Question

9．1 183K以下純鐵晶體的基本結(jié)構(gòu)單元如圖1所示，1 183K以上轉(zhuǎn)變?yōu)閳D2所示結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單元，在1中鐵原子的配位數(shù)為8；其中為密堆積的是2（填“1”或“2”）；1中的空間利用率為68%．

Answer 1

分析 1183K以下，與位于頂點的鐵原子等距離且最近的鐵原子位于晶胞體心，頂點的鐵原子被8個晶胞共有，以此判斷配位數(shù)，1中鐵位于晶胞的定點和體心，1為體心立方堆積，2鐵位于面心和定點，為密堆積，結(jié)合晶胞的體積和鐵的體積計算空間利用率．

解答 解：1183K以下，與位于頂點的鐵原子等距離且最近的鐵原子位于晶胞體心，頂點的鐵原子被8個晶胞共有，則配位數(shù)為8，1為為體心立方堆積，2鐵位于面心和定點，2為密堆積，1晶胞種中心有1個原子，8個頂點各1個原子，每個原子被8個 晶胞共享．每個晶胞含有幾個原子：1+8×$\frac{1}{8}$=2 設(shè)原子半徑為r 、晶胞邊長為a ，根據(jù)勾股定理，得：2a ²+a ²=（4r） ² ，即：3a²=16r ² 所以r=$\frac{\sqrt{3}}{4}a$；空間利用率 a =$\frac{晶胞含有原子的體積}{晶胞體積}$×100%，即$\frac{2×\frac{4}{3}{π}^{3}}{{a}^{3}}$=$\frac{2×\frac{4}{3}π（\frac{\sqrt{3}}{4}a）^{3}}{{a}^{3}}$×100=68%，
故答案為：8；2；68%．

點評 本題考查晶胞計算，為高頻考點，側(cè)重考查分析計算能力及空間想象能力，注意棱上兩個原子不相鄰，為易錯點，題目難度中等．