硅酸鹽物理化學習題

1、第一章幾何結(jié)晶學一、名詞解釋①晶體是內(nèi)部質(zhì)點在三維空間成周期性重復排列的固體?；蚓w是具格子構(gòu)造的固體。②晶體結(jié)構(gòu)中在同一取向上幾何環(huán)境和物質(zhì)環(huán)境皆相同的點稱為等同點。③空間點陣是表示晶體結(jié)構(gòu)中各類等同點排列規(guī)律的幾何圖形。或是表示晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中質(zhì)點重復規(guī)律的幾何圖形。④空間點陣中的陣點，稱為結(jié)點。⑤對稱是指物體相同部分作有規(guī)律的重復。⑥晶體結(jié)構(gòu)中所有點對稱要素（對稱面、對稱中心、對稱軸和旋轉(zhuǎn)反伸軸）的集合稱為對稱型，也稱點群。⑦將對稱

2、型相同的晶體歸為一類，稱為晶類。⑧單形是由一組同形等大的晶面所組成，這些晶面可以借助其所屬對稱型的對稱要素彼此實現(xiàn)重復。也就是說，單形是由對稱要素聯(lián)系起來的一組晶面的集合。⑨含有兩個或兩個以上單形的晶形稱為聚形。⑩晶體定向就是在晶體中確定坐標軸（稱晶軸）及軸單位或軸率（軸單位之比）?！?1晶體常數(shù)：晶軸軸率或軸單位，軸角?！?2所有晶體結(jié)構(gòu)的空間點陣可劃分成十四種類型的空間格子，這14種空間格子稱布拉菲格子?！?3任何晶體都對應(yīng)一種布拉

3、菲格子，因此任何晶體都可劃分出與此種布拉菲格子平行六面體相對應(yīng)的部分，這一部分晶體就稱為晶胞。晶胞是能夠反映晶體結(jié)構(gòu)特征的最小單位?！?4表示晶體結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)（a、b、c，α(b∧c)、β(a∧c)、γ(a∧b)）稱為晶胞常數(shù)，晶胞參數(shù)也即晶體常數(shù)。○15空間群是指一個晶體結(jié)構(gòu)中所有對稱要素集合。二、簡答題（1）試述玻璃和晶體的差別。（2）晶胞與空間格子是何種關(guān)系？答：（1）晶體的內(nèi)部質(zhì)點在三維空間作有規(guī)律的重復排列，兼具短程有序和長

4、程有序的結(jié)構(gòu)。而玻璃的內(nèi)部質(zhì)點則呈近程有序而遠程無序的無規(guī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或微晶子結(jié)構(gòu)。與非晶體比較晶體具有自限性、均一性、異向性、對稱性、最小內(nèi)能和穩(wěn)定性。（2）晶胞是指能夠充分反映整個晶體結(jié)構(gòu)特征的最小結(jié)構(gòu)單位，晶體可看成晶胞的無間隙堆垛而成。晶胞的形狀大小與對應(yīng)的單位平行六面體完全一致，并可用與平行六面體相同的參數(shù)來表征晶胞的幾何特征。其區(qū)別是單位平行六面體是不具任何物理、化學特征的幾何點（等同點）構(gòu)成的。而晶胞則是實在的具體質(zhì)點構(gòu)成。第

5、二章第二章晶體化學基礎(chǔ)晶體化學基礎(chǔ)21答：配位數(shù)：晶體結(jié)構(gòu)中與一個離子直接相鄰的異號離子數(shù)。配位體：晶體結(jié)構(gòu)中與某一個陽離子直接相鄰、形成配位關(guān)系的各個陰離子中心連線所構(gòu)成的多面體。同質(zhì)多晶：同一化學組成在不同外界條件下（溫度、壓力、pH值等），結(jié)晶成為兩種以上不同結(jié)構(gòu)晶體的現(xiàn)象。多晶轉(zhuǎn)變：當外界條件改變到一定程度時，各種變體之間發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，從一種變體轉(zhuǎn)變成為另一種變體的現(xiàn)象。位移性轉(zhuǎn)變：不打開任何鍵，也不改變原子最鄰近的配位數(shù)，僅僅

6、使結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變，原子從原來位置發(fā)生少許位移，使次級配位有所改變的一種多晶轉(zhuǎn)變形式。重建性轉(zhuǎn)變：破壞原有原子間化學鍵，改變原子最鄰近配位數(shù)，使晶體結(jié)構(gòu)完全改變原樣（100）面：面排列密度=面間距=（110）面：面排列密度=面間距=（111）面：面排列密度=面間距=25以NaCl晶胞為例，試說明面心立方緊密堆積中的八面體和四面體空隙的位置和數(shù)量。答：以NaCl晶胞中（001）面心的一個球（Cl離子）為例，它的正下方有1個八面體空隙（體心位置

7、），與其對稱，正上方也有1個八面體空隙；前后左右各有1個八面體空隙（棱心位置）。所以共有6個八面體空隙與其直接相鄰，由于每個八面體空隙由6個球構(gòu)成，所以屬于這個球的八面體空隙數(shù)為616=1。在這個晶胞中，這個球還與另外2個面心、1個頂角上的球構(gòu)成4個四面體空隙（即18小立方體的體心位置）；由于對稱性，在上面的晶胞中，也有4個四面體空隙由這個參與構(gòu)成。所以共有8個四面體空隙與其直接相鄰，由于每個四面體空隙由4個球構(gòu)成，所以屬于這個球的四面

8、體空隙數(shù)為814=2。26臨界半徑比的定義是：緊密堆積的陰離子恰好互相接觸，并與中心的陽離子也恰好接觸的條件下，陽離子半徑與陰離子半徑之比。即每種配位體的陽、陰離子半徑比的下限。計算下列配位的臨界半徑比：（a）立方體配位；（b）八面體配位；（c）四面體配位；（d）三角形配位。解：（1）立方體配位在立方體的對角線上正、負離子相互接觸，在立方體的棱上兩個負離子相互接觸。因此：（2）八面體配位在八面體中，中心對稱的一對陰離子中心連線上正、負離