淺談?dòng)嘘P(guān)晶體結(jié)構(gòu)的分析和計(jì)算(已修改)
2025-06-29 19:36 本頁(yè)面
【正文】 淺談?dòng)嘘P(guān)晶體結(jié)構(gòu)的分析和計(jì)算 摘 要：晶體結(jié)構(gòu)的分析和計(jì)算是歷年全國(guó)高考化學(xué)試卷中三個(gè)選做題之一，本文從晶體結(jié)構(gòu)的粒子數(shù)和化學(xué)式的確定，晶體中化學(xué)鍵數(shù)的確定和晶體的空間結(jié)構(gòu)的計(jì)算等方面，探討有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)的分析和計(jì)算的必要性。關(guān)鍵詞：晶體、結(jié)構(gòu)、計(jì)算、晶胞 在全國(guó)統(tǒng)一高考化學(xué)試卷中，有三個(gè)題目是現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)教材中選學(xué)內(nèi)容，它們分別《化學(xué)與生活》、《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》和《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》。雖然三個(gè)題目在高考時(shí)只需選做一題，由于是選學(xué)內(nèi)容，學(xué)生對(duì)選學(xué)內(nèi)容往往重視不夠，所以在高考時(shí)學(xué)生對(duì)這部分題目得分不夠理想。筆者對(duì)有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)的分析和計(jì)算進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸納總結(jié)，或許對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算有所幫助，若有不妥這處，敬請(qǐng)同仁批評(píng)指正。一、有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)的粒子數(shù)和化學(xué)式確定（一）、常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)的類型原子晶體（1）金剛石晶體中微粒分布： ①、每個(gè)碳原子與4個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)。②、鍵角均為109176。28′。③、最小碳環(huán)由6個(gè)碳組成并且六個(gè)碳原子不在同一平面內(nèi)。④、每個(gè)碳原子參與4條CC鍵的形成，碳原子與CC鍵之比為1:2。（2）二氧化硅晶體中微粒分布①、每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)。②、每個(gè)正四面體占有1個(gè)Si，4個(gè)“氧”，n(Si)：n(O)=1：2。③、最小環(huán)上有12個(gè)原子，即：6個(gè)氧原子和6個(gè)硅原子.分子晶體：干冰（CO2）晶體中微粒分布①、8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體并且在6個(gè)面心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子。②、每個(gè)CO2分子周圍等距離緊鄰的CO2分子有12個(gè)。離子晶體（1）、NaCl型晶體中微粒分布①、每個(gè)Na+（Cl）周圍等距離且緊鄰的Cl(Na+)有6個(gè)。每個(gè)Na+周圍等距離緊鄰的Na+有12個(gè)。②、每個(gè)晶胞中含4個(gè)Na+和 4個(gè)Cl。（2）、CsCl型晶體中微粒分布①、每個(gè)Cs+周圍等距離且緊鄰的Cl有 8個(gè)，每個(gè)Cs+（Cl)周圍等距離且緊鄰的Cs+(Cl)有6個(gè)。②、如圖為8個(gè)晶胞，每個(gè)晶胞中含有1個(gè)Cs+和1個(gè)Cl。金屬晶體（1）、簡(jiǎn)單立方晶胞：典型代表Po，空間利用率52%，配位數(shù)為6（2）、體心立方晶胞（鉀型）：典型代表Na、K、Fe，空間利用率60%，配位數(shù)為8。（3）、六方最密堆積（鎂型）：典型代表Mg、Zn、Ti，空間利用率74%，配位數(shù)為12。 （4）、面心立方晶胞（銅型）：典型代表Cu、Ag、Au，空間利用率74%，配位數(shù)為12。
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