常见晶胞模型44824.pdf

离子晶体 氯化钠晶体（1）NaCl 晶胞中每个 Na+等距离且最近的 Cl-（即 Na+配位数）为 6 个 NaCl 晶胞中每个 Cl-等距离且最近的 Na+（即 Cl-配位数）为 6 个 （2）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Na+4_个；占有的 Cl-4 个。（3）在该晶体中每个 Na+周围与之最接近且距离相等的 Na+共有 12 个；与每个 Na+等距离且最近的 Cl-所围成的空间几何构型为 正八面体 CsCl 晶体（注意：右侧小立方体为 CsCl 晶胞；左侧为 8 个晶胞）（1）CsCl 晶胞中每个 Cs+等距离且最近的 Cl-（即 Cs+配位数）为 8 个 CsCl 晶胞中每个 Cl-等距离且最近的 Cs+（即 Cl-配位数）为 8 个，这几个 Cs+在空间构成的几何构型为正方体。（2）在每个 Cs+周围与它最近的且距离相等的 Cs+有 6 个 这几个 Cs+在空间构成的几何构型为正八面体。（3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Cs+1 个；占有的 Cl-1 个。CaF2晶体（1）Ca2+立方最密堆积，F-填充在全部 四面体空隙中。（2）CaF2晶胞中每个 Ca2+等距离且最近的F-（即 Ca2+配位数）为 8 个 CaF2晶胞中每个 F-等距离且最近的Ca2+（即 F-配位数）为 4 个 （3）一个晶胞内由均摊法计算出一个晶胞内占有的Ca2+4 个；占有的 F-8 个。ZnS 晶体：（1）1 个 ZnS 晶胞中，有 4 个 S2，有 4 个 Zn2。（2）Zn2的配位数为 4 个，S2的配位数为 4 个。SO 原子晶体 金刚石 金刚石晶胞 金刚石晶胞分位置注释 （1）金刚石晶体 a、每个金刚石晶胞中含有 8 个碳原子，最小的碳环为 6 元环，并且不在同一平面（实际为椅 式结构），碳原子为 sp3杂化，每个 C 以共价键跟相邻的_4_个 C 结合，形成正四面体。键角10928 b、每个碳原子被 12 个六元环共用，每个共价键被 6 个六元环共用 c、12g 金刚石中有 2mol 共价键，碳原子与共价键之比为 1:2 （2）Si 晶体 由于 Si 与碳同主族，晶体 Si 的结构同金刚石的结构。将金刚石晶胞中的 C 原子全部换成 Si 原子，健长稍长些便可得到晶体硅的晶胞。（3）某些非金属化合物【SiO2、SiC（金刚砂）、BN（氮化硼）、Si3N4等】例如 SiC 将金刚石晶胞中的一个C 原子周围与之连接的4 个 C 原子全部换成 Si 原子，键长稍长些便可得到SiC 的晶胞。（其中晶胞的 8 个顶点和 6 个面心为 Si 原子，4 个互不相邻的立方体体心的为 C 原子，反之亦可）a、每个 SiC 晶胞中含有 4 个硅原子，含有 4 个碳原子 b、1mol SiC晶体中有 4 mol SiC 共价键 （4）SiO2 晶体：在晶体硅的晶胞中，在每 2 个 Si 之间插入 1 个 O 原子，便可得到 SiO2晶胞。a、每个硅原子都采取 sp3杂化，与它周围的 4 个氧原子所形成的空间 结构为_正四面体_型，SiO2晶体中最小的环为 12 元环 b、每个 Si 原子被 12 个十二元环共用，每个 O 原子被 6 个 十二元环共用 c、每个 SiO2晶胞中含有 8 个 Si 原子，含有 16 个 O 原子 d、1mol Si O2晶体中有 4 mol 共价键 （5）晶体硼 已知晶体硼的基本结构单元是由 B 原子构成的正二十面体，其中有 20 个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个 B 原子。通过观察图形及推算，可知此结构单元是由_12_个 B原子构成，其中 BB 键间的夹角是_60_。假设将晶体硼结构单元中每个顶角均削去，余下部分的结构与 C60相同，则 C60由_12_个正五边形和_20 个正六边形构成。分子晶体 1、CO2晶体 以 CO2为例：如右图为干冰晶体的晶胞，立方体的 面心 和 顶点 各 有一个 CO2分子，因此，每个晶胞中有 4 个 CO2分子。在干冰晶体中，每个 CO2分子距离最接近且相等的 CO2分子有 12 个。象这种在分子晶体中作用力只是范德华力，以一个分子为中心，其周围通常可以有 12 个紧邻的分子的特征称为 分子密堆积。（若将 CO2分子换成 O2、I2或 C60等分子，干冰的晶体结构就变成了 O2、I2或 C60的晶体结构。）C60晶胞 I2单质 2、水分子：冰中个水分子与周围个水分子形成氢键，所以 1 mol 水拥有的氢键数目为 2NA 3、白磷晶体：分子式为 P4，124g 白磷形成的 P-P 键数目是 6 NA 金属晶体 堆积模型 简单立方 体心立方堆积 六方最密堆积（A3）面心立方最密堆积（A1）典型代表 Po Na K Fe Mg Zn Ti Cu Ag Au 空间利用率 52%68%74%74%配位数 6 8 12 12 晶 胞 混合型晶体 1、石墨晶体 石墨晶体是层状结构，层与层之间是以 范德华力 结合，同一层内C 原子与 C 原子以 共价键 结合成平面网状，每一层碳原子排列成六边形，则碳原子采用 sp2 杂化。未成对电子形成 大 键。石墨晶体中 C 原子数与 CC 键数之比是 2:3。其中每个正六边形占有的 C 原子数平均为 2 个。2、石墨的层状结构如下图 2 所示，图中 7 个六元环实际占有的碳原子数是 14 ，若该层状结构可由很多个平行四边形无隙并置得到，每个平行四边形实际占有 2 个碳原子，请在图中画出一个这样的平行四边形。(3)石墨能与熔融金属钾作用，形成蓝色的 C24K、灰色的 C48K、C60K 等。有一种青铜色的 CxK 中 K 原子（用 o 表示）的分布如图 3 所示，则x=8 ；另有一种石墨化合物 C32K，其中 K 原子的分布也类似图的正六边形，该正六边形的边长是上右图中正六边形边长的 2 倍。C12K C8K