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元件、不可見光譜范圍內的消色差鏡頭。如圖為氟化鈣晶胞，其中小球代表Ca2＋，大球代表F－。

(1)每個晶胞實際含有________個Ca2＋和________個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Ca2＋周圍有__________個F－，而每個F－周圍有_________個Ca2＋，每個F－周圍與其距離最近的F－的數目是________。

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際含有的粒子個數。

(2)根據晶體堆積模型和晶胞特點分析。

(1)Ca2+占據晶胞的8個頂點和6個面的面心的位置，所以每個晶胞實際含有Ca2+的個數=8×+6×=4，F-在晶胞內，完全屬于該晶胞，所以每個晶胞中實際含有8個F-。

(2)由CaF2晶胞示意圖可知，Ca2+分布在晶胞的8個頂點和6個面的面心上，根據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個小立方體，如圖（黑球為Ca2+，白球為F-），每個小立方體的體心是F-，內接正四面體的4個頂點是Ca2+，通過每個頂點的Ca2+有8個小立方體，因此每個Ca2+周圍有8個F-，每個F-周期有4個Ca2+。從CaF2晶胞的即小立方體看，以體心的F-為觀察對象，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個小立方體的體心，所以每個F-周圍與其距離最近的F－的數目是為6。