(完整版)常见晶胞模型.docx

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）

+

等距离且最近的

-+

配位数）CsCl 晶胞中每个 Cs Cl（即 Cs

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

结构为 __正四面体 _型， SiO2晶体中最小的环为 12元环

Si

b、每个 Si 原子被12 个十二元环共用，每个O 原子被 6 个

O 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 C 相同，则 C 由 _12_ 个正五边形和 _20 个正六边形构成。

6060

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、

I 2或 C60等分子，干冰的晶体结构就变成了 O2、I 2或 C60的晶体结构。）

C60晶胞

I 2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（ A）面心立方最密堆积（ A ）

31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681212

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 C x K 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