1、12 五种重要晶体的结构特点1氯化钠晶体(1)Na 、Cl 在晶体中按确定的比例和一定的规则排列，使整个离子晶体不显电性且能量最低。离子晶体中无单个分子存在。NaCl 晶体(2)离子的配位数为 6。(3)在每个结构单元(晶胞)中，处于不同位置的微粒在该单元中的份额也有所不同，一般规律是顶点上的微粒属于该单元的份额是 1/8；棱上的微粒在该单元中所占的份额为1/4；面上的微粒在该单元中所占的份额为 1/2；中心位置上的微粒完全属于该单元，即份额为 1。例：氯离子数：1/881/264钠离子数：1/412114因此，钠离子数与氯离子数之比为 11，氯化钠的化学式为 NaCl。2金刚石晶体(1)碳原
2、子间通过共价键相结合而形成空间网状结构的原子晶体，整个晶体中无单个分子。(2)微观构型：正四面体，每个碳原子与 4 个碳原子成键，每个碳原子上的任意两个CC 键的夹角都是 109.5。(3)最小的环：六元环。(4)每个 C 原子参与形成六元环的总数：12 个。3干冰晶体2(1)干冰晶体中分子之间通过范德华力相结合，当熔化时，分子内的化学键并不断裂。(2)每个二氧化碳分子周围与之相邻且等距的二氧化碳分子数为 12。(3)每个结构单元中含二氧化碳分子数为 1/881/264。4石墨晶体(1)晶体结构：平面层状结构。(2)最小的环：六元环。(3)由于每个碳原子为三个六元环所共用，即每个六元环拥有的碳
3、原子数为61/32。(4)碳碳键数为两个六元环所共用，每个六元环拥有的碳碳键数为 61/23。键角：120。(5)该晶体介于原子晶体、分子晶体、金属晶体之间，因而具有各种晶体的部分特点。如熔点高，硬度小，能导电。5石英晶体(1)每个 Si 与 4 个 O 结合，Si 在正四面体的中心，O 在正四面体的顶点；同时每个 O被两个正四面体所共用，正四面体内键角为 109.5。(2)晶体中 Si 原子与 O 原子个数比为 1(41/2)12。【典例 3】 石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图所示)，3可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是( )A石墨烯与石墨互为同
4、位素B0.12g 石墨烯中含 6.021022个碳原子C石墨烯是一种有机物D石墨烯中碳原子间以共价键结合解析 石墨烯与石墨互为同素异形体，A 错误；0.12g 石墨烯中含有的碳原子数为6.021023mol1 6.0210 21个，B 错误；石墨烯是碳单质的一种，是无机0.12g12gmol 1物，C 错误；石墨烯分子中碳原子间是以共价键相结合的，D 正确。答案 D【典例 4】 请完成下列各题：(1)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有_种。(2)第A、A 族元素组成的化合物 GaN、GaP、GaAs 等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。Ga 原子
5、的电子排布式为_。在 GaN 晶体中，每个 Ga 原子与_个 N 原子相连，与同一个 Ga 原子相连的 N 原子构成的空间构型为_。在四大晶体类型中，GaN 属于_晶体。(3)在极性分子 NCl3中，N 原子的化合价为3，Cl 原子的化合价为1，请推测 NCl3水解的主要产物是_(填化学式)。解析 (1)在 136 号元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有H、C(2s 22p2)、O(2s 22p6)、P(3s 23p3)、Fe(3d 64s2,3d 能级中有 4 个未成对电子)，共 5 种。(2)根据 Ga 所处元素周期表中的位置可以推知其电子排布式为Ar3d 104s24p1；根据GaN 晶体与单晶硅相似，所以在 GaN 晶体中每个 Ga 原子与 4 个 N 原子相连，且与同一个 Ga原子相连的 N 原子构成的空间构型为正四面体，GaN 属原子晶体。(3)因在 NCl3中 N 原子为3 价，水解时应结合水电离出的 H 而形成 NH3，而 Cl 显1 价，水解时应结合水电离出的 OH 而形成 ClOH，即 HClO(次氯酸)。答案 (1)5 (2)1s 22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d 104s24p1) 4 正四面体形 原子 (3)HClO、NH 3H2O(或 NH3)
