解析:(1)处于顶点的粒子为8个晶胞共有,每个原子有属于该晶胞,则Au原子数=8×=1;处于面上的粒子,同时为两个晶胞共有,每个原子有属于该晶胞,则Cu原子数=6×=3;原子数比Cu∶Au=3∶1,则化学式为AuCu3。
(2)1个晶胞占有的体积==a3(设a为棱长),则a=。
答案:(1)AuCu3
(2)两个最近金原子的核间距,即该晶胞的棱长为
= cm。
11.铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:
(1)铜原子基态电子排布式为___________________________________________。
(2)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 g·cm-3,则铜晶胞的体积是________cm3,晶胞的质量是________g,阿伏加德罗常数为________[列式计算,已知Ar(Cu)=63.6]。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1 (2)4.70×10-23 4.23×10-22 NA==6.01×1023 mol-1
[能力提升]
12.晶胞即晶体中最小的重复单元。已知铁为面心立方晶体,其结构如图(Ⅰ)所示,面心立方的结构特征如图(Ⅱ)所示。若铁原子的半径为1.27×10-10 m,试求铁金属晶体中的晶胞长度,即图(Ⅲ)中AB的长度。AB的长度为________m。
解析:本题为信息题,面心立方晶体可通过观察图(Ⅰ)和图(Ⅱ)得出其结构特征是在一个立方体的八个顶点上各有一个原子,且在六个面的面心上各有一个原子。图(Ⅲ)是一平面图,则有AB2+BC2=AC2,即2AB2=(4×1.27×10-10m)2,AB=3.59×10-10 m。
答案:3.59×10-10
13.金属晶体中金属原子主要有三种常见的堆积方式,体心立方堆积、面心立方堆积和六方堆积。
(1)金属铜采用下列________(填字母代号)堆积方式。
(2)铝单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。晶胞中Al原子的配位数为________,一个晶胞中Al原子的数目为________。