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首页 高中化学知识 杂化轨道理论（中心原子杂化方式） 晶胞 试题正文
  • 问答题
    碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物，同时自身可以形成多种单质，碳及其化合物的用途广泛．
    （1）C60分子能与F2发生加成反应，其加成产物为______，C60分子的晶体中，在晶胞的顶点和面心均含有一个C60分子，则一个C60晶胞的质量为______．
    （2）干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较中正确的是______．
    a．晶体的密度：干冰＞冰           b．晶体的熔点：干冰＞冰
    c．晶体中的空间利用率：干冰＞冰   d．晶体中分子间相互作用力类型相同
    （3）金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质，下列关于这两种单质的叙述中正确的有______．
    a．金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化；
    b．晶体中共价键的键长：金刚石中C-C＜石墨中C-C；
    c．晶体的熔点：金刚石＞石墨
    d．晶体中共价键的键角：金刚石＞石墨
    e．金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力；
    f．金刚石和石墨的熔点都很高，所以金刚石和石墨都是原子晶体
    （4）金刚石晶胞结构如图，立方BN结构与金刚石相似，在BN晶体中，B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为______，B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为______，一个晶胞中N原子数目为______．
    （5）C与孔雀石共热可以得到金属铜，铜原子的原子结构示意图为______，金属铜采用面心立方最密堆积（在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子），则Cu的晶体中Cu原子的配位数为______．已知Cu单质的晶体密度为ρg/cm3，Cu的相对原子质量为M，阿伏伽德罗常数NA，则Cu的原子半径为______．
    魔方格

    本题信息：化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物，同时自身可以形成多种单质，碳及其化合物的用途广泛．（1）C60分子能与F2发生加成反应...” 主要考查您对

杂化轨道理论（中心原子杂化方式）

晶胞

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  • 杂化轨道理论（中心原子杂化方式）
  • 晶胞
杂化轨道理论：

是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。中心原子杂化轨道、孤电子对数及与之相连的原子数间的关系是：杂化轨道数=孤电子对数+与之相连的原子数。杂化前后轨道总数比变，杂化轨道用来形成σ键或容纳孤对电子，未杂化的轨道与杂化轨道所在平面垂直，可用来形成π键。

常见杂化方式：

(1)sp杂化：直线型 如：CO2、CS2
(2)sp2杂化：平面三角形（等性杂化为平面正三角形） 如：BCl3 C2H4
不等性杂化为V字型 如：H2O H2S OF2
(3)sp3杂化：空间四面体（等性杂化为正四面体） 如：CH4、CCl4
不等性杂化为三角锥 如：NH3 PCl3 H3O+  
sp3d杂化：三角双锥
sp3d2杂化：八面体（等性杂化为正八面体）

分子的构型与杂化类型的关系：


晶胞：

1．定义描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。
2．结构一般来说，晶胞为平行六面体，晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元，在它的上、下、左、右、前、后无隙并置地排列着无数晶胞，而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙，“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。


晶胞中微粒数目的确定：

计算晶胞中微粒数目的常用方法是均摊法。均摊法是指每个晶胞平均拥有的粒子数目。如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有属于这个晶胞。
(1)长方体(或正方体)形晶胞中不同位置的粒子数的计算。
①处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞。
②处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞。
③处于面上的粒子，同时为2个晶胞所共有。每个粒子有属于该晶胞。
④处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。
(2)非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用均摊法，其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如，石墨晶胞每一层内碳原子排成许多个六边形，其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为，那么每一个六边形实际有6×=2个碳原子。
(3)在六棱柱晶胞(如图所示 MgB2的晶胞)中，顶点上的原子为6 个晶胞(同层3个，上层或下层3个) 共有，面上的原子为2个晶胞共有，因此镁原子个数为12×+2×=3，硼原子个数为6。

特别提醒：在晶胞中微粒个数的计算过程中，不要形成思维定式，不同形状的晶胞应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞共用，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心上的原子依次被6、3、4、2 个晶胞共用。

有关晶胞密度的计算步骤：

①根据“分摊法”算出每个晶胞实际含有各类原子的个数，计算出晶胞的质量m：
②根据边长计算晶胞的体积V：
③根据进行计算，得出结果。


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