晶体晶胞结构讲解
第2章 晶体结构讲解
第2章晶体结构为了便于对材料进行研究，常常将材料进行分类。
如果按材料的状态进行分类，可以将材料分成晶态材料，非晶材料及准晶材料。
因所有的晶态材料有其共同的规律，近代晶体学知识就是为研究这些共同规律而必备的基础。
同时为了研究非晶材料与准晶材料及准晶材料也必须以晶体学理论做为基础。
在一般的教材中对晶体学的基础知识已经有了不同深度的阐述，作为辅导教材，对教科书上已经有较多阐述的内容，本章中就简要的进行说明，而重点在于用动画形式，将在教材中难以用文字表达清楚的内容进行较多的阐述，加深对教材内容的理解记忆2.1晶体学基础2.1.1 空间点阵和晶胞具有代表性的基本单元（最小平行六面体）作为点阵的组成单元，称为晶胞。
将晶胞作三维的重复堆砌就构成了空间点阵。
为了便于分析研究晶体中质点的排列规律性，可先将实际晶体结构看成完整无缺的理想晶体并简化，将其中每个质点抽象为规则排列于空间的几何点，称之为阵点。
这些阵点在空间呈周期性规则排列并具有完全相同的周围环境，这种由它们在三维空间规则排列的阵列称为空间点阵，简称点阵。
同一空间点阵可因选取方式不同而得到不相同的晶胞<晶胞、晶轴和点阵矢量>根据6个点阵参数间的相互关系，可将全部空间点阵归属于7种类型，即7个晶系。
按照"每个阵点的周围环境相同"的要求，布拉菲（Bravais A．）用数学方法推导出能够反映空间点阵全部特征的单位平面六面体只有14种，这14种空间点阵也称布拉菲点阵。
空间点阵是晶体中质点排列的几何学抽象。
1 空间点阵最初人们认为凡是具有规则外形的天然矿物均为晶体。
但现在人们认识到晶体的规则的几何外形是内部结构规律的外在反映. 近代的科学研究表明了下面的两个基本事实:1）如果说某一种材料是晶体，其基本的特征是：组成该材料的内部的微观粒子(原子,分子,离子等)在三微的空间做有规则的周期性的排列。
2）这种排列的规律决定了材料的性能。
根据这样的事实我们可以抽象出个的重要概念即空间点阵。
晶体晶胞结构讲解
物质结构要点1、核外电子排布式外围核外电子排布式价电子排布式价电子定义：1、对于主族元素，最外层电子2、第四周期，包括3d与4S 电子电子排布图熟练记忆 Sc Fe Cr Cu2、S能级只有一个原子轨道向空间伸展方向只有1种球形P能级有三个原子轨道向空间伸展方向有3种纺锤形d能级有五个原子轨道向空间伸展方向有5种一个电子在空间就有一种运动状态例1：N 电子云在空间的伸展方向有4种N原子有5个原子轨道电子在空间的运动状态有7种未成对电子有3个 ------------------------结合核外电子排布式分析例23、区的划分按构造原理最后填入电子的能级符号如Cu最后填入3d与4s 故为ds区 Ti 最后填入能级为3d 故为d区4、第一电离能：同周期从左到右电离能逐渐增大趋势（反常情况：S2与P3 半满或全满较稳定，比后面一个元素电离能较大）例3、比较C、N、O、F第一电离能的大小 --------------- F ＞N＞O＞C例4、某元素的全部电离能(电子伏特)如下：回答下列各问：(1)I6到I7间，为什么有一个很大的差值?这能说明什么问题? _________________________(2)I4和I5间，电离能为什么有一个较大的差值_________________________________(3)此元素原子的电子层有 __________________层。
最外层电子构型为 ______________ 5、电负性：同周期从左到右电负性逐渐增大（无反常）------------F＞ O ＞N ＞C6、对角线规则：某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为“对角线规则”如：锂和镁在空气中燃烧的产物，铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱7、共价键：按原子轨道重叠形式分为：σ键和π键 (具有方向性和饱和性)单键 -------- 1个σ键双键------1个σ键和1个π键三键---------1个σ键和2个π键8、等电子体：原子总数相等，价电子总数相等----------具有相似的化学键特征例5、N2 CO CN-- C22-互为等电子体CO2 CS2 N2O SCN-- CNO-- N3- 互为等电子体从元素上下左右去找等电子体，左右找时及时加减电荷，保证价电子相等。
常见的晶体结构及其原胞晶胞
§1-2 常见的晶体结构及其原胞、晶胞1) 简单晶体的简单立方(simple cubic, sc) 它所构成的晶格为布喇菲格子。
例如氧、硫固体。
基元为单一原子结构的晶体叫简单晶体。
其特点有: 三个基矢互相垂直（），重复间距相等，为a，亦称晶格常数。
其晶胞=原胞；体积= ；配位数(第一近邻数) =6。
（见图1-7）图1-7简单立方堆积与简单立方结构单元2) 简单晶体的体心立方( body-centered cubic, bcc ) , 例如，Li，K，Na，Rb，Cs,αFe，Cr，Mo，W，Ta，Ba等。
其特点有：晶胞基矢, 并且，其惯用原胞基矢由从一顶点指向另外三个体心点的矢量构成：（见图1-9 b）(1-2)其体积为；配位数=8；（见图1-8）图1-8体心立方堆积与体心立方结构单元图1-9简单立方晶胞(a)与体心立方晶胞、惯用原胞(b)3) 简单晶体的面心立方( face-centered cubic, fcc ) , 例如，Cu，Ag，Au，Ni，Pd，Pt，Ne, Ar, Xe, Rn, Ca, Sr, Al等。
晶胞基矢，并且每面中心有一格点, 其原胞基矢由从一顶点指向另外三个面心点的矢量构成（见图1-10 b）：(1-3)其体积=；配位数=12。
，（见图1-10）图1-10面心立方结构(晶胞)(a)与面心立方惯用原胞(b)4) NaCl结构（Sodium Chloride structure），复式面心立方（互为fcc），配位数=6（图1-11 a)。
表1-1 NaCl结构晶体的常数5) CsCl结构（Cesuim Chloride structure），复式简单立方（互为sc），配位数=8（图1-11 b）。
表1-2 CsCl结构晶体的常数图1-11 NaCl结构和CsCl结构6) 金刚石结构（Diamond structure）, 两套fcc格子相互沿对角线位移1/4处套合。
共价晶体晶胞结构
共价晶体晶胞结构共价晶体是由共价键连接在一起的晶体结构。
晶体结构是材料的特性之一，直接影响着其物理、化学和电子性质。
共价晶体晶胞结构是指晶体中最小重复单元的结构。
共价晶体晶胞结构包括三个重要的参数：晶格常数、晶胞的空间群和原子的位置。
晶格常数是指晶体内部原子排列的周期性重复性，通常用a、b、c来表示。
空间群是指晶体内部原子周期性排列的具体方式，不同的空间群决定了晶胞的对称性。
原子的位置是指每个原子在晶胞中的具体位置，通常以坐标表示。
最简单的共价晶体结构是钻石晶体结构，也称为金刚石晶体结构。
在钻石晶体中，每个碳原子与四个周围的碳原子形成共价键，形成一个四面体结构。
这个四面体不断地重复堆积起来，形成一个三维的网络结构。
每个碳原子只占据了四面体的四个顶点之一，因此三个顶点上的碳原子构成了一个晶胞。
钻石晶体具有非常高的硬度和高折射率，是一种重要的宝石材料。
另一个重要的共价晶体结构是硅晶体结构。
硅晶体也是由四面体堆积而成的，但是硅晶体中每个原子的配位数比钻石晶体低。
硅晶体中每个硅原子与三个周围的硅原子形成共价键。
硅晶体属于平面共价结构，每个硅原子处于一个六边形的空间中。
硅晶体是最常用的半导体材料之一，广泛应用于电子器件中。
除了钻石和硅，许多其他共价晶体都存在。
如石英晶体、碳化硅晶体等。
石英晶体由二氧化硅（SiO₂）组成，具有非常高的熔点和热稳定性。
碳化硅晶体由碳和硅原子组成，具有高硬度和高导热性能，广泛应用于耐高温材料。
总之，共价晶体晶胞结构是指共价键连接在一起的晶体最小重复单元的结构。
通过X射线衍射实验可以确定晶格常数、空间群和原子的位置。
钻石和硅是最常见的共价晶体结构，还有其他许多共价晶体存在，具有不同的物理和化学性质。
晶体结构最小重复单元——晶胞
晶体结构最小重复单元——晶胞 一、晶胞
1、定义：晶体结构中最小的重复单元。 从晶体结构中截取下来的大小、形状完全相同
的平行六面体。
Chemistry
晶体结构最小重复单元——晶胞 2、常见三种密堆积的晶胞：
(1)六方晶胞——A3型 A3型最密堆积实际上是由三个晶胞构成的，称这 个晶胞为六方晶胞，也称A3最密堆积为六方最密堆积。
Chemistry
晶体结构最小重复单元——晶胞 4、磁光存储的研究是在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄
膜磁化并用光读取之后开始的。下图是Mn和Bi形成 的某种晶体的结构示意图，则该晶体物质的化学式 可表示为： A.Mn2Bi B.MnBi C.MnBi3 D.Mn4Bi3
Chemistry
晶体结构最小重复单元——晶胞 5、钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其结
晶体结构最小重复单元——晶胞 8、如图所示,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+离子
或Cl-离子所处的位置.这两种离子在空间三个互相 垂直的方向上都是等距离排列的. (1)请将其中代表Na+离子的圆圈涂黑,以完成NaCl
晶体结构示意图. (2)晶体中,在每个Na+离子周
围与它最接近的且距离相 等的Na+共有______个.
Chemistry
晶体结构最小重复单元——晶胞
7、单质硼有无定形和晶体,参考下列数据,回答问题：
金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点/K >3823
1683
2573
沸点/K 5100
2628
2823
硬度/Moh 10
7.0
9.5
(1)晶体硼的晶体类型属于_____ 晶体,理由是______
晶体结构(共78张PPT)
山东大学材料科学基础
共价键结合，有方 向性和饱和性，键 能约80kJ/mol
Si,InSb, PbTe
金属键结合， 无方向性，配 位数高，键能 约80kJ/mol
Fe,Cu,W
范得华力结合 ，键能低， 约 8-40 kJ /mol
Ar,H2,CO2
熔点高
强度和硬度由中到 高，质地脆
闪锌矿〔立方ZnS〕结构 S
Zn
属于闪锌矿结构的晶体有β-SiC，GaAs，AlP，InSb
山东大学材料科学基础
•
•
•
•
萤石〔CaF2〕型结构
立方晶系Fm3m空间群，
a0=0.545nm， Z=4。 AB2型化合物， rc/ra>0.732〔0.975〕 配位数：8：4
Ca2+作立方紧密堆积，
F-填入全部四面体 空隙中。 注意：所有八面 体空隙都未被占据。
山东大学材料科学基础
钙钛矿〔CaTiO3〕结构
Ti
ABO3型
立方晶系：以
•
一个Ca2+和3个
O2-作面心立方
Ca
密堆积，
Ti4+占1/4八面体C空aT隙iO3。晶胞 配位多面体连接与Ca2+配位数
Ti4+配位数6，rc/ra=0.436(0.414-0.732)
Ca2+配位数12，rc/ra=0.96
O2-配位数6；
取决温度、组成、掺杂等条件，钙钛矿结构呈现立方、
四方、正交等结构形式。
山东大学材料科学基础
许多化学式为ABO3型的化合物，其中A与B两种阳 离子的半径相差颇大时常取钙钛矿型结构。在钙钛矿 结构中实际上并不存在一个密堆积的亚格子，该结构 可以看成是面心立方密堆积的衍生结构。较小的B离 子占据面心立方点阵的八面体格位，其最近邻仅是氧 离子。
高中化学知识点详解晶体结构
高中化学知识点详解晶体结构晶体结构是高中化学中重要的知识点之一，它涉及到晶体的组成、排列和结构等方面。
本文将详细解析晶体结构的相关概念和特征。
晶体是由一定数量的原子、离子或分子按照一定的规律结合在一起形成的具有规则外观的固体物质。
晶体的结构对其性质和应用具有重要影响。
晶体结构可以通过实验方法和理论模型来研究和解释。
1. 晶体的基本组成晶体的基本组成单位分为晶体胞和晶胞内的基本组织。
晶体胞是晶格的最小重复单位，可以通过平移操作来无限重复整个晶体结构。
晶胞内的基本组织是晶体内的原子、离子或分子的排列方式。
2. 晶体的晶格类型晶体的晶格类型可以分为立方晶系、四方晶系、单斜晶系、正交晶系、三斜晶系、五类三方晶系和六斜晶系。
不同的晶格类型对应着晶胞的不同形状，给晶体带来了不同的结构和性质。
3. 晶体的点阵晶体的点阵是晶格具有的一个特征，它描述了晶体内的原子、离子或分子的排列方式。
点阵可以分为简单点阵、面心立方点阵和密堆积点阵。
不同的点阵结构给晶体带来了不同的物理和化学性质。
4. 晶体的组成晶体的组成可以分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体四种类型。
离子晶体由阳离子和阴离子按照一定的配位比例组成，共价晶体由原子通过共用电子而形成，金属晶体则是由金属原子通过金属键连接在一起，而分子晶体则是由分子通过范德华力相互作用形成。
5. 晶体的结构特征晶体的结构特征包括晶胞参数、平均密度、元素比例和晶胞中原子、离子或分子的具体排列方式等。
通过实验和理论模型的分析，可以确定晶体的结构特征，并进一步研究其性质和应用。
总结起来，晶体结构是由晶体胞和胞内基本组织构成的，晶格类型和点阵类型直接影响晶体的结构和性质。
晶体的组成类型包括离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体。
通过对晶体的结构特征的研究和分析，可以进一步揭示其性质和应用。
通过本文的详解，我们对高中化学中的晶体结构有了更深入的了解，希望对学习和掌握该知识点有所帮助。
晶胞结构知识点总结
晶胞结构知识点总结晶体是一种具有高度有序内部结构的固体材料，其结构可以通过晶胞结构来描述。
晶胞结构是描述晶体内部原子或分子排列方式的一种方法，它可以直观地展示晶体的周期性结构。
掌握晶胞结构对于理解材料的性质、制备和应用具有重要意义。
本文将就晶胞结构的相关知识点进行总结，包括晶体的定义、晶格、晶胞的种类、晶胞的参数和晶体的分类等内容。
一、晶体的定义晶体是由原子、离子或分子按照一定规则组成的固体结构。
晶体的最显著特征是其内部结构具有高度的有序性，这种有序性可以在三维空间中进行周期性重复。
晶体的结构稳定，且具有独特的电学、光学、机械以及热学性质。
由于晶体的周期性结构，它在X射线、电子衍射等技术下会出现特征性的衍射花样，从而可以用于晶体结构分析和确定。
二、晶格晶格是描述晶体内部结构的基本概念，它是指在三维空间中由重复排列的点所构成的结构。
这些点代表着原子、离子或分子的位置，具有固定的空间关系。
晶格具有周期性，在晶体内部重复出现，形成了晶体的内部结构。
晶格中最小的重复单元被称为晶胞。
晶格和晶胞是密不可分的概念，通过晶格可以确定晶胞的形状和尺寸，通过晶胞可以推导出整个晶格的结构。
晶格和晶胞的概念为我们理解晶体的结构和性质提供了基础。
三、晶胞的种类根据晶体内部原子或分子的排列方式，晶胞可以分为立方晶胞、四方晶胞、单斜晶胞、正交晶胞、六角晶胞和三角晶胞六种类型。
1. 立方晶胞：所有边长相等，所有角均为90度，包括简单立方、体心立方和面心立方三种类型。
2. 四方晶胞：其中两个边长相等，与第三个边垂直，所有角均为90度，只有一种类型。
3. 单斜晶胞：所有边长不相等，夹角不为90度，只有一种类型。
4. 正交晶胞：其中两个边长相等，夹角为90度，只有一种类型。
5. 六角晶胞：所有边长相等，两个内角为60度，第三个内角为120度，只有一种类型。
6. 三角晶胞：所有边长相等，三个内角均为60度，只有一种类型。
不同类型的晶胞代表了不同的晶格结构，通过对晶胞的特性进行分析，可以了解晶体的空间排列规律，从而推导出晶体的一些性质。
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物质结构要点1、核外电子排布式外围核外电子排布式价电子排布式价电子定义:１、对于主族元素，最外层电子2、第四周期，包括3d与4S 电子电子排布图熟练记忆 Sc Fe Cr Ｃｕ2、S能级只有一个原子轨道向空间伸展方向只有1种球形P能级有三个原子轨道向空间伸展方向有３种纺锤形d能级有五个原子轨道向空间伸展方向有5种一个电子在空间就有一种运动状态例1:N 电子云在空间的伸展方向有4种N原子有5个原子轨道电子在空间的运动状态有7种未成对电子有3个 -－------－---－--－－----－--结合核外电子排布式分析例23、区的划分按构造原理最后填入电子的能级符号如Cu最后填入3d与４s 故为dｓ区 Tｉ最后填入能级为３d故为d 区4、第一电离能：同周期从左到右电离能逐渐增大趋势（反常情况：S2与P3 半满或全满较稳定，比后面一个元素电离能较大）例3、比较C、Ｎ、O、F第一电离能的大小 -－－-－---------- F>N>Ｏ＞Ｃ例4、某元素的全部电离能(电子伏特)如下:I１Ｉ2 Ｉ３Ｉ4 Ｉ5 Ｉ6 I7 I823.6 3５．1 ５4．９77.4 1１３.9 138.1 739.1 871.1回答下列各问:（1)I6到I7间，为什么有一个很大的差值?这能说明什么问题? ＿______＿__＿_＿＿＿_______＿_＿(２)I4和I５间,电离能为什么有一个较大的差值_＿＿＿_________＿___＿__＿___＿_＿＿__＿__ (３)此元素原子的电子层有 __＿__＿_＿_＿__＿__＿_＿层。
最外层电子构型为 ___＿__________5、电负性：同周期从左到右电负性逐渐增大(无反常)－----－－－-－--F> O＞N >C6、对角线规则：某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为“对角线规则”如：锂和镁在空气中燃烧的产物,铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱7、共价键：按原子轨道重叠形式分为:σ键和π键 (具有方向性和饱和性）单键 -－---－-- １个σ键双键-－-－--1个σ键和1个π键三键---－--－--1个σ键和２个π键8、等电子体:原子总数相等,价电子总数相等--－－--－---具有相似的化学键特征例5、N2 CO CＮ－-Ｃ2２-互为等电子体CO2 CS2N２O SCＮ－－ CNＯ-- N3－互为等电子体从元素上下左右去找等电子体,左右找时及时加减电荷，保证价电子相等。
９、应用VSEPＲ理论判断下表中分子或离子的构型。
化学式σ键电子对数中心原子含有孤对电子对数VSEPＲ模型分子立体构型杂化类型ＡＢn SＯ３对于给出结构的分子或离子,根据中心原子成四个价键（8个电子）,直接判断.(B原子六个电子）例６、N原子的杂化类型PO42- P的杂化类型＿____＿__＿__＿＿＿___CH3CHＯC原子的杂化类型____________Ni（CO)4中心原子的杂化_＿＿__＿_＿_＿___＿___10、配合物配位键也是共价键，属于σ键。
例7、中心原子或离子配体配位原子或离子配位数Fe(ＣO)5Fe(SCＮ)3Zn(ＣＮ)４-－Al F６－－规律:一般是电负性较大的原子吸引电子能力较强,电子对不易给出,不作为配位原子11、分子间作用力:①一般分子间作用力—范德华力②氢键例８、Na2B４O７.10Ｈ2O晶体中存在的作用力＿_＿_____＿____＿_____＿______________＿＿___＿12、氢键①存在:一个分子的Ｘ-Ｈ中的H原子与另外的X原子相结合而成（X表示N、O、F)②表示方法:A━H┄B例9、写出氨水中氢键的种类Ｎ━H┄N N━Ｈ┄O Ｏ━Ｈ┄ＯＯ━H┄N 共４种③H2O分子中氢键的数目－--１个水分子形成4个氢键-－-1ｍol Ｈ2Ｏ分子含氢键2NAHF分子中氢键的数目-－-1个HF分子形成２个氢键---1molHF分子含氢键NA④氢键对某些现象的解释i．解释分子熔沸点的大小IＩ.解释物质溶解性的大小IＩＩ．解释冰融化为水密度减小,体积增大:氢键的存在使处于中心的水分子与其他水分子呈四面体，空间利用率较低,溶化后空隙减小ｉv.解释邻羟基苯甲醛与对羟基苯甲醛沸点的高低v.解释接近水的沸点的水蒸气的Ｍr测定值比用化学式计算的值大一些:１３、比较物质熔沸点的大小⑴先考虑晶体类型。
原子晶体> 离子晶体 >分子晶体⑵对于属于同种晶型，再具体分析①离子晶体:(含有离子键-－－金属和NH４＋的出现),晶格能(电荷，半径)②原子晶体:从共价键的键长分析③分子晶体：优先考虑氢键的存在，存在氢键的分子相对熔沸点高对于不存在氢键的分子晶体，再从Ｍｒ来比较。
例1０、比较Ｓｉ、SiC、NａcL 、KcL、H２O、Ｈ2S、HCL沸点高低14、无机含氧酸①属于几元酸,看结构中所含━ＯＨ的数目,或者看与ＮａOH生成盐的种类②同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高(显正价)则正电性高,则含氧酸酸性强（该元素的化合价高与含氧酸的氧化性无直接联系）对于跟多含氧酸,中心元素不同,━OH的数目也不同,（HO)m RO n，非羟基氧原子数目越多,含氧酸酸性越强。
NａCl型(一个晶胞中四个Na+，四个Ｃl －)CsCｌ型正负离子配位数均为8与铯离子等距离且最近的铯离子有６个、氯离子有８个ＣaＦ2型•CａF2晶体属立方面心点阵，Ｆ－作简单立方堆积,Ca２+数目比F-少一半，所以填了一半的立方体空隙,每一个Ca2+由八个F－配位,而每个Ｆ-有４个Ｃａ2＋配位ＺｎＳ型ＴｉO2(金红石型）ＡB2型晶体中，最常见的重要结构是四方金红石(TiO2)结构。
在此结构中Tｉ4＋处在略有变形的氧八面体中,即氧离子作假六方堆积,Ti4+填在它的准八面体空隙中一、分子晶体的一般宏观性质①较低的熔沸点②较小的硬度③固态或熔融状态下都不导电构成分子晶体的粒子是分子，粒子间的相互作用是分子间作用力或氢键二、．晶体分子结构特征（１)只有范德华力，无分子间氢键-分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子，如:C6０、干冰、Ｉ2、O2)----晶胞结构都属于面心立方（２)有分子间氢键－不具有分子密堆积特征（如：HＦ、冰、NH3）(与CＯ2分子距离最近的ＣO２分子共有12个）原子晶体晶体中每个C原子和４个C原子形成4个共价键,成为正四面体结构，C原子与碳碳键个数比为1:2,最小环由6个C原子组成,每个Ｃ原子被12个最小环所共用；平均每个最小环含有1/２个Ｃ原子。
每个C原子被４个碳碳键所共用；每个碳碳键含有2个Ｃ原子，平均每个碳碳键含有1/2个C原子。
故平均每个最小环含有1个碳碳键金刚石是立体网状结构，每个碳原子形成4个共价键,任意抽出2个共价键，每两个单键归两个六元环所有，而不是只归一个六元环所有（如图所示,红色的两个碳碳单键,可以构成蓝色和紫红色的两个六元环)。
每个碳原子连出4个共价键,任意抽出2个共价键能决定两个６元环，４个共价键总共能抽出6组。
所以6组碳碳键实际上可以构成12个六元环,所以一个碳归十二个六元环共用。
６×１／１2 = 1/2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;20１5年全国理综能力测试卷中第３7题是[物质结构与性质]选考题,其中有一个小题的内容是：“在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接 ( ）个六元环,六元环中最多有(）个C原子在同一平面。
”从不同观察和分析角度的观察金刚石的晶体结构模型，可以对上述问题的第1问做如下两种盘判断：(1)晶体中每个Ｃ原子和它周围的4个C原子以共价键相连，金刚石晶体结构的观察分析形成空间正四面体结构,晶体中每个碳原子都和其他碳原子构成空间正六边形的碳环。
由于每个C原子和它周围的4个C原子连接，因此它必然同处于4个六元环上,而与之相连的4个C原子的每一个又和另外3个Ｃ原子相连。
因而，它必然又在另外3个碳原子所在的环上。
所以这个碳原子连接3×4=１２个六元环。
(２）晶体中每个碳原子以四个碳碳单键分别其他碳原子连接,这个碳原子上的每两个碳碳单键可以分属于两个六元环（右图中用红色描出的环)。
每个碳原子的四个碳碳单键,每两个键组合成环,依据组合排列规律,可以知道有C4２种（即6种)组合,因此，每个碳原子可以处于2×C42=１2个六元环。
金属晶体面心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有,在面心的为2个晶胞共有。
微粒数为:8×1/８ + 6×1/2 = ４晶体密度=m晶胞/v晶胞m晶胞＝摩尔质量除以阿伏伽德罗常数乘以晶胞中所含的原子或离子数体心立方晶胞四点间的夹角均为60°C６0的形状类似于足球,1个顶点引出3条边(其中1个是双键，另２个是单键）,1条边被两个顶点共用，因此1个C60有60个顶点和9０个边。
假设1mｏl C6０有x ｍoｌ碳碳双键（Ｃ=C)，y mol碳碳单键(C－C)ﻫ从每个顶点来看,y=２xﻫ从边的数量来看，x＋y=90ﻫ解得ｘ=3０,y=6０ﻫ因此1mol C6０有60ｍｏｌ碳碳单键(Ｃ－C） ,30ｍｏl碳碳双键(Ｃ＝C)设正六边形x个正五边形ｙ个由欧拉公式60+(x＋y）-(6x+5y）/2＝2 欧拉公式顶点+面—棱=２每个正五边形有5个键每个正六边形有6个键6x/2+5y/2=６0×3÷２ (有一个双键)解得ｘ=２0，y＝１2习题１、最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态分子,如右图所示。
顶角和面心的原于是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的分子式是( )A．TｉCＢ．Ｔｉ4C4, Ｃ.Ti14C１３Ｄ．Ｔi13C１４2、硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子X m—(含B、Ｏ、H三种元素)的球棍模型如右下图所示：①在Xｍ—中，硼原子轨道的杂化类型有;配位键存在于原子之间(填原子的数字标号）；m= (填数字）。
②硼砂晶体由Nａ+、X m—和H２O构成,它们之间存在的作用力有。
Ａ．离子键Ｂ.共价键 C.金属键D.范德华力Ｅ.氢键（４)①1，3,5，6代表氧原子,２,4代表B原子，２号B形成3个键,则B原子为ＳP2杂化, 4号B形成4个键，则B原子为SP3杂化；Ｂ一般是形成3个键，４号Ｂ形成4个键，其中1个键很可能就是配位键,配位键存在4号与5号之间。
观察模型,可知X m—是（H4B４O９)ｍ—，依据化合价H为+１,Ｂ为＋3，O为—2,可得m=2,这问有一定难度，思维能力，空间能力要求比较高。
②钠离子与X m—形成离子键，结晶水分子间存在氢键和范德华力题目是问钠离子、Xｍ—、水分子之间的作用力,而不是硼砂晶体中的作用力，可能会多选B。