(完整版)常见晶胞模型

氯化钠晶体

离子晶体

（1）NaCI晶胞中每个Na+等距离且最近的Cl-（即Na+配位数）为6个

(2)

(3)NaCI晶胞中每个CI-等距离且最近的Na+（即CI-配位数）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CI-4个。

在该晶体中每个Na+周围与之最接近且距离相等的Na+ 与每个Na+等距离且最近的CI-所围成的空间几何构型为

CsCI晶体（注意：右侧小立方体为CsCI晶胞；左侧为8个晶胞）

（1）CsCI晶胞中每个Cs+等距离且最近的C「（即Cs+配位

数）为8个

CsCI晶胞中每个CI-等距离且最近的Cs+（即CI-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。

• Cs* OCI- （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CI- 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

O£n?，•

原子晶体

（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sp 3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 （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【SiO 2、SiC （金刚砂）、BN （氮化硼）、Si 3N 4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 A 个碳原子

b 、1mol SiC 晶体中有4mol Si —C 共价键

（4）SiO 2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SiO 2晶胞。

a 每个硅原子都采取sp 3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,SiO 2

晶体中最小的环为

_J2_

元环 b 、每个Si 原子被

亚个十二元环共用，每个 O 原子被_6_个 十二元环共用

c 、每个SiO 2晶胞中含有_8_个Si 原子，含有J6_个O 原子

d 、1mol Si O 2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G 。相同，贝U Go 由_12_个正五边形和 20个正六边形构成。

金刚石

金刚石晶胞 金刚石晶胞分位置注释

Si O

分子晶体

1、CQ晶体

以CO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CO分子，因此，每个晶胞中有4__个CO分子。

在干冰晶体中，每个CO分子距离最接近且相等的CO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CO分子换成C2、

12或C6o等分子，干冰的晶体

结构就变成了Q、12或C6o的

晶体结

12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681212晶胞MO

分子晶体

混合型晶体

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 J4 ，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。

⑶石墨能与熔融金属钾作用，形成蓝色的 C M K 、灰色的CwK 、C 60K 等。有一种青铜色的CK 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 G2K ,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。

C 12K

C 8K

小结*金剛石、石舉的比较

金刚石

石墨

晶体烟伏 廁体空伯」网扶 兀込形平面层状 鼎体中的無或作用

共价讎

共枷键均捲德半力 EU 嵐少備原子形成 环的形状与个数

G 个赚子＞K1則［ftf

B 个原子同瓯

4

3

知个叶中诞的平均瞰 6*1 ^6=1

6*1/2=3 毎牛坏中跑『的半屿数

1/12-12

6*1/3—2

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 SP 2

杂化。未成对电子形成 大n 键。

② 石墨晶体中C 原子数与c -C 键数之比是 23_。其中每个正六边形 占有的C 原子数平均为 2个。

空间层

状结构 空间结构 箔视B1 ■ 平而网

状结构

田

1