晶胞:
1.定義描述晶體結構的基本單元叫做晶胞。
2.結構一般來說,晶胞為平行六面體,晶胞只是晶體微觀空間里的一個基本單元,在它的上、下、左、右、前、后無隙并置地排列著無數晶胞,而且所有晶胞的形狀及其內部的原子種類、個數及幾何排列是完全相同的!盁o隙”是指相鄰晶胞之間沒有任何間隙,“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
晶胞中微粒數目的確定:
計算晶胞中微粒數目的常用方法是均攤法。均攤法是指每個晶胞平均擁有的粒子數目。如某個粒子為n個晶胞所共有,則該粒子有屬于這個晶胞。
(1)長方體(或正方體)形晶胞中不同位置的粒子數的計算。
①處于頂點的粒子,同時為8個晶胞所共有,每個粒子有屬于該晶胞。
②處于棱上的粒子,同時為4個晶胞所共有,每個粒子有屬于該晶胞。
③處于面上的粒子,同時為2個晶胞所共有。每個粒子有屬于該晶胞。
④處于晶胞內部的粒子,則完全屬于該晶胞。
(2)非平行六面體形晶胞中粒子數目的計算同樣可用均攤法,其關鍵仍然是確定一個粒子為幾個晶胞所共有。例如,石墨晶胞每一層內碳原子排成許多個六邊形,其頂點(1個碳原子)對六邊形的貢獻為,那么每一個六邊形實際有6×
=2個碳原子。
(3)在六棱柱晶胞(如圖所示 MgB2的晶胞)中,頂點上的原子為6 個晶胞(同層3個,上層或下層3個) 共有,面上的原子為2個晶胞共有,因此鎂原子個數為12×+2×
=3,硼原子個數為6。
特別提醒:在晶胞中微粒個數的計算過程中,不要形成思維定式,不同形狀的晶胞應先分析任意位置上的一個粒子被幾個晶胞共用,如六棱柱晶胞中,頂點、側棱、底面上的棱、面心上的原子依次被6、3、4、2 個晶胞共用。
有關晶胞密度的計算步驟:
①根據“分攤法”算出每個晶胞實際含有各類原子的個數,計算出晶胞的質量m:
②根據邊長計算晶胞的體積V:
③根據進行計算,得出結果。
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