有关金属晶体结构中几个难点问题的归纳与分析

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  金属晶体作为物质结构模块的重点,虽然仍有许多未解之谜,但仅就高中化学而言,许多知识、理论已经基本成形,本文拟结合高考试题的考查热点加以总结归纳,以飨读者。
  一、晶体结构的堆积模型
  我们在分析金属晶体的内部结构时,通常从密堆积模型开始,晶体微粒可看成等径实心小球排列。因此,晶体微粒结构从一维、二维、三维逐次展开有以下几种。
  1.一维只有一种密排列方式;二维有两种排列方式,一种是非密置层排列,另一种是密置层排列,如图1所示。
  2.三维空间的密置层与密置层排列有两种方式,如图2所示。
  (1)AB排列方式:第2层(即B层)对准第1层(即A层)的1、3、5空隙或2、4、6空隙,第3层(即A层)对准第1层(即A层)的1、3、5空隙或2、4、6空隙,形成AB的简单重复。
  (2)ABC排列方式:第2層(即B层)对准第1层(即A层)的1、3、5空隙,第3层(即C层)对准第1层(即A层)的2、4、6空隙,第4层为A层的重复,形成ABC的简单重复。
  二、晶胞的截取与晶胞微粒个数的均摊
  1.晶胞的截取。晶胞都是从晶体结构中截取的六面体。根据重复、周期排列规则,截取的晶胞大小、形状完全相同且包含必要的循环元素。
  2.晶胞微粒个数的均摊。
  (1)简单立方堆积。由于1个晶胞上、下、左、右、前后并置构成整个晶体,因此,处于顶点的微粒实际属于8个晶胞共用,故此,此类晶胞实际“均摊”1个微粒。
  (2)体心立方堆积。同理,在简单立方堆积的基础上,由于体心占有1个微粒,故本类晶胞实际“均摊”2个微粒。
  三、晶体结构的若干计算
  1.晶胞的参数(基本要素)。晶胞包含微粒个数及空间位置(空间坐标参数)两个参数。通常而言,晶胞的边长设为a,单位为pm(1pm=10-10cm)。
  2.晶体的计算。
  作者单位:安徽省太和第一中学
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