专题03物构结构与性质之疑难杂症〔2〕知识点一石墨相关问题集合1)石墨根本构型石墨为层状结构,因此碳原子为sp2杂化,每六个碳构成一个六元环,但是每个碳又是三个六元环在共用,每个碳原子周围有三个键,每个键是两个碳原子共用,因此,其中的碳原子:碳碳单键:六元环=2:3:1.2)石墨根本性质石墨的所有碳原子中均有一个还未参与杂化的P轨道电子,因此可以形成大派键,在这个平面内,电子可以自由移动,但是上下无法进行,这表达了其具有导电性,也表达了各向异性。因为可以导电,所以具有金属键的性质,层与层之间又有范德华力,同时键长会比金刚石更短些,所以其熔点比金刚石高。3)计算相关图中D坐标为〔1/3、2/3、0〕E坐标为〔2/3、1/3、1/2〕密度等于〔晶胞边长为a,高为h,层间距为d,那么h=2d〕【立马见效】1.氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性(晶体结构如图)。①关于这两种晶体的说法,不正确的选项是___________(填字母)。a.两种晶体均为分子晶体b.两种晶体中的B﹣N键均为共价键c.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软d.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大②六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电,原因是___________(2)石墨的晶胞结构如下图。石墨的密度为ρg·cm-3,C-C键的键长为rcm,NA为阿伏加德罗常数的值,那么石墨晶体的层间距d=___________cm。XYZED答案:①a.立方相氮化硼为空间网状结构,不存在分子,为原子晶体,故a错误;b.非金属元素之间易形成共价键,所以两种晶体中的B﹣N键均为共价键,故b正确;c.六方相氮化硼为层状结构,分子间作用力小,导致其质地软,故c正确;d.立方相氮化硼中N原子与B原子间存在共价单键,所以该化合物中含有σ键,不存在π键,故d错误;应选ad。②六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电,是因为六方相氮化硼晶体内无自由电子。2〕晶胞中C原子的数目为111114+4+2+2+2+1=4126236,故晶胞的质量为A412gN;设晶胞底边长为acm,高为hcm,层间距为dcm,那么h=2d,a=3r,晶胞体积为23[(3)sin602]cmrd,故-3A23412ggcm=[(3)sin602]cmNrd,解得2A163=3dNr2.石墨晶体的结构如下图。①石墨属于______晶体。②石墨晶体中,层内CC的键长为142pm,而金刚石中CC的键长为154pm。其原因是金刚石中只存在CC间的______共价键,而石墨层内的CC间不仅存在______共价键,还有______键。答案:混合型σσπ(或大π或p-pπ)知识点二、投影问题1面心立方堆积的投影图面心立方晶胞(见图..1,编号适用全文)以ABCABC方式密堆积,其中B层与C层依次分别处于A层两套方向不同的三角形空穴之上,因此晶胞中B层与C层原子沿体对角线投影后可构成两套方向相反的正三角形。步骤1:画出B层和C层投影面,两个三角形顶点构成正六边形。步骤2:据图1中编号将B、C层原子投影。步骤3:将A层原子投影,A1与A2重合为A,位于正六边形的中心;重新作辅助线,大正六边形的顶点和中心处为晶胞中顶点原子的投影,小正六边形的顶点为晶胞中面心原子的投影。更复杂的就是在面心立方堆积的根底上再添加些正四面体空隙,例如金刚石或者CaF2模型。下面以CaF2为例:为探讨八个四面体空隙中填充的F-的投影情况,用“〞(注:图示仅代表相对位置)表示四面体空隙中的原子,假设将萤石晶胞沿体对角线进行投影(见图3),四面体空隙中的原子与晶胞顶点或面心的原子重合,空隙1、8处原子(在图3中未给出编号)均投影为A,空隙..2、4、3、7、5、6处原子依次分别投影为..C5、B4、C4、B5、C2、B2。【立马见效】1.三维立方钙钛矿CsPbBr3中三种离子在晶胞(a)中占据正方体顶点、面心、体心位置,图(b)显示的是三种离子在xz面、yz面、xy面上的位置:②上述晶胞沿体对角线方向的投影图为___(填标号)。A.B.C.D.答案A2.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子分数坐标。CsSiB3O7属于正交晶系(长方体形),晶胞参数为anm、bnm和cnm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cs原子...