常见晶胞模型.doc

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。

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109°28’
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 Si—C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

Si
O
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B—B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１个水分子与周围４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
①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π 键。
②石墨晶体中C原子数与C－C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