞參數(shù)a=1002pm，c=1639pm。(1)畫(huà)出C60的ccp結(jié)構(gòu)沿四重軸方向的投影圖；并用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)示出分子間多面體空隙中心的位置。(2)在C60的ccp和hcp結(jié)構(gòu)中，各種多面體空隙理論上所能容納的“小球”的最大半徑是多少？(3)C60分子還可形成非最密堆積結(jié)構(gòu)，使某些堿金屬離子填入多面體空隙，從而制得超導(dǎo)