晶体结构练习题
晶胞结构练习题
晶胞结构练习题晶胞结构是固体晶体学中重要的概念之一，它描述了晶体中重复单元的排列方式。
在这篇文章中，我们将通过练习题来深入了解晶胞结构的概念和应用。
1. 练习题1考虑一个简单的正方晶格，晶格常数为 a。
请回答以下问题：a) 在该晶格中，每个晶胞包含多少个原子？b) 晶胞的体积是多少？c) 晶格常数 a 如何与晶胞的尺寸相关联？解答：a) 在该正方晶格中，每个晶胞包含一个原子。
b) 晶胞的体积为 a^3。
c) 晶格常数 a 定义为晶胞边长。
2. 练习题2考虑一个面心立方晶格，晶格常数为 a。
请回答以下问题：a) 在该晶格中，每个晶胞包含多少个原子？b) 晶胞的体积是多少？c) 晶格常数 a 如何与晶胞的尺寸相关联？解答：a) 在该面心立方晶格中，每个晶胞包含四个原子。
b) 晶胞的体积为(4/3) * π * (a/2)^3。
c) 晶格常数 a 关联到晶胞的对角线长度。
3. 练习题3考虑一个体心立方晶格，晶格常数为 a。
请回答以下问题：a) 在该晶格中，每个晶胞包含多少个原子？b) 晶胞的体积是多少？c) 晶格常数 a 如何与晶胞的尺寸相关联？解答：a) 在该体心立方晶格中，每个晶胞包含两个原子。
b) 晶胞的体积为(4/3) * π * (a/2)^3。
c) 晶格常数 a 关联到晶胞的对角线长度。
通过以上的练习题，我们对晶胞结构及其与晶格常数、晶胞体积的关系有了更深入的了解。
晶胞结构是理解晶体性质和行为的基础，对于材料科学和固体物理学等领域具有重要意义。
以上就是本次晶胞结构练习题的内容，希望能对您加深对晶体学的理解和应用有所帮助。
如有疑问，请随时与我们联系。
晶体结构习题
晶体结构习题目录一判断题；二选择题；三填空题；四回答问题一判断题（返回目录）1固体物质可以分为晶体和非晶体两类。
（）2无机盐都是离子晶体。
（）3晶体都存在晶格能，晶格能越大则物质的熔点越高。
（）4晶体的熔点均比离子晶体的熔点高。
（）5温常压下，原子晶体物质的聚集状态只可能是固体。
（）6晶体的物质在任何情况下都不导电。
（）7晶体的特性之一是熔点均相对较低。
（）8晶体的特性之一是熔点高。
（）9层状晶体均可作为润滑剂和导电体使用。
（）10质可生成两种或两种以上的晶体，这种现象叫做类质多晶现象。
（）11体层与层之间的主要结合力为金属键。
（）12形物质都是由微小的晶粒组成的。
（）13界存在的晶体或人工制备的晶体中，所有粒子都是按照一定规律有序排列的，没有任何缺陷。
（）14具有相同电子层结构的单原子离子，阳离子的半径往往小于阴离子的半径。
（）15离子半径是离子型化合物中相邻离子核间距的一半。
（）16同种元素离子的半径随离子电荷代数值增大而减小。
（）17仅依据离子晶体中正负离子半径的相对大小即可决定晶体的晶格类型。
（）18NaCl晶体中配位数比是6：6，因此每个晶胞中含有6个Na+和6个Cl-。
（）19NaCl晶体是由Na+和Cl-组成的面心立方晶格交错（重叠1/2）排列而成。
（）20CsCl晶体是由Cs+和Cl-的简单立方交错（重叠1/8）排列而成。
（）21每个CsCl晶胞中含有1个Cs+和1个Cl-。
（）22每个NaCl晶胞中含有4个Na+和4个Cl-。
（）23一般来说，离子晶体的晶格能越大，该晶体的热稳定性就越低。
（）24离子晶体的晶格能越大，熔点越低。
()25对离子晶体而言，离子半径变大，将有利于其晶格能变小。
（）26玻恩(Born)－哈柏(Haber)循环是从热力学数据计算晶格能的有效方法之一。
（）27晶格能是由指定单质生成一摩尔（按化学式计）的离子化合物所释放的能量。
（）28离子所带电荷越多，半径越小，则离子键就可能越强，晶格能也越大。
第一章晶体结构习题
Gb 2r ）
C.
τ0=nτ
C.
a 111 2
D.
C 既能滑移又能攀移
26. * fcc 晶体中，有根位错线的方向为[-110]，b=a/2[110]，则此位错_________。 A 不能滑移 B 能滑移 C 能交滑移
27. *两根具有反向柏氏矢量的刃型位错，分别处于两个平行滑移面上（两滑移面 相隔一个原子间距）相向运动后，在相遇处（ A 相互抵消 B 形成一排空位 ） ） C 形成一排间隙原子
材料科学基础习题集 第一章 1. 名词解释 （1）晶体 （2）晶体结构 （3）空间点阵 （4）晶胞 （5）晶格常数（点阵常数） （6）配位数 （7）致密度 （8）同素异构性 （9）弗拉克尔空位 （10）肖脱基空位 （11）位错 （12）柏氏矢量 （13）全位错 （14）不全位错 （15）堆垛层错 （16）小角度晶界 （17）金属键 （18）阵点 （19）晶胞 （20）晶界 （21）小角度晶界 （22）对称倾斜晶界 （23）扭转晶界 一．填空题 1. 原子结合键化学键包括（ ） 、 （ ）和（ ） ，物理 晶体结构
A 随位错线运动方向而改变 外力方向一致。
31. 下图中各晶向表示[210]晶向的是哪一个？(
)
32. 下列关于位错应力场描述不正确的是（
）
A. 螺位错只有切应力分量，正应力分量都为零。 B. 螺型位错的应力场会引起晶体的体积膨胀和收缩。 C. 刃位错在滑移面上没有正应力，只有切应力。 D. 刃位错在滑移面上方存在压应力，滑移面下方为张应力。 33. 两平行刃位错的交互作用情况是（ A. 同号相斥，异号相吸； ）
） ，把 b=单位点阵矢量的位错称为单位位错（ ） 。 ） 。
位错的稳定性越高（
四种晶体练习题及答案
四种晶体练习题及答案在化学和物理学科中，晶体是一种具有规律排列的原子、离子或分子组成的固体。
晶体结构的类型对于材料的物理性质有着重要的影响。
以下是四种常见晶体结构的练习题及答案。
练习题1：请描述简单立方晶体的排列特征，并说明其晶格常数的计算方法。
答案1：简单立方晶体中，原子或分子在立方体的每个顶点上排列，每个顶点的原子属于相邻的八个立方体共享。
晶格常数a可以通过测量立方体的边长来确定。
练习题2：面心立方（FCC）晶体和体心立方（BCC）晶体有何区别？请用原子填充率来说明。
答案2：面心立方晶体中，除了立方体的每个顶点上有一个原子外，每个面的中心也有一个原子。
体心立方晶体则在立方体的中心有一个原子，而顶点上没有原子。
FCC的原子填充率大约为74.05%，而BCC的原子填充率大约为68%。
练习题3：金刚石晶体是一种什么类型的晶体结构？请简述其原子排列方式。
答案3：金刚石晶体是一种面心立方晶体结构，但它的每个原子都与四个其他原子以四面体的方式连接，形成了一个非常稳定的三维网络。
练习题4：石墨的晶体结构是怎样的？请描述其层与层之间的连接方式。
答案4：：石墨具有六角晶系的层状结构，每个碳原子与其三个最近邻的碳原子以sp²杂化形成平面六角网状结构，层与层之间通过范德华力连接。
练习题5：为什么说晶体的缺陷会影响其物理性质？答案5：晶体的缺陷，如点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界），会打断原子的规律排列，从而影响晶体的机械强度、导电性和光学性质等。
例如，位错的存在可以降低晶体的强度，而晶界的增加可以降低晶体的电导率。
结束语：通过以上练习题及答案，我们可以看到晶体结构的多样性及其对材料性质的重要影响。
了解和掌握不同晶体结构的特点对于材料科学和化学领域的研究至关重要。
希望这些练习题能帮助你更好地理解晶体结构的基本概念。
晶体结构与性质练习题
晶体结构与性质练习题晶体是由一定的周期性排列的原子、分子或离子组成的固体物质。
晶体的结构与性质有着密切的联系，不同的晶体结构会导致不同的晶体性质。
为了帮助大家更好地理解晶体结构与性质之间的关系，下面将提供一些练习题，供大家进行学习和思考。
题目一：简单晶体结构1. 以NaCl为例，简述其晶体结构的特点。
2. 请说出以下晶体中的阴离子和阳离子：CaF2、K2SO4、MgO。
3. 解释为什么NaCl和KCl的晶体结构相似，但是它们的性质却有所不同。
题目二：晶体缺陷1. 什么是点缺陷？举例说明。
2. 简述晶体中的位错缺陷以及其对晶体性质的影响。
3. 解释为什么金刚石可以成为优质的宝石。
题目三：晶体的导电性1. 解释为什么金属晶体具有良好的导电性。
2. 什么是半导体晶体？举例说明其应用。
3. 简述离子晶体的导电性及其应用。
题目四：晶体的光学性质1. 什么是吸收谱和荧光谱？它们对于研究晶体结构和性质有何意义？2. 简述偏光现象产生的原因以及其应用。
3. 解释为什么金属外观呈现出不同的颜色。
题目五：晶体的热学性质1. 解释晶体的热膨胀现象及其原理。
2. 简述晶体的热导性质以及其在热散热领域的应用。
3. 解释为什么铁磁性晶体具有自发磁化特性。
题目六：晶体的力学性质1. 解释为什么晶体呈现出不同的硬度。
2. 简述晶体的弹性性质以及其应用。
3. 什么是形状记忆合金？简述其工业应用。
以上是晶体结构与性质练习题，希望能够帮助大家加深对晶体结构与性质之间关系的理解。
通过思考与学习这些问题，相信大家能够更好地掌握晶体学知识，并在实际应用中发挥自己的才能。
祝你们学习进步！。
晶体结构习题
晶体结构习题第一章晶体结构1.三维空间中有多少种brafi格？画一张图来说明这些布拉菲格子。
解：三维空间有14种布拉菲格子，分别如下图所示：2.石墨层中的碳原子排列成六角形网络结构，如图所示。
一个原电池包含多少个原子？为什么？么？解决方案：石墨层中的原电池包含两个原子。
在图中，a和B原子并不相等，它们的几何位置也不同，所以在一个原始细胞中至少有两个碳原子；如图所示，石墨单层可以通过周期性平移图中由点框包围的两个原子A和B的单元来获得。
它可以形成石墨单层的原细胞。
因此，石墨层中的一个原细胞包含两个原子。
3、利用刚球密堆模型,求证球可能占据的最大体积与总体积之比为：（1）简单立方体6(5)金刚石；（2）体心立方322（3）面心立方（4）六方密积？；？；？；8663?。
解：（1）在简单的立方晶体学原胞中，假设原子半径为r，则原胞的晶体学常数为a？2R，则简单立方体的密度（即球可能占据的最大体积与总体积的比率）为：441??r31??r333?33?6A（2R）（2）在体心立方晶体学原胞中，如果原子半径为r，则原胞的晶体学常数为a？4R/3，则BCC的密度为：442??r32??r33?3??33??38a(4r/3)（3）在面心立方的结晶学原胞中，设原子半径为r，则原胞的晶体学常数a?22r，则面心立方的致密度为：444?? r32？？r33？？33?? a（22r）32？6（4）在六方密积的晶体学原胞中，假设原子半径为r，那么原胞的晶体学常数a？2rc?(26/3)a?(46/3)r，则六角密积的致密度为：446?? r36？？r333223a3（2r）6？c6？（46/3）r442？6（5）在金刚石晶胞中，如果原子半径为r，晶胞的晶胞常数为a？（8/3）r，那么钻石的密度是：448??r38??r33?3??33??3316a(8/3)r4.有一个简单的格，它的基向量是A1？3i，a2？3j，a3？1.5（i？j？k）。
高中化学晶体结构与性质练习题(含解析)
高中化学晶体结构与性质练习题学校:___________姓名：___________班级：_____________一、单选题1．下列关于晶体的结构，粒子间的相互作用的说法，正确的是（）A．分子晶体中只存在范德华力B．离子晶体中只存在离子键C．共价晶体中都存在极性键D．金属晶体中只存在金属键2．某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种微粒数之比是（）A．3：9：4 B．1：4：2 C．2：9：4 D．3：8：5 3．下列各组物质的晶体中，化学键类型和晶体类型均相同的是（）A．NH3和NH4Cl B．HCl和H2OC．KCl和K D．CO2和SiO24．电子表、电子计算器、电脑显示器都运用了液晶材料显示图象和文字。
有关其显示原理的叙述中，正确的是（）A．施加电压时，液晶分子沿垂直于电场方向排列B．移去电压后，液晶分子恢复到原来状态C．施加电场时，液晶分子恢复到原来状态D．移去电场后，液晶分子沿电场方向排列5．下列物质的晶体类型与其他几个不同的是（）A．Na2S B．MgCl2C．AlCl3D．Al2O36．下列说法中，错误的是（）A．只含分子的晶体一定是分子晶体B．碘晶体升华时破坏了共价键C．几乎所有的酸都属于分子晶体D．稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体7．美国某杂志曾经报道：在40 GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，有关原子晶体干冰的推断错误的是（）A．有很高的熔点和沸点B．易汽化，可用作制冷材料C．含有极性共价键D．硬度大，可用作耐磨材料8．化学用语是学习化学的工具和基础。
下列有关化学用语的说法或使用正确的是A．稀有气体的晶体，其组成微粒是原子，晶体中不存在分子间作用力B．核素C—12的原子组成符号为C，二氧化碳分子的结构式为O=C=OC．NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液：2MnO4－＋5NO2－＋6H＋＝2Mn2＋＋5NO3－＋3H2OD．表示氢气燃烧热的热化学方程式为：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6KJ/mol 9．铁元素形成的单质有三种晶胞的结构，如图所示，则下列说法正确的是（）A．铁元素基态原子M层上有8对成对电子BC．三种晶胞α、β、θ中铁原子的配位数之比为4:6:3D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体结构相同10．下列说法正确的是（）A．晶体一般都是透明的B．金刚石属于混合型晶体C．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验D．在[Cu(NH3)4]2+配离子中NH3与中心离子Cu2+结合的化学键是非极性键11．金属钛(Ti)与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。
第一章晶格结构习题
第一章晶体结构习题1、晶体结构的堆积比率 在sc, bcc 和fcc 结构中，fcc 是原子排列最密积的，sc 是最稀疏的，它们的配位数分别是fcc-12；bcc-8；sc-6；而金刚石结构比简单立方结构还要稀疏，配位数是4。
如果把同样的硬球放置在这些结构原子所在的位置上，球的体积取得尽可能大，以使最近邻的球正好接触，但彼此并不重迭。
我们把一个晶胞中被硬球占据的体积和晶胞体积之比定义为结构的堆积比率（又叫最大空间利用率）。
试证明以上四种结构的堆积比率是fcc ：74.062=π bcc ：68.083=π sc ：52.061=π 金刚石：34.0163=π 2、点阵常数的计算 已知氯化钠是立方晶体，其分子量为58.46，在室温下的密度是2.167×103 kg·m -3，试计算氯化钠结构的点阵常数。
3、立方晶系的晶面和晶向 证明立方晶系中方向[hkl ]垂直于平面(hkl )。
4、六角密堆积结构 (a) 证明理想的六角密堆积结构(hcp)的轴比c /a 是 (8/3)1/2=1.633。
(b) 钠在23K 附近从bcc 结构转变为hcp 结构（马氏体相变），假如在此相变过程中保持密度不变，求hcp 相的点阵常数a 。
已知bcc 相的点阵常数是4.23Å，且hcp 相的c /a 比值与理想值相同。
5、面间距 考虑晶体中一组互相平行的点阵平面 (hkl )，(a) 证明倒易点阵矢量G (hkl )=h b 1+k b 2+l b 3垂直于这组平面(hkl )；(b) 证明两个相邻的点阵平面间的距离d (hkl )为：)(2)(hkl G hkl d π= (c) 证明对初基矢量a 1、a 2、a 3互相正交的晶体点阵，有 232221)/()/()/(1)(a l a k a h hkl d ++=(d) 证明对简单立方点阵有 )()()()(222l k h ahkl d ++=6、一个单胞的尺寸为a 1=4 Å ，a 2=6 Å ，a 3=8 Å ，α=β=90°，γ=120°，试求:(a) 倒易点阵单胞基矢；(b)倒易点阵单胞体积；(c) (210)平面的面间距。
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1.如右图所示的晶体结构是一种具有优良的压电、铁电、电光等功能的晶体材料的最小结构单元（晶胞）。
晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数和
这种晶体材料的化学式分别是（各元素所带电荷均已略去）
（）
A.8,BaTi8O12
B.8,BaTi4O9
C.6,BaTiO3
D.3,BaTi2O3
2.食盐晶体是由钠离子（图2中的“●”）和氯离子（图2中的“○”）组成的，且均为等距离的交错排列。
已知食盐的密度是2.2 g/cm3,阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1。
在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于（）
A.3.0×10-8 cm
B.3.5×10-8 cm
C.4.0×10-8 cm
D.5.0×10-8 cm
图2 图3 图10
3. 2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。
如图3示意的是该化合物的晶体结构单元；镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个镁原子：6个硼原子位于棱柱内。
则该化合物的化学式可表示为( )
A.MgB
B.MgB2
C.Mg2B
D.Mg3B2
4. 氯化硼的熔点为107℃，沸点为12.5℃。
在氯化硼分子中，氯—硼—氯键角为120°，它可以水解，水解产物之一是氯化氢，下列对氯化硼的叙述，正确的是( )
A.氯化硼是原子晶体
B.熔化时，氯化硼能导电
C.氯化硼分子是一种极性分子
D.水解方程式为：BCl3+3H2O == H3BO3+3HCl
5.（2008·全国Ⅰ理综，7）下列化合物,按其晶体的
熔点由高到低排列正确的是（）
A.SiO2 CsCl CBr4 CF4
B.SiO2 CsCl CF4 CBr4
C.CsCl SiO2 CBr4 CF4
D.CF4 CBr4 CsCl SiO2
6.据美国《科学》杂志报道：在40 GPa高压下，用激光器加热到1 800K，制得具有高熔点、高硬度的二氧化碳晶体。
下列关于该晶体的说法不正确的是( )
A.该晶体属于原子晶体
B.该晶体易汽化，可用作制冷材料
C.一定条件下，该晶体可跟氢氧化钠反应
D.每摩尔该晶体中含4 mol C—O键
7、C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，原子间均以单键结合，下列关于C3N4晶体的说法正确的是( )
A. 是分子晶体
B. 粒子间通过离子键结合
C. 每个C原子与4个N原子连接，每个N原子与3个C原子连接
8、氮化硅是一种新型耐高温耐磨材料，在工业上有广泛用途，它属于( )
A ．原子晶体
B ．分子晶体
C ．金属晶体
D ．离子晶体
9、关于晶体的下列说法正确的是 ( )
A. 在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
B. 在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C. 原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
D. 分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
10、下列各组物质的晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 ( )
A . SO2 和 SiO2
B . CO2 和 H2O
C . NaCl 和 HCl
D . CCl4 和 KCl
11、晶体中的一个微粒周围有 6 个微粒，这种晶体是 ( )
A . 金刚石 B. 石墨 C. 干冰 D. 氯化钠
12、若使 NaCl 晶体内离子间距扩大 2 倍，晶体密度变为原来的 ( )
A . 1/16 倍 B.1/8 倍 C.1/4 倍 D.1/2 倍
13、测知 NaCl 晶体中 Na+与 Cl-平均距离为a cm 该晶体密度为ρ,则阿伏加德罗常数可
表示为 ( )
A. B. C .
D.117a3 14. 下列物质的变化过程中，有共价键明显被破坏的是( ) ① I2升华 ② NaCl 颗粒被粉碎
③ HCl 溶于水得盐酸 ④ 从NH4HCO3中闻到了刺激性气味
A. ①②
B. ②③
C. ①④
D. ③④
15.高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构。
晶体中氧的化合价部分为0价，部分为-2价。
如
图10为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元）。
则下列说法正确的是（ ）
A.超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含14个K+和13个O
B.晶体中每个K+周围有8个O ，每个O 周围有8个K+
C.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个
D.晶体中0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3∶1
16. 下面有关晶体的叙述中，错误的是 ( )
A.金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子
B.在NaCl 晶体中每个Na+（或Cl-）周围都紧邻6个Cl-（或6个Na+）
C.白磷晶体中，粒子之间通过共价键结合，键角为60°
D.离子晶体在熔化时，离子键被破坏;而分子晶体熔化时，化学键不被破坏
17.按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是 ( )
A.由分子间作用力结合而成，熔点低
B.固体或熔融后易导电，熔点在1 000℃左右
C.由共价键结合成网状结构，熔点高
D.固体不导电，但溶于水或熔融后能导电
18、在一定温度下,用 X —射线衍射法测得干冰晶胞边
长为 a cm,则该温度下干冰的密度为______ g / cm3 。
19、设氯化钠的摩尔质量为mg/mol , 密度为ρ g / cm3,
阿伏加德罗常数为 NA,则晶体中两个距离最近的 Na+中心的距离为 _______________。
20. C 和Si 元素在化学中占有极其重要的地位。
（1）写出Si 的基态原子核外电子排布式 。
从电负性角度分析，C 、Si
ρ34585.0a 3
3885.5ρa ρ325.58a
和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为。
（2）SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为，微粒间存在的作用力是。
（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为（填元素符号）。
MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。
MO的熔点比CaO的高，其原因是。
（4）C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大不同。
CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成上述π健。
从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、O原子间不能形成上述π键。
21.金晶体的最小重复单元（也称晶胞）是面心立方体，即在立方体的
8个顶点各个面的中心有一个金原子，每个金原子被
相邻的晶胞所共用（右图）。
金原子的直径为d，
用NA表示阿伏加德罗常数,M表示金的摩尔质量。
（1）金晶体每个晶胞中含有个金原子。
（2）欲计算一个晶胞的体积,除假定金原子是刚性
小球外，还应假定。
（3）一个晶胞的体积是。
（4）金晶体的密度是。