金刚石晶体为什么是8r,金刚石的结构为什么在人教版初中课本上说是正八面体结构呢?

1、金刚石的结构为什么在人教版初中课本上说是正八面体结构呢?我认为之所以初中课本这么说,是因为初中生对晶形以及晶格晶胞方面的知识学习较少 。说正八面体结构也是正确的,金刚石的单晶体就是生长成正八面体的晶形的 。希望能帮到你 。
你肯定搞错了,或者记错了 。
金刚石不是正八面体结构,它是正四面体结构 。
正八面体结构的分子,比如SF6
形状品级高的金刚石就是正八面结构,初中版的只是简单陈诉,没有对其他形状加以更深层次的解释 , 理想的金刚石形状就是正八面体 。

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2、金刚石晶胞的碳原子空间占有率问题,晶胞边长为什么与半径的关系是 根号…金刚石结构的单胞长度a就是立方体的楞长,而图中显示的原子和原子间的连线就是化学键,化学键的长度也就是原子间的距离,图中为了清楚显示结构 , 表示原子的圆球的半径画得很小 。实际上如果将原子看做紧密排列的话,键长d就是原子半径的两倍2r 。
实际金刚石中的一个碳原子有四个最近邻碳原子,形成的正四面体结构和甲烷是一样的,键间夹角也是109.5度 。假设这个正四面体的楞长是L 。根据正四面体的几何性质,四面体的高=(√6/3)L 。中心把高分为1:3两部分 。
所以键长d=(3/4)(√6/3)L=(√6/4)L , 又从之间的结果可以d=2r,而从第一个图中容易得到 L=(√2/2)a , 所以 2r=(√2/2)(√6/4)a,2r=2(√3/8)a , r=(√3/8)a,得到关系√3a=8r 。
金刚石结构的原型是金刚石晶体,又称钻石 。在金刚石晶体中,每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键 , 构成正四面体 。由于金刚石中的C-C键很强,所以金刚石硬度大,熔点极高;又因为所有的价电子都被限制在共价键区域,没有自由电子,所以金刚石不导电 。
金刚石结构是一种由两个面心立方点阵沿立方晶胞的体对角线偏移1/4单位嵌套而成的晶体结构,属于面心立方布喇菲点阵(Bravais lattice), 立方晶系 , Fd-3m (227号)空间群 。
来源:百度百科-金刚石结构
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3、如何理解金刚石晶胞的体对角线等于8r?金刚石的晶胞是18个碳原子(顶点8个 , 面心上下左右前后6个,体内两层对角线各2个共4个),运用切割法,属于一个晶胞中的应是8个碳原子,计算方法如下:
顶点:8*1/8=1;面心6*1/2=3;体内4;总共为8 。
因为金刚石中碳是四面体构型 , 对应到晶胞中就是 , 某些晶胞顶点的一个碳和与之最近面心的三个碳形成四面体 , 而这个四面体中心也填充有一个碳,这些碳彼此相切 。
金刚石结构可以看成两个面心立方沿着体对角线穿插而成 , 对角线上有三个原子,加上两顶点,共有8个半径,等于根号三a 。
在金刚石晶体中,每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体 。由于金刚石中的C-C键很强,所以金刚石硬度大,熔点极高;又因为所有的价电子都被限制在共价键区域,没有自由电子,所以金刚石不导电 。
金刚石结构与闪锌矿结构(zincblende structure)非常相似,不同之处在于,构成闪锌矿结构的两个面心立方点阵上的原子是不同种类的,例如Zn和S, 而构成金刚石结构的原子是同种类的 。闪锌矿结构的堆积率随两种原子的相对大小而变 。
来源:百度百科-金刚石结构
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4、金刚石方式堆积是怎么样的啊?为什么8r=根号3a? 高中化学选修三_百度知 …(1)一个晶胞里有18个碳原子 。设晶胞的棱长为a 。
(2)取其八分之一,即一个小正方体,棱长为a/2 。
(3)取其中的四个顶点ABCD成为一个正四面体,且E为外接球球心 。正四面体棱长为(根2)a/2 。则可求DE=(根3)a/4 。
(4)近似认为碳原子紧密排列 , 且碳原子半径为r,即DE=2r 。化简可得8r=根3a 。
如果图片或解题过程不清楚,再追问我 。
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5、为什么天然金刚石是正八面体结构?【金刚石晶体为什么是8r,金刚石的结构为什么在人教版初中课本上说是正八面体结构呢?】在金刚石晶体内部,每一个碳原子都与周围的4个碳原子紧密结合,形成一种致密的三维结构 。这是一种在其他矿物中都未曾见到过的特殊结构 。而且,这种致密的结构,使得金刚石的密度为每立方厘米约3.5克,大约是石墨密度的1.5倍 。正是这种致密的结构,使得金刚石具有最大的硬度 。换句话说,金刚石是碳原子被挤压而形成的一种矿物 。

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