喬偉蔚
晶體組成與結(jié)構(gòu)是涉及了晶體的組成微粒以及微粒在空間的立體排布,建立晶體組成的空間“三維構(gòu)型”的模型有利于強化對晶體的結(jié)構(gòu)認(rèn)識。在不同版本的教材中大多都展示了不同晶型的“晶胞”結(jié)構(gòu),利用“堆積”關(guān)系強化了晶體的延伸與大構(gòu)型。
一、常見四種晶體類型的性質(zhì)比較(見表1)
二、“三維構(gòu)型”之于常見晶體結(jié)構(gòu)
1.“正四面體”常見構(gòu)型
(1)以CH4 、CCl4等為代表的單分子構(gòu)型(如圖1所示),該“正四面體”的形成是以碳原子為中心,4個氫原子或4個鹵原子形成正四面體構(gòu)型。
(2)以P4為代表的單分子構(gòu)型(如圖2所示),該“正四面體”的形成是以4個磷原子形成正四面體構(gòu)型,每個磷原子與另外的3個形成三個共價鍵。
(3)以金剛石、晶體硅為代表的立體網(wǎng)狀正四面體構(gòu)型(如圖3所示),該構(gòu)型是以每一個原子為中心,另外的4個原子與之相連,從而形成正四面體的構(gòu)型,這也是形成該晶型為原子晶體的原因,原子間均為共價鍵作用,是一種強作用。
圖3其實,金剛石與晶體硅結(jié)構(gòu)是一樣的,只不過是硅晶體與金剛石比較,鍵長變長,鍵能變小了。
(4)以二氧化硅為代表的立體網(wǎng)狀正四面體構(gòu)型(如圖4所示),該構(gòu)型是以每一個硅原子為中心,另外的4個氧原子與之相連,從而形成正四面體的構(gòu)型,這也是形成該晶型為原子晶體的原因,原子間均為共價鍵作用,是一種強作用。
三、利用正方體培養(yǎng)“三維立體建?!钡幕A(chǔ)模型
1.正方體的模型點線(如圖5所示,1個中心、8個頂點、12條面對角線、4條體對角線)
2.連接6條面對角線——形成P4分子的空間構(gòu)型,如圖6所示。
3.以六面體中心O連接4個頂點——形成CH4分子的空間構(gòu)型,如圖7所示。
4.以六面體中某一頂點為中心形成A1型密堆積——如干冰分子的空間構(gòu)型,如圖8所示。
在六面體的頂點上周圍有密堆積的6個二氧化碳分子,其連接的3個面心上各有一個二氧化碳分子,因此,其配位數(shù)為12。
5.分割的正四面體關(guān)系——碳化硅,如圖9所示。