Question

【題目】氟化鈣材料具有良好的透光性和較低的折射率，可用做紫外和紅外光學(xué)元件、不可見光譜范圍內(nèi)的消色差鏡頭。如圖為氟化鈣晶胞，其中小球代表Ca2＋，大球代表F－。

(1)每個(gè)晶胞實(shí)際含有________個(gè)Ca2＋和________個(gè)F－。

(2)氟化鈣晶體可以看作Ca2＋按__________堆積排列，F－填入Ca2＋堆積的部分空隙中。每個(gè)Ca2＋周圍有__________個(gè)F－，而每個(gè)F－周圍有_________個(gè)Ca2＋，每個(gè)F－周圍與其距離最近的F－的數(shù)目是________。

Answer 1

【答案】4 8 面心立方 8 4 6

【解析】

(1)利用均攤法分析晶胞中實(shí)際含有的粒子個(gè)數(shù)。

(2)根據(jù)晶體堆積模型和晶胞特點(diǎn)分析。

(1)Ca2+占據(jù)晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面的面心的位置，所以每個(gè)晶胞實(shí)際含有Ca2+的個(gè)數(shù)=8×+6×=4，F(xiàn)-在晶胞內(nèi)，完全屬于該晶胞，所以每個(gè)晶胞中實(shí)際含有8個(gè)F-。

(2)由CaF2晶胞示意圖可知，Ca2+分布在晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面的面心上，根據(jù)晶體粒子堆積模型可知，Ca2+是按面心立方堆積排列。將CaF2晶胞分割成8個(gè)小立方體，如圖（黑球?yàn)?/span>Ca2+，白球?yàn)?/span>F-），每個(gè)小立方體的體心是F-，內(nèi)接正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)是Ca2+，通過每個(gè)頂點(diǎn)的Ca2+有8個(gè)小立方體，因此每個(gè)Ca2+周圍有8個(gè)F-，每個(gè)F-周期有4個(gè)Ca2+。從CaF2晶胞的即小立方體看，以體心的F-為觀察對(duì)象，與該F-距離最近的F-處于與該小立方體緊鄰的上下左右前后共6個(gè)小立方體的體心，所以每個(gè)F-周圍與其距離最近的F－的數(shù)目是為6。