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1、几种典型晶体结构的特点分析徐寿坤有关晶体结构的知识是高中化学中的一个难点， 它能很好地考查同学们的观察能力和三维想像能力， 而且又很容易与数学、 物理特别是立体几何知识相结合， 是近年高考的热点之一。熟练掌握 NaCl 、CsCl、 CO2、 SiO2、金刚石、石墨、 C60 等晶体结构特点，理解和掌握一些重要的分析方法与原则，就能顺利地解答此类问题。通常采用均摊法来分析这些晶体的结构特点。均摊法的根本原则是：晶胞任意位置上的原子如果是被 n 个晶胞所共有，则每个晶胞只能分得这个原子的1/n。1. 氯化钠晶体由下图氯化钠晶体结构模型可得： 每个 Na+ 紧邻 6 个 Cl ，每个 Cl紧邻 6
2、 个 Na （上、下、左、右、前、后） ，这 6个离子构成一个正八面体。设紧邻的Na+与 Cl -间的距离为 a，每个 Na+与 12 个 Na+ 等距离紧邻（同层4 个、上层4 个、下层4 个），距离为2a 。由均摊法可得：该晶胞中所拥有的Na+ 数为 81614 ， Cl数为 112 14 ，晶体中824Na+数与 Cl -数之比为 1： 1，则此晶胞中含有4 个 NaCl 结构单元。2. 氯化铯晶体每个 Cs+ 紧邻 8 个 Cl -，每个 Cl -紧邻 8 个 Cs+ ，这 8个离子构成一个正立方体。设紧邻的 Cs+与 Cs+ 间的距离为3 a ，则每个 Cs+ 与 6 个 Cs+等距
3、离紧邻（上、下、左、右、前、2后）。在如下图的晶胞中1111 8 ， Cl 在晶胞内其数目为8，Cs+数为 8124682晶体中的 Cs 数与 Cl数之比为 1： 1，则此晶胞中含有8 个 CsCl 结构单元。3. 干冰每个 CO2分子紧邻12 个 CO2 分子（同层4 个、上层4 个、下层4 个），则此晶胞中的CO2 分子数为81164 。824. 金刚石晶体每个 C 原子与 4 个 C 原子紧邻成键，由 5 个 C 原子形成正四面体结构单元，C-C 键的夹角为 109 28 。晶体中的最小环为六元环，每个C 原子被 12 个六元环共有，每个C-C 键被 6 个六元环共有， 每个环所拥有的C
4、 原子数为 611112，拥有的 C-C 键数为 61，则 C 原子数与 C-C 键数之比为 1 : 1261:2。25. 二氧化硅晶体每个 Si 原子与 4 个 O 原子紧邻成键， 每个 O 原子与 2个 Si 原子紧邻成键。 晶体中的最小环为十二元环， 其中有 6 个 Si 原子和 6 个 O 原子，含有12 个 Si-O 键；每个 Si 原子被 12个十二元环共有，每个O 原子被 6 个十二元环共有，每个Si-O 键被 6 个十二元环共有；每个十二元环所拥有的Si 原子数为 611 ，拥有的 O 原子数为 611，拥有的 Si-O 键数11226为 122 ，则 Si 原子数与 O 原子
5、数之比为 1： 2。66.石墨晶体在石墨晶体中，层与层之间是以分子间作用力结合，同层之间是C 原子与 C 原子以共价键结合成的平面网状结构，故石墨为混合型晶体或过渡型晶体。在同层结构中，每个C原子与3 个 C 原子紧邻成 C-C 键，键角为 120 ，其中最小的环为六元环，每个C原子被 3个六元环共有，每个C-C 键被 2 个六元环共有；每个六元环拥有的C 原子数为612 ，31拥有的C-C 键数为 63 ，则 C 原子数与 C-C 键数之比为 2： 3。27. C60 分子C是由 60 个 C 原子组成的类似于足球的分子，由欧拉定律可推知该分子中有12 个正60五边形和20 个正六边形。每个C 原子与其他3 个 C 原子紧邻成键，形成的总键数为0 3190, 由于每个 C 原子可形成4 个键，所以3 个键中肯定有一个是双键，则其中的双2键数为 90 1=30 ， 90 单键数为 90260 。33
几种典型晶体结构的特点分析(精)
